Emissionsfreie Lamellenbremse – Miba Zero Emission Brake

Die nasslaufende Lamellenbremse ist eine emissionsfreie Lösung für Vorder- und Hinterachse. Durch ein ganzheitliches Systemkonzept nutzt sie gezielt Synergien zwischen Elektroantrieb, Bremse und Thermomanagement.

Das Ergebnis: eine kompakte und effiziente Bremseinheit, die steigende regulatorische Anforderungen erfüllt und neue Maßstäbe in der nachhaltigen Bremsentechnologie setzt.

Vor welchen Herausforderungen steht die Bremstechnologie?

Die aktuelle Bremstechnologie steht vor mehreren gleichzeitigen Herausforderungen: Sie muss teils höhere Bremsleistung, gutes NVH-Verhalten und zuverlässige Funktion bei Nässe und Kälte sicherstellen, während geringere Emissionen gefordert werden. Zusätzlich muss sie sich an neue Fahrzeugarchitekturen mit Rekuperation und sinkender Bremsnutzung anpassen.

Die Anforderungen  an Effizienz und Wartungsaufwand verbleiben auf hohem Niveau.

Emissions- und Nachhaltigkeitsanforderungen an Lamellenbremsen

Zugleich rücken Nachhaltigkeitsaspekte und das Ziel möglichst emissionsarmer Mobilität immer stärker in den Fokus moderner Bremssysteme. Neben den klassischen Anforderungen an Sicherheit und Performance müssen Bremssysteme heute auch einen Beitrag zur Reduktion von Umweltbelastungen leisten.

 

Besonders relevant sind dabei die Partikelemissionen, die beim Bremsvorgang durch Abrieb entstehen und durch neue gesetzliche Vorgaben zunehmend begrenzt werden.

 

Gleichzeitig führt der verstärkte Einsatz von Rekuperation dazu, dass mechanische Bremsen seltener genutzt werden. Dies begünstigt Korrosion und kann Lebensdauer, Komfort und Wartungsaufwand negativ beeinflussen. Nachhaltige Bremssysteme müssen daher nicht nur verschleiß- und emissionsarm ausgelegt sein, sondern auch unter geringer Nutzung zuverlässig funktionieren, geringe Restschleppmomente aufweisen und über den gesamten Lebenszyklus hinweg wirtschaftlich bleiben.

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Portrait Martin Klapf
Martin Klapf
R&D Application Engineering - Global Teamleader Automotive

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Zero Emission Brake ermöglicht emissionsfreies Bremsen

 Die Miba Zero Emission Brake ist als nasslaufende Lamellenbremse in die Antriebseinheit integriert und kombiniert Bremsfunktion, Aktorik und Thermomanagement in einem geschlossenen System. Der elektromechanische Betätigungsmechanismus überträgt das Bremsmoment über einen Kugelrampen-Mechanismus in hoher Geschwindigkeit auf das Lamellenpaket.

 

Durch die mitgenutzte Ölkühlung vom E-Motor entsteht für die Lamellenbremse kein zusätzlicher Aufwand. Das Gesamtsystem weist erhebliche Bauraumvorteile auf.

 

Technisch relevant ist vor allem die gekapselte Bauweise: Sie ist korrosionsfrei, wartungsfrei und macht das Fahrzeug effizienter. Die Zero Emission Brake ist so ausgelegt, dass es die hohen Anforderungen an Bremsmoment, ABS-/ESP-Funktion, Dauerfestigkeit und thermische Belastbarkeit erfüllt und gleichzeitig auf die kommenden Partikelgrenzwerte vorbereitet ist.

Mehr Effizienz

Die Zero Emission Brake erzielt signifikante Effizienzgewinne durch ein stark reduziertes Schleppmoment und optimierte Systemauslegung. Im Vergleich zu konventionellen Bremssystemen ermöglicht die emissionsfreie Lamellenbremse Energieeinsparungen von rund 2 % (≈ 0,3 kWh/100 km) und reduziert somit die Verlustleistung im Fahrbetrieb bei.

Höhere Leistungsdichte

Durch die gezielte Nutzung eines gekühlten, nasslaufenden Systems kann eine deutlich höhere Leistungsdichte realisiert werden. Die aktive bzw. bedarfsgerechte Kühlung führt zu einem stabilen thermischen Verhalten auch unter Hochlastbedingungen und ermöglicht wiederholte Bremsungen auf konstantem Leistungsniveau. Damit wird eine hohe spezifische Bremsleistung bei gleichzeitig kompakter Bauweise erreicht.

