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Bremskraftverstärker und Elektroautos: Was genau ist das?

Ein herkömmlicher Bremskraftverstärker ist darauf ausgelegt, den Pedaldruck um den Faktor 3 bis 4 zu erhöhen. Um dies zu erreichen, wird der Unterdruck, der bei laufendem Motor entsteht, geschickt genutzt. Eine Membran teilt den Bremskraftverstärker in zwei Kammern: die Pedalseite und die Zylinderseite. In beiden Räumen herrscht im Ruhezustand der gleiche Unterdruck. Beim Betätigen des Bremspedals öffnet sich der Raum auf der Pedalseite und lässt Außenluft einströmen: Es entsteht ein Überdruck. Dieser Überdruck unterstützt die Pedalkraft so gut, dass der Endbremsdruck 3 bis 4 Mal höher ist als bei einem System ohne Bremskraftverstärker. Leider hat diese Art von Bremskraftverstärkern einen großen Nachteil: Das Prinzip basiert vollständig auf dem Unterdruck eines laufenden Verbrennungsmotors. Ein Elektromotor erzeugt kein Vakuum.

Foto: Herkömmlicher, vakuumbasierter Bremskraftverstärker im Vergleich zu modernem, elektromechanischem Bremskraftverstärker

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Die Elektromechanik bietet die Lösung

Um dieses Problem zu lösen, wurde eine neue Generation von Bremskraftverstärkern entwickelt. Bosch nennt es iBooster, die offizielle Bezeichnung lautet jedoch „elektromechanischer Bremskraftverstärker“. Bei diesem System hat der Stift des Hauptbremszylinders weiterhin eine direkte Verbindung zum Bremspedal, die Pedalkraft wird in diesem Fall jedoch durch einen Elektromotor mit einem ausgeklügelten Freilaufgetriebe verstärkt. Dadurch ist der Bremskraftverstärker kein statisches, sondern ein dynamisches System : Der Grad der Unterstützung kann theoretisch je nach Situation angepasst werden, bis zu einer Unterstützung von nicht weniger als 8 kN (mehr als 10-facher Pedaldruck!). Auch autonomes Bremsen ist möglich. Mittlerweile ist dieses System in mehreren Tesla-Modellen zu finden.

Verschiedene Variationen des Konzepts

Allerdings ist Bosch nicht der einzige Hersteller mit neuen Ideen. Auch Continental hat eine wirksame Lösung gefunden. Das neue ABS-System heißt MK C1. Vereinfacht erklärt handelt es sich hierbei um einen herkömmlichen Continental MK 100, der die Hydraulikpumpe zur Betätigung des Bremspedals nutzt. Im Gegensatz zum Bosch-System hat der Hauptzylinderstift keine direkte Verbindung mehr zum Bremspedal. In diesem Fall wird der Hauptbremszylinder in die bestehende Konstruktion integriert und in zwei Teile geteilt: den Teil, der für das charakteristische hydraulische Gefühl im Pedal sorgt, und den Teil, der tatsächlich die Bremsfunktion übernimmt. Das Steuergerät erhält Input vom Pedalwegsensor und ermittelt dann, ob und wie viel Bremsdruck aufgebaut werden soll. Ein Bremskraftverstärker ist somit völlig überflüssig geworden. Der MK C1 ist nicht billig und viele Leute müssen sich an die „Brake-by-Wire“-Idee gewöhnen, aber das Endprodukt ist leicht, klein und hat wenige bewegliche Teile. Zudem lässt sich der Bremsdruckaufbau sehr schnell und sehr präzise steuern. Sowohl Audi (E-tron) als auch Alfa Romeo (Giulia) haben sich bereits für dieses System entschieden.

Foto: Beispiel eines elektromechanischen Bremskraftverstärkers aus dem Volkswagen ID.4