Zukunft der Bremsen von Continental

Mar 15, 2024

FRANKFURT, Deutschland – Continental hat kürzlich eine dreiteilige Artikelserie auf seiner Website veröffentlicht, in der es seine Vision zukünftiger Bremssysteme darlegt. Unten finden Sie Teil eins: Die Zukunft der Bremsen – Bremssysteme der Zukunft

Bremssysteme werden immer intelligenter, um den zukünftigen Bedürfnissen und Anforderungen des automatisierten Fahrens und der Elektrifizierung gerecht zu werden, und dies in neu konzipierten Fahrzeugen mit veränderter Architektur. Diese funktionale Erweiterung erfordert ein tiefgreifendes Systemverständnis, um kompromisslose Sicherheit und Nachhaltigkeit in zukünftigen Bremssystemen – und langfristig auch modularen und verteilten Bremssystemen – zu vereinen.

Erstens bleiben Bremsen unabhängig von der Architektur von Fahrzeugen und künftigen Bremssystemen das wichtigste Element der aktiven Fahrsicherheit. Zuverlässigkeit ist hier oberstes Gebot und Bremsenhersteller gehen keine Kompromisse ein. Diese Denkweise der Experten und das über Jahrzehnte gewachsene Know-how werden in Zukunft noch wichtiger, wenn es darum geht, Bremsen für zukünftige Anforderungen zu rüsten und absolutes Vertrauen in sie zu wahren: Die Bedeutung und Wertschätzung der Funktion Bremsen bleibt unangetastet . Doch fast alles andere beginnt sich zu ändern.

Bremssysteme werden immer intelligenter, um den zukünftigen Bedürfnissen und Anforderungen des automatisierten Fahrens und der Elektrifizierung gerecht zu werden, und dies in neu konzipierten Fahrzeugen mit veränderter Architektur.

Fahrzeuge werden derzeit neu konzipiert. Globale Megatrends treiben diese Bemühungen voran: Die Fahrzeugarchitektur verändert sich mit der Elektrifizierung des Antriebsstrangs und den wachsenden Möglichkeiten des automatisierten Fahrens (AD). Digitalisierung und Konnektivität richten die Elektrik- und Elektronikarchitektur (E/E-Architektur) von Fahrzeugen, die zunehmend auf Software basiert, grundlegend neu aus – denn die Software wird in Zukunft den Charakter von Autos und das Fahrerlebnis bestimmen! Bits ersetzen Pferdestärken. Apps und Dienste machen das Auto zu einem immersiven Erlebnis, das immer sicherer und komfortabler wird.

Was bedeutet das alles für die Bremsen? Veränderungen – und teilweise radikale Veränderungen auf lange Sicht! Der Rückblick verdeutlicht, dass es sich bei Bremssystemen bisher überwiegend um mechanische Systeme mit Vakuum-Bremskraftverstärkern und hydraulischer Kraftübertragung vom Bremspedal auf die Radbremse (einschließlich Druckerzeugung, Ventile, Leitungen, Bremssättel und Trommelbremsen) handelte. Elektronische Sicherheitssysteme wie ABS und ESC sorgen dafür, dass Bremsen auch ohne Fahrereingriff in Grenzsituationen proaktiv zur Fahrsicherheit beitragen. Gleichzeitig müssen Bremsen nun auch zur Effizienz des Fahrzeugs beitragen – also zur Vermeidung von CO2-Emissionen beitragen – und künftig auch den Feinstaubausstoß beim Reibbremsen reduzieren.

Mit Digitalisierung und Konnektivität, elektrischen Antrieben und AD-Fähigkeiten müssen Bremssysteme daher eine Vielzahl zusätzlicher Aufgaben erfüllen. Zu diesem Zweck entwickelt Continental als langjähriger und weltweit bewährter Bremssystemspezialist zukünftige Bremssystemtechnologien: Future Brake Systems (FBS). Eine Reise in die Zukunft der Bremsen und eine Innovations-Roadmap, die eine weitreichende, schrittweise Transformation skizziert.

Das erste von Continental entwickelte elektrohydraulische Brake-by-Wire-Bremssystem MK C1 ging bereits 2016 in Produktion. Es benötigt weniger Bauraum, besteht aus weniger Bauteilen, ist leichter und vor allem baut es dank elektromechanischer Betätigung Bremskraft auf Druck schneller als jedes herkömmliche Hydrauliksystem – in nur 150 ms. Dieses Bremssystem benötigt keinen Bremskraftverstärker und auch keine Vakuumpumpe mehr. Diese FBS-Stufe (FBS 0) markiert den Einstieg in Brake-by-Wire-Systeme. Durch die Entkopplung des Bremspedals vom physikalischen Betätigungssystem ist für eine wirksame Notbremsung keine Körperkraft mehr erforderlich. Anders als bei Systemen mit Bremskraftverstärker ist die Dosierung der maximalen Bremskraft nicht wie beim MK C1 von der Kraft im Fuß abhängig, so dass auch körperlich Untrainierte mühelos eine Vollbremsung einleiten können.

Der MK C1 von Continental erreicht aber noch etwas anderes: Bei Fahrzeugen mit Elektromotoren kann der Fahrer beim Betätigen des Bremspedals nicht erkennen, ob die Radbremse aktiv ist oder ob der Elektromotor regenerativ arbeitet und das Fahrzeug wie gewünscht verzögert Dabei wird Strom erzeugt (Rekuperation). Das Pedalgefühl ist immer gleich, da die Pedalreaktion (also das „Pedalgefühl“) ständig simuliert wird. Intelligente Bremssysteme machen nicht unbedingt das, was der Fahrer direkt fordert, sondern das, was er tun möchte: Verzögerung. Dies stellt einen großen Fortschritt in der Fahrzeugeffizienz dar, da möglichst wenig kinetische Energie des Fahrzeugs an den Radbremsen „verbrennt“, da diese Energie dann verloren geht. Ab dem MK C1 kann das Energierückgewinnungspotenzial voll ausgeschöpft werden. Mit einem Zusatzmodul auf Basis der bewährten ESC-Technologie ist auch automatisiertes Fahren nach SAE Level 3 möglich. Dazu muss bei der MK C1 lediglich der Funktionsumfang der Software angepasst werden, was einen sehr geringen Integrationsaufwand auf Seiten der Automobilhersteller zur Folge hat.

Im ersten Serieneinsatz verfügt das MK C1-System aus dem Jahr 2016 noch über einen sogenannten „hydraulischen Fallback-Modus“: Tritt ein Fehler auf (z. B. Komplettausfall des Bordnetzes), schalten automatisch zwei Ventile und der Fußdruck des Fahrers erzeugt Bremsdruck. Der MK C1 kann jedoch auch ohne den hydraulischen Rückfallmodus eingesetzt werden.

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Mike Geylin ist Chefredakteur bei Hagman Media. Geylin ist seit fünf Jahrzehnten in der Automobilkommunikation tätig und hat in allen Bereichen der Branche gearbeitet, vom OEM über Zulieferer bis hin zum Motorsport, und darüber hinaus für Zeitungen und Zeitschriften über die Branche berichtet.