Wird es bei zukünftigen Elektroautos keine Bremsen mehr geben, wenn der Strom ausfällt?

In letzter Zeit hat Herr Nacken eine ziemlich abstruse Meinung gehört, dass das Schicksal von Tuning-Werkstätten bedroht sei...

Der Grund dafür ist, dass das Ideal L9 Livis kürzlich ein vollkommen elektronisch gesteuertes digitales Fahrwerk eingeführt hat. Natürlich wurde auch die Bremse von der hydraulischen auf die elektronische Steuerung umgestellt.

Das bedeutet, dass die Bremse keine herkömmlichen Ölleitungen mehr benötigt. Der Fahrzeugcomputer sendet einfach ein Signal, und der Motor neben der Bremsschelle drückt direkt den Kolben, um die Bremse zu betätigen.

Das ist sicherlich ein Vorteil für die immer wichtiger werdende Assistentenfahrweise. Die Ansprechzeit der Bremse ist deutlich schneller, und die Benutzer sind sicherer.

Aber die Tuning-Werkstätten, die sich mit Ideal-Fahrzeugen befassen, waren ratlos. Als sie die Originalbremse abmontierten, stellten sie fest, dass es keine Stahlschläuche (Ölleitungen) gab, sondern nur ein Kabel. Die teuren Tuning-Bremsschellen konnten einfach nicht montiert werden.

Aber diese technische Veränderung hat viele Diskussionen ausgelöst.

Die Internet-Nutzer haben die rein elektronische Bremse stark in Zweifel gezogen. Sie fragten sich, ob es möglich sei, dass es zu Fehlern kommt, und ob die Bremse ausfällt, wenn das Fahrzeug keinen Strom mehr hat. Sicherheitsbedenken haben die elektronische Bremse seitdem begleitet.

Deshalb hat Herr Nacken in den letzten Tagen etwas Recherche betrieben, um die Sicherheitsaspekte der von den Automobilherstellern nicht so stark beworbenen elektronischen Bremse zu untersuchen.

Zunächst einmal kann jedes System ausfallen, genauso wie es bei hydraulischen Bremsen zu Ölleckagen kommen kann. Die elektronische Bremse birgt also auch Risiken.

Was die Menschen denken können, können auch die Automobilhersteller und der Staat bedenken.

In der im vergangenen Jahr erstmals veröffentlichten nationalen Norm für elektronische Bremsen "Technische Anforderungen und Prüfverfahren für Bremssysteme von Personenkraftwagen" hat der Staat eine rote Linie gezogen. Nach einem Ausfall einer Übertragungsstrecke muss die elektronische Bremse immer noch 9-mal eine gemäß den Vorschriften definierte Notbremse ausführen können.

Die Norm ist da, aber wie die Automobilhersteller diese erfüllen, muss jeder für sich selbst herausfinden.

Derzeit verwenden nur zwei Automobilhersteller reine elektronische Bremsen: Ideal und Chery. Ihre Ansätze sind ähnlich.

Beispielsweise wird bei dem am meisten besorgten Problem des Stromausfalls derzeit die Lösung mit redundanten Systemen verfolgt.

Einfach ausgedrückt: Wenn das Licht zu Hause ausfällt, müssen wir zunächst herausfinden, warum.

Wenn es einen Stromausfall im Haus gibt, sollten wir vielleicht ein Mobil-Akku haben. Wenn der Schalter kaputt ist, sollten wir einen Ersatzschalter vorrätig haben. Wenn es ein Problem mit der Leitung gibt, sollten wir eine zusätzliche Leitung verlegen.

Wenn wir diese Gedanken auf das Auto übertragen, betrachteten wir das Problem des Stromausfalls. Vor einiger Zeit besuchte der Blogger Herr Lai einen Test von Chery.

Dort zeigte er, dass das Chery EX7 im Kofferraum links und rechts jeweils einen kleinen Akku hat. Zusammen mit dem großen Akku gibt es insgesamt drei Stromquellen, um sicherzustellen, dass das Bremssystem nicht stromlos wird.

In seinem Video kann man sehen, dass das Testfahrzeug von Chery die Schwierigkeit erhöhte. Neben dem Stromausfall wurden auch die diagonal gegenüberliegenden Reifen plattgestochen, um das maximale Bremsvermögen zu testen.

Als nächstes kommt es um die Redundanz der Leitungen und Kommunikation. Herr Nacken fand ein Patent, das sie im März des vergangenen Jahres angemeldet haben. Darin kann man sehen, dass sie eine "Situation wie in einem Studentenwohnheim, wo vier Leute elf Gruppen haben" geschaffen haben.

Normalerweise wird das Bremssystem von einem zentralen Controller gesteuert. Um sicherzugehen, wird bei der elektronischen Bremse ein zusätzlicher Controller installiert.

Ihre Lösung besteht darin, dass die vier Radcontroller und der Pedal-Controller auch die Funktionen des "zentralen Controllers" übernehmen können.

Das bedeutet, dass die elektronische Bremse in diesem Patent bis zu 7 redundante zentrale Controller haben kann...

