Chemnitzer Forscher entwickeln Bremsscheibe gegen Feinstaub

Vorbei die Zeiten, in denen man bei Autos nur über Hubraum, PS, Metalliclack und die Frage Automatik oder Schalter schwelgen konnte. Heute muss man sich mit Abgaswerten und der Frage Verbrenner, Hybrid oder Elektro herumschlagen. Ein Problem bleibt: der Feinstaub, den die Bremsen verursachen. Hätte man früher davon gesprochen, man hätte an die Stirn tippende Finger zu sehen bekommen. 

Heute sieht man erhobene Brüsseler Bürokratenfinger, die Du-Du machen, wenn die Werte nicht eingehalten werden.

Denn mit der neuen Euro-7-Norm rückt erstmals auch der Abrieb von Bremsen stärker in den Blick. Bislang spielte dieser Feinstaub in der europäischen Abgasgesetzgebung kaum eine Rolle. Künftig gelten feste Grenzwerte für Partikel, die beim Bremsen entstehen. Und da machen die alteingesessenen Grauguss-Scheiben schlapp. Zu weich, zu porös, zu wenig Stehvermögen.

Edelstahl statt Grauguss

Wissenschaftlern der Fraunhofer-Instituts IWU Chemnitz haben jetzt gemeinsam mit Forschern der TU Chemnitz herausgefunden, dass Grauguss-Scheiben durch beschichtete Edelstahlscheiben ersetzt werden können. Die halten länger. Und wenn sie in hohen Stückzahlen produziert werden, sind sie nicht teurer.

Das ist der entscheidende Punkt. Will man mit Grauguss die neuen Werte erreichen, müsste man die Scheiben ebenfalls beschichten. Das wäre aber deutlich teurer. Außerdem sind Verfahren wie das Laserauftragsschweißen noch nicht serienreif. Aus der alten Standardscheibe würde damit eine ziemlich kostspielige Lösung.

Warum Carbon-Keramik keine Antwort ist

Natürlich gibt es längst Bremsen, die sehr haltbar und leistungsfähig sind. Carbon-Keramik-Bremsen zum Beispiel. Sie sitzen vor allem in teuren Sportwagen und Luxusautos. Sie sind leicht, standfest und verschleißarm.

Nur haben sie einen kleinen Haken. Sie kosten oft so viel wie ein Kleinwagen. Für normale Autos ist das keine echte Option. Wer morgens mit dem Kompaktwagen zur Arbeit fährt, will schließlich nicht den Gegenwert eines Gebrauchten in der Bremsanlage versenken.

Weniger Abrieb, weniger Rost

Die neue Edelstahlscheibe wurde in einem Projekt mit Beteiligung des Fraunhofer IWU entwickelt. Mit dabei waren auch die TU Chemnitz, ElringKlinger und ANDRITZ AWEBA.

In Tests zeigte sich: Zusammen mit einem anorganischen Bremsbelag sinkt der Verschleiß um mehr als 85 Prozent gegenüber der heutigen Standardlösung aus Grauguss und organischem Reibbelag. Das bedeutet weniger Abrieb und damit auch weniger Feinstaub.

Dazu kommt ein weiterer Vorteil. Edelstahl rostet deutlich weniger. Das ist besonders bei Autos wichtig, die oft stehen oder viel Kurzstrecke fahren. Auch Elektroautos nutzen ihre mechanischen Bremsen seltener, weil sie häufig über den Motor verzögern. Grauguss-Scheiben können dann schneller rosten, Riefen bilden und verschleißen.

Eine Bremse für ein Autoleben

Nach Prognosen könnte die Edelstahlscheibe bis zu 300.000 Kilometer halten. Damit rückt eine Art Lebensdauerbremse näher. Einmal eingebaut, lange Ruhe. Das klingt unspektakulär, wäre aber im Alltag ein großer Schritt.

Denn wenn Bremsscheiben verschleißen, müssen sie getauscht werden. Oft kommen gleich neue Beläge dazu. Die Arbeitskosten machen dabei häufig einen großen Teil der Rechnung aus. Unter ungünstigen Bedingungen kann ein Wechsel schon nach weniger als 40.000 Kilometern fällig werden. Je nach Fahrzeug können vier Edelstahlscheiben außerdem bis zu fünf Kilogramm leichter sein als vergleichbare Graugusslösungen. Das senkt den Energieverbrauch etwas und entlastet das Fahrwerk.

Tests in Chemnitz bestanden

Die neue Bremsscheibe wurde bereits auf dem Schwungmassenprüfstand der TU Chemnitz getestet. Dort bestand sie den AK-Master-Test nach SAE J2522. Auch im Fading-Test ließ die Bremswirkung nach 15 Bremsungen nicht nach.

Damit zeigt das Projekt: Die gute alte Graugussbremse war lange Standard. Solide, billig, bewährt. Doch für die Euro-7-Zeit reicht das nicht mehr. Die Zukunft könnte aus Edelstahl bestehen. Weniger Staub, weniger Rost, längere Haltbarkeit. Nicht spektakulär. Aber genau so arbeiten die besten Erfindungen: still, zuverlässig und direkt am Rad.