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Zweikreisbremsanlage

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Zweikreisbremsanlage (HT-Aufteilung)

Als Zweikreisbremsanlage bezeichnet man im Fahrzeugbau eine Bremsanlage, deren Betriebsbremsen über zwei voneinander unabhängige Leitungskreise betätigt werden. Sie kommen sowohl als Hydraulikbremsen in Personenkraftwagen – mit einem Hauptbremszylinder – als auch als Druckluftbremsen oder kombinierte Hydraulik-/Druckluftanlagen in Lastkraftwagen oder Großmaschinen vor. Durch die zwei unabhängigen Kreise ist es möglich, beim Ausfall eines Bremskreises ohne Einsatz der Feststellbremse das Fahrzeug noch mit der Betriebsbremse zum Stillstand zu bringen.

Anfänge und gesetzliche Vorschriften

Bereits 1895 ließ sich Hugo Mayer aus Rudolstadt (DRP 84748) eine Flüssigkeitsbremse patentieren.<ref>{{#if:{{#ifexpr:{{#if:DE|0|1}} or {{#if:84748|0|1}}|1}}|Fehlender Parameter {{#if:DE||„Land“{{#if:84748|| und }}}}{{#if:84748||„V-Nr“}}|}}{{#if: {{#invoke:Expr|TemplateBooland}}|{{#ifeq:|Patentanmeldung|Patentanmeldung|{{#ifeq:|Gebrauchsmuster|Gebrauchsmuster|Patent}}}} {{#if:{{#invoke:TemplUtl|faculty|}}|DE84748C|{{#switch: {{{DB}}} | DEPATIS =DE84748C | WIPO = DE84748 | Google = DE84748C | #default =DE84748C }}}}{{#if:Vorrichtung zum Anziehen einer durch Flüssigkeitsdruck betätigten Wagenbremse1895-05-251896-01-15Hugo Mayer|:|.}}{{#if:Vorrichtung zum Anziehen einer durch Flüssigkeitsdruck betätigten Wagenbremse| Vorrichtung zum Anziehen einer durch Flüssigkeitsdruck betätigten Wagenbremse.}}{{#if:1895-05-25| Angemeldet am {{#iferror:{{#invoke:Vorlage:FormatDate|Execute}}|}}{{#if:1896-01-15Hugo Mayer|,}}}}{{#if:1896-01-15|{{#if:1895-05-25| veröffentlicht am | Veröffentlicht am }}{{#iferror:{{#invoke:Vorlage:FormatDate|Execute}}|}}{{#if:Hugo Mayer|,}}}}{{#if:| Anmelder: {{{Anmelder}}}{{#if:Hugo Mayer|,}}}}{{#if:Hugo Mayer| Erfinder: Hugo Mayer}}{{#if:| ({{{Kommentar}}})}}{{#if:1895-05-251896-01-15Hugo Mayer|.}}‌}}{{#invoke:TemplatePar|match |template= Vorlage:Patent |cat= {{#ifeq: 0 | 0 | Wikipedia:Vorlagenfehler/Vorlage:Patent}} |format= |preview=@@@ |1=Land= ABC+ |2=V-Nr= /^[0-9A-Z]+$/ |3=Titel= * |4=Erfinder= * |5=Anmelder= * |6=A-Datum= * |7=V-Datum= * |8=Typ= ASCII |9=Code= ASCII |10=Kommentar= * |11=KeinLink= ASCII |12=DB=ASCII }}</ref> Ein Patent auf eine hydraulische Bremse (Rad- und Hauptbremszylinder) erhielt 1917 Malcolm Loughead.<ref>{{#if:{{#ifexpr:{{#if:US|0|1}} or {{#if:1249143|0|1}}|1}}|Fehlender Parameter {{#if:US||„Land“{{#if:1249143|| und }}}}{{#if:1249143||„V-Nr“}}|}}{{#if: {{#invoke:Expr|TemplateBooland}}|{{#ifeq:|Patentanmeldung|Patentanmeldung|{{#ifeq:|Gebrauchsmuster|Gebrauchsmuster|Patent}}}} {{#if:{{#invoke:TemplUtl|faculty|}}|US1249143A|{{#switch: {{{DB}}} | DEPATIS =US1249143A | WIPO = US1249143 | Google = US1249143A | #default =US1249143A }}}}{{#if:Braking Apparatus1917-01-221917-12-04Malcom Loughead|:|.}}{{#if:Braking Apparatus| Braking Apparatus.}}{{#if:1917-01-22| Angemeldet am {{#iferror:{{#invoke:Vorlage:FormatDate|Execute}}|}}{{#if:1917-12-04Malcom Loughead|,}}}}{{#if:1917-12-04|{{#if:1917-01-22| veröffentlicht am | Veröffentlicht am }}{{#iferror:{{#invoke:Vorlage:FormatDate|Execute}}|}}{{#if:Malcom Loughead|,}}}}{{#if:| Anmelder: {{{Anmelder}}}{{#if:Malcom Loughead|,}}}}{{#if:Malcom Loughead| Erfinder: Malcom Loughead}}{{#if:| ({{{Kommentar}}})}}{{#if:1917-01-221917-12-04Malcom Loughead|.}}‌}}{{#invoke:TemplatePar|match |template= Vorlage:Patent |cat= {{#ifeq: 0 | 0 | Wikipedia:Vorlagenfehler/Vorlage:Patent}} |format= |preview=@@@ |1=Land= ABC+ |2=V-Nr= /^[0-9A-Z]+$/ |3=Titel= * |4=Erfinder= * |5=Anmelder= * |6=A-Datum= * |7=V-Datum= * |8=Typ= ASCII |9=Code= ASCII |10=Kommentar= * |11=KeinLink= ASCII |12=DB=ASCII }}</ref><ref>Olaf von Fersen: Ein Jahrhundert Automobiltechnik. S. 31.</ref> Das erste Pkw-Modell mit dieser hydraulischer Bremsanlage – auf alle vier Rädern wirkend – war das Modell A von Duesenberg (1921), in größeren Stückzahlen das Modell Chrysler B-70 (1924).<ref>L.J.K. Setright: The Guinness Book of Motorcycling. Facts and Feats. 1982, ISBN 0-85112-255-8, S. 257.</ref> Die exklusiven Lizenzrechte für Deutschland, Österreich, Ungarn und die Tschechoslowakei<ref>{{#invoke:Vorlage:Literatur|f}}</ref> erhielt 1926 die Alfred Teves GmbH, im gleichen Jahr wurde der Adler Standard 6 als erster PKw deutscher Fertigung mit der „Ate-Lockheed“ genannten Bremse ausgerüstet. Bis auf wenige Ausnahmen führten alle Hersteller bis Ende der 1930er Jahre die Öldruckbremse ein: Maybach (Pkw) hatte bis zur Produktionseinstellung 1941 mechanische Vierradbremsen und der VW Käfer (Standard) bis März 1962 Seilzugbremsen.

