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2026-04-30T13:28:03Z

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Die '''Luftfederung''' ist ein Federungssystem, das die [[Kompressionsmodul#Kompressibilität|Kompressibilität]] von [[Gas]]en, insbesondere von [[Luft]] ausnutzt. Ein einfaches Beispiel ist die [[Luftmatratze]], ein komplexeres sind die zur [[Federung (Fahrzeug)|Fahrzeugfederung]] verwendeten Systeme.

== Bauarten ==
[[Datei:lufe schnitt.png|miniatur|hochkant=0.65|Luftfeder, geschnitten<br />mit Schlauchrollbalg]]
Luftfedern in Straßenfahrzeugen werden in zwei Formen gebaut.
;Luftfeder mit konstantem Volumen in Regellage: Hier ist die Luft typischerweise in einem Rollbalg eingeschlossen, der mit weiteren Beschlagteilen wie Deckel und Abrollkolben luftdicht verbunden ist. Der Rollbalg ist über den Kolben gestülpt und rollt unter Druck auf diesem ab. Die Luftfeder wird durch einen Kompressor mit Druckluft versorgt. Abhängig von der Beladung wird Luft zu- oder abgepumpt, um das Füllvolumen und somit die Niveaulage des Fahrzeugs konstant zu halten. In Schienenfahrzeugen gibt es unterschiedliche Bauformen wie Gürtelbälge oder Halbrollbälge. Der Balg ist hier auf eine Gummifeder, der sogenannten Notfeder, aufgesetzt, die bei Ausfall der Luftfederung noch eine gewisse Federwirkung gewährleistet. Den höchsten Komfortgewinn erzielt die Luftfeder in Verbindung mit einem adaptiven Dämpfungssystem. Das Druckniveau liegt in Normallage bei ca. 5 bis 12 bar, bei dynamischer Einfederung bei ca. 10 bis 20 bar, abhängig von der Beladung.
;Gasfedern mit konstanter Gasmasse: Hier wird eine bestimmte Gasmasse in einem Federelement eingeschlossen. Mit steigender Beladung nimmt das Volumen ab, und die Federung wird steifer. Durch eine zusätzliche hydraulische Regelung wird bei der [[Hydropneumatik]] von [[Citroën]] ein Niveauausgleich erreicht. Bei der Hydragasfederung von Leyland sind die Gasfedern jeder Seite durch die Hydraulik verbunden und parallel geschaltet.

== Vorteile ==
Bei Fahrzeugen kommen folgende Vorteile im Vergleich mit metallischen Federn zum Tragen:<ref>kfz-tech.de: [http://www.kfz-tech.de/Luftfederung.htm Luftfederung]</ref>
* Feinfühliges Ansprechen, da fast keine Eigendämpfung.
* Vorwählbare und/oder elektronische Luftfederung/automatisch einstellbare Vorspannung: Dadurch kann die Höhe des [[Karosserie|Fahrzeugkörpers]] eingestellt, bzw. unabhängig von der Zuladung gehalten werden ([[Niveauregulierung]]). Zu beachten ist allerdings, dass die Federung bei großer Last härter wird. Bei Bussen ist es üblich, den Fahrzeugkörper für erleichtertes Ein- und Aussteigen durch Entleeren der Federbälge auf der Seite der Türen zeitweise erheblich abzusenken ([[Kneeling]]). Der Fahrzeugkörper stützt sich dann auf mechanische Notlauffedern, die für den Fall, dass der Luftdruck ausfällt, nötig sind.

== Personenwagen ==

Die [[Cowles-MacDowell Pneumobile Company]] aus den USA stellte bereits zwischen 1914 und 1915 Pkw mit Luftfederung her.

=== Allgemeines ===
Im [[Personenkraftwagen|Pkw]]-Bau ist Luftfederung (Stand 2008) ein klares Oberklassen-Kennzeichen und wurde bereits seit Mitte der 1950er-Jahre bei manchen Fahrzeugtypen, beispielsweise [[Cadillac Eldorado Brougham]] beim [[Borgward P 100]], beim [[Mercedes-Benz W 109|Mercedes-Benz 300 SEL]] und beim [[Mercedes-Benz W 100|Mercedes-Benz 600]] eingesetzt. Hingegen wurde Luftfederung bisher aufgrund ihres Bauaufwandes nicht auf breiter Front eingesetzt.

