Bremsen zählen zu den sicherheitsrelevantesten Teilen eines Autos. Ob im Alltag auf der Straße oder bei Hochgeschwindigkeitsrennen auf der Rennstrecke – eine zuverlässige Bremsanlage ist unverzichtbar. In diesem Blogbeitrag wollen wir uns mit der Funktionsweise von Bremsen, den verschiedenen Typen und Materialien sowie der Wahl der richtigen Bremse für verschiedene Einsatzbereiche befassen.

1. Funktionsweise von Bremsen im Auto

Das Bremssystem im Auto basiert auf einem einfachen physikalischen Prinzip: Um ein Fahrzeug zu verlangsamen, muss Bewegungsenergie (kinetische Energie) in Wärmeenergie umgewandelt werden. Dieser Energieumwandlungsprozess erfolgt durch die Reibung zwischen den Bremsbelägen und der Bremsscheibe oder -trommel. Der Fahrer betätigt das Bremspedal, wodurch Druck auf die Bremsflüssigkeit ausgeübt wird, die wiederum Bremskolben bewegt und die Bremsbeläge an die rotierenden Bremsscheiben oder Trommeln presst.

Hauptkomponenten einer Bremsanlage:
- Bremspedal: Dient zur Betätigung der Bremse.
- Bremskraftverstärker: Erhöht die vom Fahrer ausgeübte Bremskraft.
- Bremsscheiben oder Bremstrommeln: Rotierende Bauteile, die durch die Bremsbeläge abgebremst werden.
- Bremsbeläge oder Bremsbacken: Werden durch den Bremskolben gegen die Scheibe/Trommel gepresst, um Reibung zu erzeugen.
- Bremsflüssigkeit: Überträgt die Bremskraft hydraulisch.

​

2. Arten von Bremsen

a) Scheibenbremsen
Bei Scheibenbremsen wird eine rotierende Bremsscheibe durch Bremsbeläge abgebremst. Die Scheibenbremse ist der am häufigsten verwendete Bremstyp in modernen Fahrzeugen.

Vorteile:

- Bessere Wärmeableitung: Die offene Bauweise der Bremsscheibe erlaubt eine bessere Kühlung und verhindert Überhitzung.
- Höhere Bremsleistung: Besonders bei Nässe und hohen Geschwindigkeiten ist die Bremsleistung effektiver.
- Längere Lebensdauer der Beläge: Durch die gleichmäßigere Verteilung der Bremskräfte.

Nachteile:

- Höhere Kosten: Im Vergleich zu Trommelbremsen sind Scheibenbremsen teurer.
- Weniger effektiv bei Verschmutzung: Sand oder Schlamm können die Leistung beeinträchtigen.

​

b) Trommelbremsen
Bei Trommelbremsen drücken Bremsbacken von innen gegen eine rotierende Trommel. Trommelbremsen werden oft bei älteren Autos oder als Feststellbremsen verwendet.
Vorteile:

- Kostengünstig: In der Herstellung und im Austausch günstiger.
- Geschlossene Bauweise: Weniger anfällig für Schmutz oder Wasser.
Nachteile:

- Überhitzung: Schlechtere Wärmeableitung führt schneller zu Fading (Verlust der Bremswirkung).
- Weniger Bremskraft: Vor allem bei Nässe oder hohen Temperaturen.

3. Materialien von Bremsen

a) Gusseisen

Am häufigsten werden Gusseisenscheiben verwendet, da dieses Material eine hohe Wärmeleitfähigkeit besitzt.

Vorteile:
- Günstig: Herstellungskosten sind relativ niedrig.
- Hohe Wärmebeständigkeit: Kann große Wärmemengen ohne Verformung aufnehmen.

Nachteile:
- Schwer: Gusseisenscheiben erhöhen das Gesamtgewicht des Fahrzeugs, was den Kraftstoffverbrauch beeinflusst.
- Korrosion: Gusseisen ist anfällig für Rost.

​

b) Keramik

Keramik-Bremsen finden sich häufig in Hochleistungsfahrzeugen und im Motorsport.

Vorteile:

- Extrem hitzebeständig: Ideal für hohe Belastungen, wie sie im Rennsport auftreten.
- Geringes Gewicht: Keramische Bremsen sind leichter als Gusseisenbremsen.

Nachteile:

- Hohe Kosten: Sehr teuer in der Herstellung und Wartung.
- Nicht für den Alltag: Die hohe Bremsleistung und das harte Material sind für den normalen Straßenverkehr oft überdimensioniert.

​

c) Kohlenstoff-Keramik

Diese Kohlenstoff-Keramik-Bremsen bieten außergewöhnliche Leistung, insbesondere bei extremer Hitzeentwicklung.

Vorteile:

- Hervorragende Hitzebeständigkeit: Verformen sich auch bei extremen Temperaturen nicht.
- Gewichtsersparnis: Leichter als herkömmliche Scheiben.

Nachteile:

- Extrem teuer: Meist nur in Rennwagen oder Supersportwagen verbaut.
- Lange Aufwärmzeit: Müssen auf Temperatur kommen, um ihre volle Leistung zu erbringen.