Als Weiterentwicklung der hydraulischen Bremse mit dem Ziel „dass für den Fall des Versagens dieser Betätigung noch eine weitere solche Betätigung als Reserve zur Verfügung steht“<ref>{{#invoke:Vorlage:Literatur|f}}</ref> meldete Alfred Teves 1930 ein Patent auf ein zweikreisiges Bremssystem mit Trennung in den Radbremszylindern an.<ref>{{#if:{{#ifexpr:{{#if:DE|0|1}} or {{#if:613207|0|1}}|1}}|Fehlender Parameter {{#if:DE||„Land“{{#if:613207|| und }}}}{{#if:613207||„V-Nr“}}|}}{{#if: {{#invoke:Expr|TemplateBooland}}|{{#ifeq:|Patentanmeldung|Patentanmeldung|{{#ifeq:|Gebrauchsmuster|Gebrauchsmuster|Patent}}}} {{#if:{{#invoke:TemplUtl|faculty|}}|DE613207C|{{#switch: {{{DB}}} | DEPATIS =DE613207C | WIPO = DE613207 | Google = DE613207C | #default =DE613207C }}}}{{#if:Zwischen Bremsbacken oder Bremschebeln gelenkig angeordneter Zylinder für hydraulische Bremsen1930-05-201935-05-15Alfred Teves KG|:|.}}{{#if:Zwischen Bremsbacken oder Bremschebeln gelenkig angeordneter Zylinder für hydraulische Bremsen| Zwischen Bremsbacken oder Bremschebeln gelenkig angeordneter Zylinder für hydraulische Bremsen.}}{{#if:1930-05-20| Angemeldet am {{#iferror:{{#invoke:Vorlage:FormatDate|Execute}}|}}{{#if:1935-05-15Alfred Teves KG|,}}}}{{#if:1935-05-15|{{#if:1930-05-20| veröffentlicht am | Veröffentlicht am }}{{#iferror:{{#invoke:Vorlage:FormatDate|Execute}}|}}{{#if:Alfred Teves KG|,}}}}{{#if:Alfred Teves KG| Anmelder: Alfred Teves KG{{#if:|,}}}}{{#if:| Erfinder: {{{Erfinder}}}}}{{#if:| ({{{Kommentar}}})}}{{#if:1930-05-201935-05-15Alfred Teves KG|.}}‌}}{{#invoke:TemplatePar|match |template= Vorlage:Patent |cat= {{#ifeq: 0 | 0 | Wikipedia:Vorlagenfehler/Vorlage:Patent}} |format= |preview=@@@ |1=Land= ABC+ |2=V-Nr= /^[0-9A-Z]+$/ |3=Titel= * |4=Erfinder= * |5=Anmelder= * |6=A-Datum= * |7=V-Datum= * |8=Typ= ASCII |9=Code= ASCII |10=Kommentar= * |11=KeinLink= ASCII |12=DB=ASCII }}</ref>