Im Pkw-Bau ist neben der einfachen und preiswerten Stahlfederung (für weit über 95 % der Fahrzeuge) auch die [[Hydropneumatik]] zeitweise verbreitet gewesen. Diese ist eine Entwicklung von [[Citroën]] und war typisches Merkmal der mittleren und großen Limousinen des Herstellers ([[Citroën DS|DS]], [[Citroën SM|SM]], [[Citroën GS|GS]], [[Citroën CX|CX]], [[Citroën BX|BX]], [[Citroën Xantia|Xantia]], [[Citroën XM|XM]], [[Citroën C5|C5]], [[Citroën C6|C6]]), wurde jedoch in Lizenz auch beim [[Mercedes-Benz 450 SEL 6.9]], bei den Modellen 500 SEL und 560 SEL der Baureihe W126 (V126) und beim [[Rolls-Royce Silver Shadow]] eingebaut, beim Silver Shadow jedoch nur als Niveauregulierung, die die Stahlfederung ergänzte.

Die erste elektronisch geregelte semi-[[aktive Radaufhängung]] gab es 1986 in Kombination mit Luftfederung im [[Toyota Soarer]] und ab 1989 in [[Toyota Celsior]] (Lexus LS): Toyota Electronic Modulated Suspension (TEMS, aktuelle Bezeichnung: Adaptive Variable Suspension).<ref>{{cite web | url = https://www.toyota-global.com/company/history_of_toyota/75years/data/automotive_business/products_technology/technology_development/chassis/index.html | title = A 75-Year History through Data > Automotive Business > Products, Technology > Technical Development > Chassis | publisher= Toyota | date = 2012 | accessdate = 2015-01-19}}</ref>

In der [[Mercedes-Benz W 220|S-Klasse]] von [[Mercedes-Benz-PKW|Mercedes-Benz]] wird die Airmatic genannte elektronisch geregelte Luftfederung seit 1998 serienmäßig eingesetzt, mit Ausnahme des Topmodells S 600, welches mit dem sogenannten [[Active Body Control|Active-Body-Control]]-Fahrwerk ausgestattet ist. Dies ist ein aktives Fahrwerk, das auf einer konventionellen Stahlfederung mit speziellen Hydraulik-Elementen beruht. Das ABC-Fahrwerk ist in technischer Hinsicht der Luftfederung aufgrund der schnellen Reaktionszeiten in allen Fahrsituationen überlegen. Luftfederungen sind auf Stabilisatoren für die Abstützung der Karosserie bei Kurvenfahrt (Erhöhung der Wankfederrate) angewiesen, auf die beim ABC-Fahrwerk verzichtet werden kann.

Seit einiger Zeit nimmt der Anteil von Pkw der [[Obere Mittelklasse|Oberen Mittelklasse]] und [[Oberklasse]] mit serienmäßiger oder optionaler Luftfederung zu. Beispielsweise kann auch im Gelände das Niveau erhöht oder auf der Autobahn abgesenkt werden, wodurch sich der [[Luftwiderstand]] verringert.

=== Frühere Pkw mit Luftfederung ===
(Auswahl)

* [[Audi Allroad A6 C5]] (serienmäßig)
*Austin Maxi (Hydragas)
*Austin Allegro
*Austin Metro
*MG F
* [[Borgward P 100]] (serienmäßig)
* [[Cadillac DeVille|Cadillac Coupe DeVille (1965–1971)]]
* [[Cadillac Eldorado Brougham]] (serienmäßig)
* [[Mercedes-Benz W 100|Mercedes-Benz 600 (W 100)]] (serienmäßig)
* [[Mercedes-Benz W 109|Mercedes-Benz 300 SEL (W 109)]] (serienmäßig)
* [[Mercedes-Benz W 112|Mercedes-Benz 300 SE (W 112)]] (serienmäßig)
* [[Mercedes-Benz W 638|Mercedes-Benz V-Klasse]] (Hinterachse)
* [[Mitsubishi Galant]] E33 Gti 16V 2WD (Serienmäßig)
* [[Mitsubishi Sigma|Mitsubishi Sigma 3,0 V6 24V]] (serienmäßig)
* [[Subaru L-Serie]] (optional)
* [[Subaru Legacy|Subaru Legacy GX 2.5 (1996–1998)]]
* [[Subaru XT]] (serienmäßig)
* [[VW Phaeton]] (serienmäßig)
* VW Touareg (optional)

