Getriebe, Kolben, Ventile - ein Verbrennungsmotor besteht aus bis zu 2.000 Teilen. Kosten, welche die Autohersteller beim Bau von Elektrofahrzeugen einsparen. Doch wegen der teuren Akkus sind Stromer immer noch deutlich teurer als Benziner. Deshalb suchen die Ingenieure nach weiteren Wegen, Produktionskosten zu senken. Dabei denken sie den Begriff der Elektrifizierung weiter, wollen möglichst viele mechanische Systeme durch elektronische ersetzen.
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So entwickelt der japanische Zulieferer Hitachi Astemo eine vollelektrische Bremse, die ohne Bremsflüssigkeit und ohne Bremsleitungen auskommt. Der Bremskraftverstärker sowie die ESP-Einheit entfallen. Stattdessen löst der Druck aufs Pedal einen elektrischen Befehl aus, den die vier softwaregesteuerten Bremseinheiten direkt in Verzögerung umsetzen.
Ab 2028 soll die sogenannte smarte Bremse in Serie gehen, als 100prozentiges Brake-by-wire-System. Moment mal, gibt es das nicht bereits? Im Ansatz: Bei Brake-by-Wire-Bremsen moderner Autos funktioniert nur die Parkbremse elektrisch. Der Fahrer betätigt einen Schalter im Cockpit, worauf zwei an den hinteren Bremssätteln montierte Stellmotoren, sogenannte Aktuatoren, die Beläge an die Scheiben pressen. Ansonsten schickt der Fahrer mit seinem rechten Fuß das elektrische Signal nur an den Bremskraftverstärker. Ab hier finden mechanische Vorgänge statt, bis zum Moment, an dem die Bremsbeläge zupacken.
Vollelektrische Bremse Hitachi Astemo
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Hitachi Astemo: Bremse "breaucht keine Hydraulikkomponente"
Die smarte Bremse geht weiter. "Sie braucht keine Hydraulikkomponenten und damit auch kein komplexes Betätigungssystem mehr", erklärt Bernd Schmer, der bei Hitachi Astemo die Bremsentwicklung leitet. "Stattdessen bekommt das Auto einen Pedalsimulator, ein Steuergerät oder eine im zentralen Steuergerät integrierte Software. Das Ganze wird mit den Aktuatoren an den Rädern verbunden. Diese steuern blitzschnell jedes Rad individuell an und setzen dort den Bremsbefehl des Fahrers um."
Das System beschleunigt aber nicht nur die Produktion des Autos und senkt die Kosten, sondern soll auch dem Kunden Vorteile bringen. "Mit der Smart Brake nähern wir uns dem wartungsfreien Auto. Das betrifft auch die Diagnose von möglichen Fehlern, die das Fahrzeug selbst übernimmt. Hierfür brauchen Werkstätten kein spezielles Equipment", erklärt der Bremsenprofi. Das mag den Servicebetrieben nicht gefallen, dem Endverbraucher aber schon. "Die Fahrzeugindustrie ist noch immer daran gewöhnt, dass die Wartung ein Teil des Geschäfts ist. Bei anderen Geräten erwartet man dagegen, dass sie wartungsfrei sind", sagt Schemer.
Hitachi Astemo: Bremse spricht schneller an
Hitachi Astemo nennt noch mehr Gründe, die für die vollelektrische Bremse sprechen: Sie reagiere viel schneller als eine Hydraulik, und verringere so den Bremsweg. Und weil jedes Rad einzeln angesteuert wird, lassen sich ESP und andere Fahrsicherheitssysteme sensibler abstimmen. Zu guter Letzt verbessert die neue Bremse das Zusammenspiel mit dem Rekuperationssystem, da es präziser abgestimmt werden kann. So kommt das E-Auto mit einer Akkuladung ein paar Kilometer weiter. Das finden nicht nur Kunden gut. Mehr Reichweite ohne größere Batterie spart auch den Herstellern Kosten.