Ein Patent zugunsten von Vincent Hugo Bendix über einen Tandem-Hauptbremszylinder wurde am 2. Januar 1934 eingetragen.<ref>{{#if:{{#ifexpr:{{#if:US|0|1}} or {{#if:1941563|0|1}}|1}}|Fehlender Parameter {{#if:US||„Land“{{#if:1941563|| und }}}}{{#if:1941563||„V-Nr“}}|}}{{#if: {{#invoke:Expr|TemplateBooland}}|{{#ifeq:|Patentanmeldung|Patentanmeldung|{{#ifeq:|Gebrauchsmuster|Gebrauchsmuster|Patent}}}} {{#if:{{#invoke:TemplUtl|faculty|}}|US1941563A|{{#switch: {{{DB}}} | DEPATIS =US1941563A | WIPO = US1941563 | Google = US1941563A | #default =US1941563A }}}}{{#if:Hydraulic brake1930-08-021934-01-02Hydraulic Brake CoErwin F. Loweke|:|.}}{{#if:Hydraulic brake| Hydraulic brake.}}{{#if:1930-08-02| Angemeldet am {{#iferror:{{#invoke:Vorlage:FormatDate|Execute}}|}}{{#if:1934-01-02Hydraulic Brake CoErwin F. Loweke|,}}}}{{#if:1934-01-02|{{#if:1930-08-02| veröffentlicht am | Veröffentlicht am }}{{#iferror:{{#invoke:Vorlage:FormatDate|Execute}}|}}{{#if:Hydraulic Brake CoErwin F. Loweke|,}}}}{{#if:Hydraulic Brake Co| Anmelder: Hydraulic Brake Co{{#if:Erwin F. Loweke|,}}}}{{#if:Erwin F. Loweke| Erfinder: Erwin F. Loweke}}{{#if:| ({{{Kommentar}}})}}{{#if:1930-08-021934-01-02Hydraulic Brake CoErwin F. Loweke|.}}‌}}{{#invoke:TemplatePar|match |template= Vorlage:Patent |cat= {{#ifeq: 0 | 0 | Wikipedia:Vorlagenfehler/Vorlage:Patent}} |format= |preview=@@@ |1=Land= ABC+ |2=V-Nr= /^[0-9A-Z]+$/ |3=Titel= * |4=Erfinder= * |5=Anmelder= * |6=A-Datum= * |7=V-Datum= * |8=Typ= ASCII |9=Code= ASCII |10=Kommentar= * |11=KeinLink= ASCII |12=DB=ASCII }}</ref> ATE führte den Tandemhauptbremszylinder 1937 ein.<ref>Vgl. [1]</ref> Als erstes Pkw-Modell mit Tandem-Hauptbremszylinder gilt der Bugatti Type 57 (1938).<ref>Hugh Conway: Bugatti. Le pursang des automobiles. 3. Auflage. J. H. Haynes, Yeovil (Sommerset) 1974, ISBN 0-85429-158-X, S. 267.</ref><ref>Während Matschinsky (vgl. Radführungen der Straßenfahrzeuge. 2007, S. 320) von einer Zweikreisbremse spricht, erwähnt Conway (vgl. Bugatti. S. 267) dies nicht.</ref> Zwei Druckzylinder hatte der Simca-Fiat 11 CV (1934 bis 1938).<ref>Fiat Ardita</ref><ref>Die Zweikreisbremsanlage von Fiat ist in der Notice d’entretien N. 02161 – VIII – 1936 – XIV – 1000 ersichtlich. Ob das System ab 1934 oder erst ab 1936 eingebaut wurde, geht aus der Druckschrift nicht hervor.</ref> Die Pkw-Fahrzeuge Jaguar C-Type (1953) und Aston Martin DB3 S (1955) hatten wie der Simca-Fiat 11 CV die Schwarz-Weiß-Aufteilung (Vorder- und Hinterräder getrennt). Die diagonale Trennung wurde erstmals bei Saab 95 und Saab 96 (1963) verwendet.<ref>Olaf von Fersen: Ein Jahrhundert Automobiltechnik. S. 419.</ref>