=== Aktuelle Pkw mit Luftfederung ===
(Stand ab 2013, Auswahl)
* ''Audi''
** [[Audi Q5 FY]] (optional, ab BJ 2017)
** [[Audi A6|A6]] (optional, Serie im [[Audi Allroad Quattro|A6 Allroad Quattro]])
** [[Audi Q6 e-tron|Q6]] (optional)
** [[Audi A7|A7]] (optional)
** [[Audi Q7|Q7]] (optional, Serie für die Achtzylinder-Diesel)
** [[Audi A8|A8]] (serienmäßig)
* ''Bentley''
** [[Bentley Continental GT|Continental GT]] (serienmäßig)
** [[Bentley Continental GTC|Continental GTC]] (serienmäßig)
** [[Bentley Continental Flying Spur|Continental Flying Spur]] (serienmäßig)
** [[Bentley Mulsanne (2009)|Mulsanne]] (serienmäßig)
* ''BMW''
** [[BMW G30|5er Touring]] (serienmäßig an der Hinterachse)
** [[BMW G32|6er GT]] (serienmäßig an der Hinterachse, optional an der Vorderachse)
** [[BMW G11|7er]] (serienmäßig)
** [[BMW F15|X5]] (optional an der Hinterachse, Serie für den Achtzylinder)
** [[BMW F16|X6]] (optional an der Hinterachse, Serie für den Achtzylinder)
** [[BMW G07|X7]] (optional)
** [[BMW iX]] (serienmäßig)
** [[BMW G70|i7]] (serienmäßig)
* ''Citroën''
** [[Citroën C4 Picasso|Grand C4 Picasso]] (optional an der Hinterachse)
* ''Jaguar''
** [[Jaguar XJ]] (XJ8, XJR und Jaguar X350 (Daimler Super V8) serienmäßig beide Achsen, BJ. 2003 4 Sensoren, danach 3 Sensoren)
* ''Jeep''
** [[Jeep Grand Cherokee|Grand Cherokee]] (optional)
* ''Land Rover''
** [[Land Rover Discovery|Discovery 4]] (Serie ab Modellvariante SE)
** [[Range Rover|Range Rover Sport]] (serienmäßig)
** [[Range Rover]] (serienmäßig)
* ''Lexus''
** [[Lexus USF40|LS]] (serienmäßig)<ref>{{Webarchiv|url=http://www.lexus.de/car-models/ls/ls-600h-l/index.tmex#/VehicleHighlights/driving/driving-suspension |wayback=20150110212918 |text=Archivierte Kopie}} (Inhalt lädt nicht vollständig)</ref>
* ''Maybach und Mercedes-Benz''
** [[Maybach 57 und 62]] (serienmäßig)
** [[Mercedes-Benz Baureihe 205|C-Klasse]] (optional)
** [[Mercedes-Benz W 212|E-Klasse]] (optional, Serie für die Achtzylinder und an der Hinterachse der T-Modelle)
** [[Mercedes-Benz CLS-Klasse|CLS]] (optional, Serie für die Achtzylinder)
** [[Mercedes-Benz W 251|R-Klasse]] (optional)
** [[Mercedes-Benz V 167|GLE]] (optional)
** GLC (optional)
** [[Mercedes-Benz GL|GL]] (serienmäßig)
** [[Mercedes-Benz Baureihe 222|S-Klasse]] (serienmäßig, S 600 und AMG-Modelle jedoch mit [[Active Body Control|Active-Body-Control]]-Fahrwerk)
** [[Mercedes-Benz Baureihe 217|S-Klasse Coupe]] (serienmäßig in Verbindung mit [[Allradantrieb]], sonst Active-Body-Control-Fahrwerk)
* ''Porsche''
** [[Porsche Cayenne|Cayenne]] (optional, serienmäßig beim Cayenne Turbo)
** [[Porsche Panamera|Panamera]] (optional, serienmäßig beim Panamera Turbo)
** [[Porsche Macan (Typ 95B)|Macan]] (optional, serienmäßig beim Macan Turbo)
**[[Porsche Taycan|Taycan]] (optional, serienmäßig beim Taycan 4S und Turbo)<ref>{{Internetquelle |url=https://newsroom.porsche.com/de/produkte/taycan/fahrwerk-18537.html |titel=Das Fahrwerk: Der Fahrdynamik verpflichtet |sprache=de |abruf=2021-09-20}}</ref>
* ''Nio ab 2018''
** [[Nio ES8]] (serienmäßig, seit 2018)
** [[Nio ET7]] (serienmäßig, seit 2022)
* ''Rolls-Royce''
** [[Rolls-Royce Ghost|Ghost]] (serienmäßig)
** [[Rolls-Royce Phantom VII|Phantom]] (serienmäßig)
** [[Rolls-Royce Phantom Coupé|Phantom Coupé]] (serienmäßig)
** [[Rolls-Royce Phantom Drophead Coupé|Phantom Drophead Coupé]] (serienmäßig)
* ''Tesla''
** [[Tesla Model S|Model S]] (optional,<ref name="ams-2012-11">{{Internetquelle|autor=Jens Dralle |url=https://www.auto-motor-und-sport.de/fahrbericht/tesla-model-s-heimlich-still-und-leise-richtung-zukunft |titel=Heimlich, still und leise Richtung Zukunft |werk=auto-motor-und-sport.de |datum=2012-11-20 |abruf=2021-06-20}}</ref><ref name="motor-talk-2015-12">{{Internetquelle|autor= |url=https://www.motor-talk.de/blogs/nick-s-blog/fahrbericht-tesla-model-s-das-auto-das-mich-gepraegt-hat-t5309191.html |titel=Fahrbericht: Tesla Model S - Das Auto, das mich geprägt hat|werk=motor-talk.de |datum=2015-12-07 |abruf=2021-06-20}}</ref> seit Sommer 2017 serienmäßig)
** [[Tesla Model X|Model X]] (optional, seit Herbst 2016 serienmäßig)
* ''VW''
** [[VW Touareg II|Touareg]] (optional, Serie für den Achtzylinder)
* ''Volvo ab 2015''
** [[Volvo XC90|XC 90]] (optional)
** [[Volvo S90 (2016)|S 90]] (optional an der Hinterachse)
** [[Volvo V90 (2016)|V 90]] (optional an der Hinterachse)
* ''Voyah ab 2021''
** [[Voyah Free]]
** [[Voyah Zhuigang]]

