Brake-by-Wire: Rein elektrisches Bremssystem der Zukunft von ZF für software-definierte Fahrzeuge

• Neues Bremssystem von ZF kommt komplett ohne Bremsflüssigkeit aus
• Auch Kombination aus elektrischem und hydraulischem Bremssystem ist möglich
• Mehr als drei Milliarden Bremskomponenten sorgen seit mehr als 50 Jahre für mehr Sicherheit im Straßenverkehr
• ZF bietet das umfangreichste Produktportfolio von by-Wire-Technologien für Fahrwerksysteme software-definierter Fahrzeuge

Auf dem Next Generation Mobility Day in Shanghai präsentiert ZF erstmals sein neues, rein elektro-mechanisches Bremssystem. Die Bremskraft wird an jedem Rad durch einen Elektromotor erzeugt, also ohne Hydrauliksystem und Bremsflüssigkeit. ZF hat das Bremssystem an seinen Entwicklungszentren in China, den USA und Deutschland für den Weltmarkt entwickelt.

„Unser rein elektrisch gesteuertes Bremssystem ist eine maßgebliche Erweiterung unseres Portfolios vernetzter Fahrwerksysteme“, sagt Dr. Holger Klein, Vorstandsvorsitzender der ZF Group. „Mit solchen By-Wire-Systemen öffnen wir die Tür für eine neue Ära der Fahrzeugsteuerung.“ Insbesondere in software-definierten und elektrisch angetriebenen Fahrzeugen kann diese Art von Bremssystem ihre Vorzüge ausspielen und neue Freiheiten beim Design und der Entwicklung eröffnen.

Bei einem sogenannten „trockenen“ Bremssystem ist keinerlei Bremsflüssigkeit mehr notwendig. Der Bremsdruck wird somit nicht mehr über den Druck von Flüssigkeiten im hydraulischen System erzeugt, sondern über Elektromotoren. Auch die Bremssignale vom Pedal bis zum Elektromotor werden rein elektrisch übertragen. Daher spricht man im Englischen von „dry Brake-by-Wire“.

Sicher, zuverlässig und nachhaltig
Gegenüber konventionellen Bremssystemen ermöglicht das neue Brake-by-Wire-System genauso wie das schon eingeführte Integrated Brake Control (IBC) kürzere Bremswege, bessere Rückgewinnung von Bremsenergie, sowie niedrigere Wartungskosten.

Bei einer automatischen Notbremsung kann der Bremsweg bei einer Geschwindigkeit von 100 km/h um bis zu neun Meter kürzer ausfallen als bei herkömmlichen Bremssystemen. Zudem können Elektroautos bis zu 17 Prozent mehr Reichweite über die noch bessere Rückgewinnung von Bremsenergie erreichen.

Speziell bei trockenen Brake-by-Wire-Systemen können die Restschleifmomente, die bei konventionellen Bremssystemen durch ein minimales Anliegen der Bremsklötze auf den Bremsscheiben entstehen, auf nahezu Null verringert werden. Somit entstehen noch weniger Feinstaub-Emissionen durch Bremsabrieb und durch den noch geringeren Widerstand beim Fahren wird Energie gespart bzw. Reichweite gewonnen.

Der Verzicht auf ein Hydrauliksystem bringt schon während der Fahrzeugproduktion einen signifikant niedrigeren Montage- und Logistikaufwand mit sich, da das System aus weniger Teilen besteht. Und während der Lebensdauer des Fahrzeugs profitiert der Nutzer, weil keine Bremsflüssigkeiten mehr gewechselt werden müssen und der Serviceaufwand in der Werkstatt dadurch verringert wird.

Auch wenn keine mechanische Verbindung mehr zwischen dem Bremspedal und den Bremsaktuatoren besteht, entspricht das Bremsgefühl dem einer Hydraulikbremse. Die Sicherheit der Datenübertragung und -verarbeitung sowie der Energieversorgung der Elektromotoren wird durch die Dopplung aller Verbindungen und Systeme gewährleistet, wie es auch bei by-Wire-Systemen in der Luftfahrt üblich ist.

Rein elektrisch, rein hydraulisch oder kombiniert
Mit mehr als 50 Jahren Erfahrung in der Entwicklung und Produktion von Bremssystemen und mit mehr als drei Milliarden hergestellten Bremskomponenten ist ZF einer der größten und renommiertesten Anbieter weltweit.

Fahrzeughersteller können ihr optimales Bremssystem vom klassischen rein hydraulischen bis hin zum neuen rein elektrischen Bremssystem je nach Anforderung zusammenstellen. Auch hybride Formen mit beispielsweise einem hydraulischen System vorn und einem rein elektrischen System auf der Hinterachse sind möglich. Zudem bietet ZF von der Radbremse bis zur Feststellbremse, von der Hardware bis zur Software alle Komponenten eines Bremssystems aus einer Hand.

By-Wire im Verbund: Bremse, Lenkung und Dämpfung
ZF hat eines der umfassendsten Portfolios von rein elektronisch gesteuerten Lenkungen, Bremsen oder Dämpfungen für software-definierte Fahrzeuge. „Vernetzte Fahrwerksysteme für die Längs-, Quer- und Vertikaldynamik können die Fahrdynamik verbessern, und ZF ist mit seinem Angebot an Aktuatoren und Funktionen auch für die Kombination aller drei Dimensionen der Fahrdynamik einzigartig am Markt aufgestellt“, sagt Klein. Rein elektronisch gesteuerte und vernetzte By-Wire-Systeme bieten eine bessere Fahrzeugkontrolle, kürzere Bremswege, mehr Lenkflexibilität, eine höhere Fahrstabilität bei hohen Geschwindigkeiten sowie eine größere Reichweite und Effizienz.