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ABS (Antiblockiersystem) – auch für Fahrräder!

ABS ist wohl eine der segenreichsten Erfindungen in der Fahrzeug- und Flugzeugtechnik. Blockieren die Fahrzeugräder bei einer notwendigen Vollbremsung, so verliert der Fahrer/Pilot schnell die Kontrolle über sein Fahrzeug/Flugzeug, das dann häufig nicht mehr zu steuern ist. Mit zunehmender Leistung der Fahrzeuge/Flugzeuge und damit einhergehender hoher Geschwindigkeit, wurde dieses physikalische Problem zu einer immer größeren Gefahr im Verkehr.

Antiblockiersysteme sind keine neue Erfindung, bereits 1903 beantragte der Franzose Paul Hallot ein Patent für einen Bremskraftregler für Eisenbahnen. 1928 erhielt Karl Wessel ein Patent für einen Bremskraftregler für Kraftfahrzeuge und 1940 fanden durch Fritz Oswald erste Versuche mit einem elektromagnetischen Bremskraftregler statt. Jedoch war eine Überführung der Erfindung in die Serienreife damals noch nicht möglich.

Zuerst wurde dann jedoch ein Blockierverhinderungssystem nicht bei Landfahrzeugen sondern in der Luftfahrt eingesetzt. Die Flugzeuge waren immer größer und schneller geworden, was 1952 den US-Amerikaner Vincent Hugo Bendix veranlasste ein System zu entwickeln, das ein Flugzeug beim Bremsen nach der Landung in der Spur hielt. Ab 1952 wurden dann verschiedene Flugzeugtypen mit dem von Dunlop Rubber entwickelten Maxaret-Anti-Skid ausgerüstet.

Es dauert jedoch noch fast zwanzig Jahre, bis ein derartiges System auch in Serie in einem PKW verbaut wurde. Ab 1971 bot der Chrysler-Konzern sein Luxusmodell Imperial mit einem Sure Brake genannten elektronischen Antiblockiersystem von Bendix an, das Vorder- und Hinterräder regelte.

1978 brachte Bosch sein elektronisches Antiblockiersystem auf den Markt; gleichzeitig wurde der Begriff ABS von Bosch rechtlich geschützt. Verfügbar war das System allerdings zuerst nur bei der Mercedes-Benz S-Klasse, dann bei der BMW 7er Baureihe. Erst ab 1985 gab es dann den ersten Großserien-PKW mit ABS: den Ford Scorpio. Zwei Jahre später zog der VW-Konzern mit zahlreichen Modellen gegen hohe Aufpreise nach. Heute ist fast jeder neuausgelieferte PKW mit ABS ausgestattet was auch für LKW gilt.

1985 begann zudem die Ära des ABS auch im Segment der Motorräder. Leider sind bis heute nur schnelle, leistungsstarke und teure Motorräder mit ABS ausgestattet, obwohl das System für Zweiräder von besonders großer Relevanz für deren Sicherheit ist. Zudem sind die Motorrad-Systeme von Hersteller zu Hersteller unterschiedlich und ein System, welches auch uneingeschränkt kurventauglich ist, gibt es bisher nicht.

Einige physikalische Erläuterungen zum Bremsverhalten können wohl zu diesem Thema etwas mehr Übersicht schaffen: Die max. negative Beschleunigung (umgangssprachlich Bremsverzögerung) hängt immer auch vom Fahrbahnzustand sowie den Reifen ab. Sie wird dementsprechend zwischen 10-25 % Schlupf erreicht. Bei 100 Prozent Schlupf, also der höchsten negativen Verzögerung, blockiert das Rad oder die Räder schließlich. In diesem Zustand findet nur noch Gleitreibung statt, was ein Lenken des Fahrzeuges unmöglich macht. Hingegen ist eine max. Bremswirkung nur bei Roll- bzw. Haftreibung zu erzielen, die zudem das Fahrzeug lenkfähig hält. Moderne Antiblockiersysteme steuern daher die Bremskraft an jedem Rad, so dass kein Rad blockiert und an jedem ein möglichst optimaler Schlupf erzielt wird. Dennoch ist ein ABS-System kein Freifahrtschein um die Gesetze der Physik außer Kraft zu setzen. Zu viel Komponenten spielen im Gesamtkontext eine wichtige Rolle: der Fahrer, die Reifen, der Fahrbahnbelag, der Fahrbahnzustand und nicht zuletzt die spezifische Situation.

Diesen Beitrag habe ich jedoch verfasst, weil nun auch ABS für E-Bikes, und demnächst auch für ganz normale Fahrräder, zur Verfügung steht.

Der Weltmarktführer für ABS-Systeme, die Firma Bosch, hat nun eine „Abflugsicherung“ für Pedelecs auf den Markt gebracht, denn bei Zweiradfahrern bremst die Angst immer mit. Besonders bei den immer populäreren E-Bikes ist ein hohes Gefahrenpotential vorhanden, wie ich aus eigener Erfahrung sagen kann: Bei unbefestigtem Untergrund rutscht beim Bremsen gern das blockierend, Vorderrad weg, auf griffigem Straßenbelag hingegen bewirkt das Bremsen – insbesondere mit leistungsstarken Hydraulikbremsen – gern einen Überschlag, also das Anheben des Hinterrades.

Bosch-E-Bike-ABS: Das rund 500 Euro teure und 800g schwere System wird in der Regel zusammen mit den hydraulischen Scheibenbremsen installiert. Bei den üblichen Hydraulikbremssystemen wird zunächst durch betätigen des Bremshebels Druck erzeugt, der die Bremsbelege an die Bremsscheibe presst. Das von Bosch konzipierte ABS-System regelt nur die Vorderradbremse, hat jedoch an beiden Rädern Sensoren. Das Steuersystem am Lenker erkennt an Hand eines Drehzahlvergleichs, ob das Vorderrad blockiert oder das Hinterrad abhebt und leitet entsprechend der vorliegenden Messwerte eine Regelung ein. Dazu wird über ein gesteuertes Magnetventil Hydraulikflüssigkeit in einen Vorratsbehälter geleitet, so dass sich die Bremskraft an Vorderrat so reduziert, dass ein Blockieren verhindert wird. Federsysteme sorgen dafür, dass sich der Bremszylinder schnell löst. Ist dadurch eine optimale Bremsleistung erreicht worden, schaltet das Magnetventil um und der Normalbetrieb der Bremsanlage wird wiederhergestellt.

Ein tolles ABS-System hat Bosch da für E-Bikes entwickelt. Es ist zwar noch arg teuer, wird wohl aber bald als serienmäßiges System preiswerter und stellt für Pedelec-Fahrer, besonders wenn diese flott unterwegs sind, ein wirklich relevantes Fahrsicherheitssystem dar, auf das viele Radler sicherlich bald nicht mehr verzichten möchten.