Weniger Feinstaub beim Bremsen: Neue Bremsscheibe aus Chemnitz
Jedes Mal, wenn ein Auto bremst, entsteht feiner Abrieb. Ein Teil dieser Partikel gelangt in die Luft und kann eingeatmet werden. Feinstaub aus Reifen- und Bremsabrieb war in der europäischen Abgasgesetzgebung lange kaum reguliert. Das ändert sich mit der sogenannten Euro-7-Norm. Sie gilt ab Ende 2026 für neu entwickelte und ab Ende 2027 für alle neu zugelassenen Pkw und Kleintransporter. Dann sind erstmals Grenzwerte auch für Partikel vorgesehen, die nicht aus Abgasen stammen.
Die Norm begrenzt winzige Partikel, die kleiner als zehn Mikrometer sind. Das ist etwa ein Zehntel des Durchmessers eines menschlichen Haars. Solche Partikel können in die Atemwege gelangen. Wie stark sie die Gesundheit beeinflussen, hängt davon ab, wie viele Partikel in der Luft sind, woraus sie bestehen und wie lange man sie einatmet.. Ein Konsortium aus Forschung und Industrie, zu dem das Fraunhofer IWU in Chemnitz und die TU Chemnitz gehören, hat deshalb eine neue Bremsscheibe aus Edelstahl entwickelt.
Edelstahl statt Grauguss
Der entscheidende Unterschied liegt im Material. Herkömmliche Bremsscheiben bestehen aus Grauguss, einem Eisenwerkstoff, der günstig herzustellen, aber anfällig für Rost und Abrieb ist. Wer sein Auto selten bewegt oder oft auf kurzen Strecken fährt, kennt das Problem: Die Bremsscheibe rostet, bekommt Riefen und muss früh gewechselt werden. Manchmal schon nach weniger als 40.000 Kilometern. Wie schnell das geschieht, hängt allerdings stark von Nutzung, Fahrweise und Umwelteinflüssen ab. Die Arbeitskosten in der Werkstatt sind dabei oft teurer als die Scheiben selbst.
Das Projektteam des sogenannten "Ufo-Brems"-Projekts entschied sich für nitrierten Edelstahl. Beim Nitrieren wird Stickstoff in die Randzone des Materials eingebracht, wodurch die Oberfläche gezielt gehärtet wird. Dadurch ist er hitzebeständig, verschleißfest und rostet nicht. In Tests an der TU Chemnitz hielt die neue Scheibe auch bei 15 aufeinanderfolgenden Bremsungen ohne Leistungsverlust stand. Den Angaben des Projektkonsortiums zufolge lag der Verschleiß um rund 85 Prozent unter dem heutiger Standardlösungen.
Leichter, länger haltbar, günstiger im Leben
Die neue Bremsscheibe ist etwas größer im Durchmesser als eine herkömmliche, dafür aber dünner. Vier Edelstahlscheiben wiegen pro Fahrzeug bis zu fünf Kilogramm weniger als Graugussscheiben. Der Einfluss dieses Gewichtsunterschieds auf den Energieverbrauch dürfte im Fahralltag allerdings begrenzt sein. Weniger Gewicht bedeutet grundsätzlich weniger Energieverbrauch und ein besseres Fahrverhalten. Die prognostizierte Lebensdauer liegt bei bis zu 300.000 Kilometern, also der gesamten Laufzeit eines Autos. Ob sich dieser Wert unter realen Bedingungen bestätigt, ist bislang offen.
Das Projekt ist Teil einer breiteren Entwicklung. Mit strengeren Umweltvorgaben wächst der Druck, auch sogenannte Nicht-Abgas-Emissionen technisch zu reduzieren. Es ist ein Bereich, in dem bislang noch vergleichsweise wenige serienreife Lösungen existieren. Bis zur Serienreife sind jetzt noch weitere Schritte nötig. Dazu zählen unter anderem Langzeittests, Kostenbewertungen und die Vorbereitungen für die Herstellung größerer Stückzahlen.