Optimiertes NVH-Verhalten und minimaler Verschleiß

Die emissionsfreie Lamellenbremse überzeugt durch ein optimiertes NVH-Verhalten und minimalen Verschleiß. Ein stabiler Reibkoeffizient sowie eine gezielt ausgelegte Reibwertcharakteristik sorgen für ein besonders ruhiges, vibrationsarmes und jederzeit präzise kontrollierbares Bremsgefühl.

 

Gleichzeitig wird der Verschleiß auf ein Minimum reduziert (< 1,5 mm über die Lebensdauer), wodurch ein wartungsfreier Betrieb im Sinne eines „fit for life“-Konzepts realisiert werden kann und die Gesamtkosten über die Lebensdauer für den Kunden deutlich sinken können. Ein klarer Vorteil in modernen, elektrifizierten Fahrzeugen.

Hohe Skalierbarkeit

Die Zero Emission Brake ermöglicht eine hohe Skalierbarkeit über verschiedene Fahrzeugklassen hinweg. Durch modulare Auslegung des Lamellenpakets (z. B. Variation der Anzahl an Reibscheiben) und den Einsatz von Gleichteilen („carry over parts“) kann das System flexibel an unterschiedliche Leistungsanforderungen angepasst werden. Dies erleichtert die Integration in verschiedene Plattformen und unterstützt eine wirtschaftliche Serienumsetzung

Werkstoffe und Systemdesign als Performancefaktor

Die emissionsfreie Lamellenbremse profitiert maßgeblich von einem ganzheitlich abgestimmten Werkstoff- und Systemdesign, bei dem insbesondere die eingesetzte Sintertechnologie der Miba zentrale Vorteile bietet:

 

  • Hochfeste, verschleißresistente Materialmischungen ermöglichen langlebige und zugleich gewichtsoptimierte Komponenten, die die Bremsperformance nachhaltig verbessern.
  • Effiziente Fertigungsprozesse reduzieren den Nachbearbeitungsaufwand und tragen maßgeblich zur Kostenoptimierung bei.
  • Hohe Anpassungsfähigkeit des Systems durch modulare, skalierbare Komponenten erlaubt eine flexible Auslegung für unterschiedliche Fahrzeuganforderungen.
  • Ganzheitlich abgestimmtes Systemdesign sorgt in Summe für klare Vorteile hinsichtlich Performance, Kosten- und Integrationseffizienz.

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Markus Schauer
Teamleader Advanced Engineering

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Praxibeispiel: Emissionsfreie Lamellenbremse im Hochleistungs-Bremsfall

Ein typisches Anwendungsszenario für die emissionsfreie Lamellenbremse ist ein Notbremsmanöver aus hoher Geschwindigkeit ohne Unterstützung durch Rekuperation. In diesem Load Case wird ein Fahrzeug mit einer Masse von rund 2,5 t aus 210 km/h mit einer Verzögerung von etwa 11,2 m/s² abgebremst. Trotz dieser hohen Anforderungen stellt die Bremse eine stabile und reproduzierbare Bremsleistung über die gesamte Bremsdauer sicher.

 

Das zugrunde liegende Design basiert auf einem kompakten Lamellenpaket mit mehreren Reib- und Stahlscheiben, das eine hohe Anzahl an Reibflächen auf kleinem Bauraum ermöglicht. Diese Auslegung sorgt für eine gleichmäßige Lastverteilung und hohe thermische Belastbarkeit. Gleichzeitig ermöglicht die Integration in das System – beispielsweise an der Hinterachse mit angepasster Lastverteilung – eine optimale Abstimmung auf die Fahrzeugarchitektur.

 

In der Praxis bedeutet das: Selbst unter extremen Bedingungen bleibt die Bremswirkung konstant, während das System durch seine gekapselte Bauweise emissionsfrei arbeitet und gleichzeitig Vorteile in Effizienz, Dauerhaltbarkeit und Bauraumintegration bietet.

Bei der Entwicklung von emissionsfreien Bremsen von der Miba Erfahrung profitieren

Seit Jahrzehnten unterstützen wir unserer Kunden bei der Entwicklung von Antrieben und Bremssystemen – mit tiefem Know-how in Reibmaterialien, Sintertechnologie und der funktionalen Integration kritischer Komponenten.

 

Unsere Kunden profitieren dabei von unserer Erfahrung in der

 

  • Auslegung von Bremsen,
  • unserem Verständnis für das Zusammenspiel von Reibbelag, Stahl und Öl
  • von der hohen Fertigungskompetenz bei präzisen, belastbaren Sinterbauteilen.

 

So entsteht eine technisch ausgereifte Lösung, die Leistung, Effizienz und Nachhaltigkeit in einem kompakten System vereint.

 

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