Auch die Kommunikationsleitungen zwischen diesen Controllern sind redundant, was zu einem komplexen und umfangreichen Netzwerk führt.

Das Vorgehen von Bethel, dem Lieferanten der elektronischen Bremse von Ideal, ist nicht anders. Sie haben ein extremes Beispiel gegeben: Wenn das linke Vorderrad in Wasser gerät und kurzschließt, werden die Leitungen 511 und 522 ausfallen, und beide Vorderräder können nicht mehr gebremst werden.

In diesem Fall kann der Hilfs-Zentralcontroller immer noch über die Leitung 523 die beiden Hinterräder bremsen, um die von der nationalen Norm geforderte Bremskraft bereitzustellen.

Da wir schon beim Thema Wasser sind, kommt nun das Problem der Ausfallwahrscheinlichkeit.

Die Wasserdichtigkeit ist eigentlich nicht schwierig. Die kritischen Kabelbäume in Autos können bereits einen Schutzgrad von IP67 erreichen, was bedeutet, dass sie 30 Minuten lang in einem Meter Wasser getaucht bleiben können, ohne dass Wasser eindringt. Kurzzeitige Wasserpassagen sind also kein Problem.

Was die anderen Schutzmaßnahmen angeht, gibt es bisher nicht viele Informationen. Bethel hat auf ihrer offiziellen Website erwähnt, dass sie die internationale Norm ASIL-D (Automotive Safety Integrity Level - Level D) erfüllen.

Ein fester Indikator dieser Norm ist, dass die Systemausfallwahrscheinlichkeit "weniger als 10 FIT" betragen muss, was bedeutet, dass es nicht mehr als 10 Ausfälle in 1 Milliarde Stunden geben darf.

Und wenn es tatsächlich zu einem Ausfall kommt, gibt es auch redundante Systeme. In demselben Test hat Chery die diagonal gegenüberliegenden Bremsen entfernt, um den Ausfall der Bremsschellen zu simulieren.

Theoretisch ist diese Situation ziemlich schwierig, denn ohne die Bremsen an zwei Rädern kann das System diese Räder nicht richtig steuern. Das Fahrwerkssicherheitssystem muss sich auf die verbleibenden zwei Räder verlassen, um das Fahrzeug zu stabilisieren, was eine sehr hohe Anforderung darstellt.

Trotzdem konnte das Fahrzeug sicher zum Stillstand gebracht werden. Vielleicht ist das der Charme eines digitalisierten Fahrwerks.

Hat die elektronische Bremse also nur Vorteile?

Das ist nicht unbedingt der Fall. Ein Aspekt wurde von vielen ignoriert: Kann die Bremse den Belastungen eines dynamischen Fahrstils standhalten?

Ich habe auch nach Recherchen in der akademischen Welt gesucht. Derzeit gibt es nur eine SAE-Publikation der Automobil-Fakultät der Tongji-Universität. Man kann es also als "unentdecktes Territorium" bezeichnen.

Aber dieses Problem birgt tatsächlich potenzielle Risiken.

Hier muss man an das Ereignis der Xiaomi SU7 auf der Rennstrecke denken, bei dem der Blogautor und sein Kollege Probleme mit der Bremswärmeabnahme hatten, was zu Fehlurteilen bei den Bremspunkten führte.

Bei herkömmlichen Bremsen wird das Bremspedal weicher, wenn die Bremsscheiben und Bremsbeläge heiß werden. Dann weiß man, dass die Bremse an ihre Grenzen stößt.

Aber die Xiaomi verwendet die vollkommen entkoppelte Lösung von Bosch (DPB + ESP), bei der das Bremspedal und die Bremse keine mechanische Verbindung haben. Selbst wenn die Fahrer viel Rennfahrerfahrung haben, können sie die Situation nicht richtig einschätzen.

Die Hitze beeinträchtigt nicht nur die Bremsbeläge und -scheiben. Die Xiaomi hat noch eine halb-elektronische Bremse, die die hydraulischen Ölleitungen beibehält. Wir sprechen hier noch nicht einmal von einer reinen elektronischen Bremse.

Bei einer reinen elektronischen Bremse könnte die Situation noch schlimmer sein. Die Bremsschellen werden von Motoren angetrieben, und die Permanentmagnete dieser Motoren können bei Überhitzung ihre Magnetisierung verlieren.

Normalerweise können Neodym-Eisen-Bor-Motoren maximal Temperaturen von 320 - 380°C ertragen. Bei 180°C kann es bereits zu einer irreversiblen Entmagnetisierung der Magneten kommen.

Unter Rennbedingungen können die Temperaturen der normalen NaO-Bremsbeläge in Elektromobilen auf über 500°C steigen. Die Temperaturen von Bremsbelägen aus niedrigem Metall können sogar auf 600 - 700°C ansteigen.

Das bedeutet, dass, wenn man ein Auto mit elektronischer Bremse dynamisch fährt, es möglich ist, dass der Bremsschellenmotor ausfällt, bevor das Auto aufgrund von Überhitzung an die Wand fährt.