=== Luftfahrwerke zum Nachrüsten ===
Seit einigen Jahren gibt es Firmen, die sich auf „Luftfahrwerke“ für den nachträglichen Einbau in Serienfahrzeuge spezialisiert haben. Hierbei gibt es Vollluftfederungen, welche die komplette Federung übernehmen, für Showzwecke werden diese auch als [[Airride]] bezeichnet, oder Systeme, welche die serienmäßig vorhandene Federung unterstützen. Hierdurch werden der Fahrkomfort und die Sicherheit verbessert. Bei diesen Systemen kommen meist Federbälge aus [[Polyurethane|Polyurethan]] zum Einsatz.<ref>[http://www.polyurethanes.basf.com/pu/cellasto/Produkte_gegen_NVH/Cellasto-Federentkopplung-Dauerhafter_Fahrkomfort basf: Cellasto - Federentkopplung - Dauerhafter Fahrkomfort]</ref>
Der Luftdruck kann hier entweder mit einem handelsüblichen Reifenfüllgerät oder über einen nachgerüsteten Kompressor verändert werden.

== Nutzfahrzeuge, Omnibusse ==
[[Datei:Beam axle 002.JPG|mini|links|Lkw-Luftfederung (schwarzer Gummibalg)]]
[[Datei:Fernbedienung Luftfederung.jpg|mini|hochkant|Fernbedienung einer Lkw-Luftfederung]]
=== Allgemeines ===
Auch bei Nutzfahrzeugen kommt die Luftfederung zum Einsatz, zum Beispiel bei [[Omnibus]]sen. Dort kann sie in vielen modernen Busmodellen zum leichteren Ein- und Aussteigen das Fahrzeug zum Bordstein neigen (Kneeling). Ein weiteres Einsatzgebiet der Luftfederung sind Lkw, ein früher Vertreter war der 1965 präsentierte [[Berliet|Berliet Stradair]]. Inzwischen wird in Europa fast die Hälfte aller Nutzfahrzeuge mit Luftfederung ausgestattet. Mit Hilfe der Niveauregulierung lässt sich beispielsweise ein Sattelauflieger einfach und unkompliziert [[Absatteln (Sattelzug)|ab- und aufsatteln]].