Für Kraftomnibusse wurde die Zweikreisbremsanlage in der Bundesrepublik Deutschland zum 1. Juli 1963 gesetzlich vorgeschrieben.<ref>Vgl. § 72 und § 41 Abs. 16 StVZO</ref> Für Kraftfahrzeuge und deren Anhänger wurde durch die Richtlinie 71/320/EWG vom 30. Juli 1971 die Zweikreisbremse vorgeschrieben, die zum 30. Januar 1973 in den Ländern der EG umgesetzt werden musste.<ref>Vorlage:EU-LegisSum</ref><ref>{{#if:{{#invoke:Expr|TemplateBooland}}|Vorlage:CELEX}}{{#invoke:TemplatePar|match |template=Vorlage:EU-Richtlinie |cat=Wikipedia:Vorlagenfehler/Vorlage:EU-Richtlinie |1=1=N>0 |2=1=>1951 |3=1=<=2026 |4=2=N>0 |5=2=>0 |6=2=<10000 |7=typ=* |8=vertrag=* |9=titel=* |10=konsolidiert=* |11=text=* |12=tab=* |13=format=* |14=kbytes=* |15=sprache=lang |16=abruf=* |17=fragment=* }}{{#if:|{{#switch:|Richtlinie|Durchführungsrichtlinie|Delegierte Richtlinie=|#default=Vorlage:EU-Richtlinie: Unbekannter Wert für Parameter 'Typ': Entweder Richtlinie, Durchführungsrichtlinie oder Delegierte Richtlinie muss angegeben werden.}}|}}. In: Amtsblatt der Europäischen Gemeinschaften.</ref> Die entsprechende US-Regelung (FMVSS) trat zum 1. Januar 1976 in Kraft.<ref><templatestyles src="Webarchiv/styles.css" />{{#if:20140529033515 

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Nach der aktuell (2021) gültigen UN-ECE R78<ref>Vorlage:CELEX. In: Amtsblatt der Europäischen Union. L, Nr. 24, 30. Januar 2015, S. 30–59.</ref> wird eine „geteilte Betriebsbremsanlage“ (BBA) über {{ 

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Fünf Systeme

TT-Aufteilung (Schwarz-Weiß-Aufteilung)

TT-Aufteilung bedeutet, dass die Räder einer Achse von jeweils einem Kreis angesteuert werden. Beim Ausfall eines Kreises stehen damit die Bremsen an den Rädern einer Achse zur Verfügung. Da bei einem Bremsvorgang die Bremsen an der Vorderachse den größeren Anteil der Bremsleistung erbringen, kann es zu einem verlängerten Bremsweg bei deren Ausfall kommen. In Kurven besteht die Gefahr des Ausbrechens. Bei Bremsungen entsteht allerdings kein Giermoment um die Fahrzeughochachse, sodass nicht zwingend ein negativer Lenkrollradius verwendet werden muss. Die TT-Aufteilung hat sich bei Nutzfahrzeugen als zweckmäßig erwiesen.<ref>Breuer, Bill, S. 128.</ref> Bei Rennfahrzeugen wird diese Art eingesetzt, weil damit auf einfache Weise die Bremskräfte auf Vorder- und Hinterachse verstellt werden können, bei der Formel 1 ist sie vorgeschrieben.<ref>Michael Trzesniowski: Rennwagentechnik. 2. Auflage. Vieweg und Teubner Verlag, Wiesbaden 2010, ISBN 978-3-8348-0857-8, S. 407.</ref> Ferner haben alle Citroën mit Hydropneumatik diese Aufteilung. Diese Variante stellt die technisch am einfachsten und kostengünstigsten umsetzbare dar.<ref>Trabant 601 mit Zweikreis-Bremse. In: Kraftfahrzeugtechnik 9/1979, S. 267–268.</ref>

X-Aufteilung (Diagonal-Zweikreisbremse)