​

d) Wolframcarbid-Bremsen (Porsche PSCB)

Porsche hat eine eigene Hochleistungsbremse namens Porsche Surface Coated Brake (PSCB) entwickelt, die auf einer Wolframcarbid-Beschichtung basiert. Diese Bremsen kombinieren Eigenschaften von Standard-Gusseisen-Bremsen mit den Vorteilen von Keramik-Bremsen.

Vorteile:

- Längere Lebensdauer: Die Wolframcarbid-Beschichtung ist extrem widerstandsfähig gegenüber Verschleiß, was die Lebensdauer der Scheiben erheblich verlängert.
- Weniger Bremsstaub: Die Oberfläche der PSCB-Bremse sorgt für deutlich weniger Abrieb, was nicht nur die Sauberkeit der Felgen erhöht, sondern auch den Verschleiß reduziert.
- Hervorragende Bremsleistung: Ähnlich wie bei Keramik-Bremsen bietet die PSCB eine konstant hohe Bremsleistung, auch bei intensiver Beanspruchung.
- Besseres Ansprechverhalten: Die Beschichtung verbessert das Bremsgefühl, insbesondere im mittleren Lastbereich, wo viele Bremsen an Effizienz verlieren.

Nachteile:

- Hoher Preis: Wie bei Keramik-Bremsen ist die Herstellung kostenintensiv, und die Anschaffungskosten sind entsprechend hoch.
- Eingeschränkte Hitzebeständigkeit: Im Vergleich zu Kohlenstoff-Keramik-Bremsen sind PSCB-Bremsen zwar sehr hitzebeständig, kommen jedoch bei extremen Temperaturen an ihre Grenzen, wie sie im professionellen Motorsport vorkommen.

4. Technologien in Bremsanlagen

a) ABS (Antiblockiersystem)

Das ABS verhindert das Blockieren der Räder bei einer Vollbremsung, indem es die Bremskraft elektronisch regelt.

Vorteile:

- Verkürzte Bremswege: Vor allem auf glatten Oberflächen.

- Kontrolliertes Bremsen: Das Fahrzeug bleibt lenkbar.

Nachteile:

- Teurer in der Herstellung: Höhere Produktionskosten.
- Wartungsaufwand: Regelmäßige Überprüfung der Sensoren notwendig.

​

b) ESP (Elektronisches Stabilitätsprogramm)

Das ESP greift in die Bremsanlage ein, um das Fahrzeug bei Schleudergefahr zu stabilisieren.

Vorteile:

- Erhöhte Fahrsicherheit: Vor allem bei Kurvenfahrten oder auf rutschigen Straßen.

Nachteile:
- Teuer: Vor allem bei älteren Autos ist die Nachrüstung sehr kostspielig.

​

5. Bremsen für Straße vs. Rennstrecke

Bremsen unterscheiden sich deutlich, je nachdem, ob sie für den alltäglichen Straßenverkehr oder den Einsatz auf der Rennstrecke vorgesehen sind.

​

a) Bremsen für die Straße
- Komfort und Langlebigkeit stehen im Vordergrund.
- Materialien: Gusseisen oder Stahl werden aufgrund der Kosten und Haltbarkeit bevorzugt.
- Beläge: Bremsbeläge für die Straße sind weicher, um eine sanfte und leise Bremswirkung zu gewährleisten.
- Temperaturbereich: Bremsen für den Straßenverkehr arbeiten optimal bei niedrigen bis mittleren Temperaturen.

​

b) Bremsen für die Rennstrecke
- Hitze- und Leistungsbeständigkeit haben höchste Priorität.
- Materialien: Kohlenstoff-Keramik oder Keramik aufgrund der extremen Hitzebeständigkeit und des geringen Gewichts.
- Beläge: Härtere Bremsbeläge, die bei hohen Temperaturen ihre maximale Leistung entfalten.
- Temperaturbereich: Bremsen für den Rennsport müssen extremen Belastungen standhalten, arbeiten aber oft erst bei hohen Temperaturen optimal.

​

6. Worauf sollte man bei der Bremsenauswahl achten?

- Einsatzbereich: Für den Alltag sind langlebige und kostengünstige Bremsen optimal, während für den Rennsport oder sportliche Fahrten auf Leistungsfähigkeit geachtet werden muss.
- Materialwahl: Gusseisen für den normalen Gebrauch, Keramik für Hochleistungsfahrzeuge.
- Wartungsaufwand: Besonders bei Hochleistungsbremsen sollte der Wartungsaufwand berücksichtigt werden.
- Fahrzeuggewicht: Schwere Fahrzeuge benötigen stärkere Bremsen, um eine ausreichende Verzögerung zu gewährleisten.
- Sicherheitsfeatures: Systeme wie ABS und ESP erhöhen die Fahrsicherheit erheblich.

​

Fazit
Die Wahl der richtigen Bremsen hängt stark vom Einsatzbereich, dem Fahrstil und dem Fahrzeugtyp ab. Während für den Alltag solide Scheibenbremsen aus Gusseisen meist die beste Wahl sind, setzen Rennwagen auf High-End-Materialien wie Kohlenstoff-Keramik. Wichtig ist, dass Bremsen regelmäßig gewartet werden und der Zustand der Bremsbeläge und -scheiben überprüft wird, um jederzeit die volle Bremsleistung zu gewährleisten.