Bei der Diagonal-Aufteilung (auch K-Aufteilung) wird jeweils eines der diagonal gegenüber liegenden Räder der Vorder- und Hinterachse von einem Kreis versorgt. Im Falle des Ausfalls eines Kreises steht damit immer ein Rad an der Vorderachse zur Verfügung. Allerdings entsteht bei Bremsungen mit nur einem Bremskreis ein Giermoment um die Fahrzeughochachse, weil das eine gebremste Vorderrad wesentlich höhere Bremskräfte überträgt als das auf der anderen Fahrzeugseite liegende gebremste Hinterrad. Um eine ausreichende Fahrstabilität zu gewährleisten, ist zur Anwendbarkeit dieser Bauweise ein negativer Lenkrollradius fast unausweichlich. Nachteilig ist auch, dass bei zu hoher thermischer Belastung der Bremsen an der Vorderachse beide Bremskreise gleichzeitig ausfallen können.

Diese Bauform wird vor allem bei frontgetriebenen Fahrzeugen verwendet, weil sie wegen der geringen Hinterachslast zumindest ein gebremstes Vorderrad benötigen, um die gesetzlichen Vorschriften für die Mindestverzögerung bei Ausfall eines Bremskreises erfüllen zu können.

LL-Aufteilung

Dabei versorgt jeweils ein Kreis beide Räder der Vorderachse und jeweils ein Rad der Hinterachse. Die Scheibenbremsen der Vorderachse haben doppelte Bremskolben, die unabhängig voneinander angesteuert werden. Bei Ausfall eines Kreises stehen noch 80 Prozent der Bremsleistung zur Verfügung, da weiterhin beide Vorderräder und ein Rad der Hinterachse gebremst werden. Der schwedische Automobilhersteller Volvo verwendete das System erstmals ab 1966 im Volvo 140.

HT-Aufteilung

Ein Kreis bremst alle Räder ab, der zweite Kreis steuert nur die Vorderachse an. Im Falle des Ausfalls eines Kreises wirkt daher stets noch die besonders wichtige Vorderachsbremse. Diese Bauweise ist jedoch ähnlich wie die LL-Aufteilung vergleichsweise aufwändig. Erstmals verwendet im NSU Ro 80 (1967).<ref>Olaf von Fersen, S. 420.</ref>

HH-Aufteilung

Jeder Bremskreis versorgt alle Räder. Alle Bremsen haben doppelte Bremszylinder, die unabhängig voneinander angesteuert werden. Beim Ausfall eines Kreises steht trotzdem die volle Bremsleistung zur Verfügung.

Auswirkungen beim Systemausfall

Die Vorschriften zur Einführung von Zweikreisbremsen sind aufgrund der Ausfallsicherheit erlassen worden. Moderne Pkw-Bremsanlagen erreichen nach Millionen von Kilometern eine Ausfallsicherheit von 96 Prozent.<ref>Bert Breuer, Karlheinz H. Bill: Bremsenhandbuch, S. 15.</ref> Fällt bei der K oder LL-Aufteilung ein Systemkreis aus, entsteht beim Bremsen ein Drehimpuls.

Dreikreisbremsanlage

In einigen Pkw von Rolls Royce wurden, beginnend mit dem Silver Shadow im Jahr 1965, Dreikreisbremsanlagen verwendet. In diesem Fall wurde der herkömmliche hydraulische Bremskreis um zwei zusätzliche zentralhydraulische Bremskreise ergänzt, wobei die Scheibenbremsen der Vorderräder insgesamt vier Bremssättel aufwiesen. Einer der zentralhydraulischen Kreise wirkte nur auf die Vorderräder, der zweite zentralhydraulische Kreis wirkte sowohl auf Vorder- als auch die Hinterräder und der herkömmliche hydraulische dritte Bremskreis wirkte nur auf die Hinterräder.<ref>Neuer Rolls Royce „Silberschatten“ In: Kraftfahrzeugtechnik. 4/1966, S. 144–146.</ref>

Literatur

  • Bert Breuer, Karlheinz H. Bill: Bremsenhandbuch. Grundlagen, Komponenten, Systeme, Fahrdynamik. Verlag Friedrich Vieweg und Sohn, Wiesbaden, 2. Auflage 2004, ISBN 3-528-13952-8.
  • Olaf von Fersen: Ein Jahrhundert Automobiltechnik. Personenwagen. VDI-Verlag, Düsseldorf 1986, ISBN 3-18-400620-4.

Einzelnachweise und Anmerkungen

<references />

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