=== Aktuelle Nutzfahrzeuge mit Luftfederung ===
(Stand 2007, Auswahl)

* [[Fiat Scudo]] (optional)
* [[Scania]] (optional)
* [[Mercedes-Benz-Lkw]] (optional)
* [[Volvo Trucks]] (optional)
* [[Iveco]] (optional)
* [[MAN Truck & Bus]] (optional)
* [[DAF (Automobile)]] (optional)
* [[Renault Trucks]] (optional)

Mittlerweile bietet nahezu jeder Nutzfahrzeughersteller eine Luftfederung an.

== Eisenbahn ==
[[Datei:Luftfeder445.jpg|mini|Luftfederung an einem Triebzug vom Typ [[Stadler KISS]]]]
[[Datei:ČD 842 bogie 2.jpg|mini|Luftfederung an einem Drehgestell]]
Moderne [[Personenwagen]] und [[Triebwagen]] (z. B. [[ICE 2]])<ref>Karl Gerhard Baur: ''Drehgestelle – Bogies.'' [[EK-Verlag]], 2. Auflage, Freiburg 2009, ISBN 978-3-88255-147-1</ref><ref>https://www.hochgeschwindigkeitszuege.com/deutschland/ice-2.php</ref><ref>https://books.google.com/books?id=m_nZDAAAQBAJ&pg=PA197&lpg=PA197&dq=luftfederung+ice&source=bl&ots=O6T5zTyeDK&sig=ACfU3U1H2E_SA5tBXqljikB6VYmmCSLgOg&hl=en&sa=X&ved=2ahUKEwiMwJaFxIbjAhWEpYsKHXh2AxI4ChDoATAAegQIAxAB#v=onepage&q=luftfederung%20ice&f=false</ref> verfügen über eine Luftfederung zwischen [[Drehgestell]] und Wagenkasten. Sie dient hauptsächlich der Verbesserung des Fahrkomforts sowie zur automatischen Niveauregulierung, diese gewährleistet eine gleichbleibende Höhe des Wagenbodens über der [[Schienenoberkante]]. Die gleichbleibende Höhe sorgt vor allem bei Zügen des Personennahverkehrs dafür, dass oftmals der Wagenboden in einer Ebene mit der Bahnsteigkante liegt, um so einen [[Barrierefreiheit|barrierefreien]] Zugang für Rollstuhlfahrer zu ermöglichen.

Darüber hinaus wird der Luftdruck in allen Federbälgen ermittelt und an die Fahrzeugsteuerung gemeldet. Hierdurch wird der aktuelle Beladungszustand ermittelt, dessen Änderung pro Halt im Nahverkehr bis zu 6 Tonnen pro Wagen betragen kann und über die Bremssteuerung eine automatische [[Lastabbremsung]] gesteuert, um ein Überbremsen zu vermeiden und eine gleichbleibende und bestmögliche Verzögerung zu erreichen.

== Luftfahrzeuge ==
Das Luftschiff [[LZ 129|LZ 129 ''Hindenburg'']] (Baujahr 1936) besaß luftgefederte Fahrwerksbeine.

== Siehe auch ==
* [[Gasdruckfeder]]

== Einzelnachweise ==
<references />

== Literatur ==
* {{Literatur |Titel=Fahrdynamik-Regelung; Modellbildung, Fahrerassistenzsysteme, Mechatronik |Herausgeber=[[Rolf Isermann]] |Verlag=Friedr. Vieweg & Sohn Verlag, GWV Fachverlage GmbH |Ort=Wiesbaden |Datum=2006 |ISBN=978-3-8348-0109-8 |Kapitel=Kapitel "12 Elektronisch geregelte Luftfedersysteme"}}
* {{Literatur |Titel=Fahrzeugdynamik; Mechanik des bewegten Fahrzeugs |Autor=Stefan Breuer, Andrea Rohrbach-Kerl |Verlag=Springer Fachmedien |Ort=Wiesbaden |Datum=2015 |ISBN=978-3-658-09474-4 |DOI=10.1007/978-3-658-09475-1 |Kapitel=Abschnitt "6.3.1.4 Luftfederung"}}

[[Kategorie:Schwingungsdynamik]]
[[Kategorie:Fahrwerkstechnik]]
[[Kategorie:Schienenfahrzeugtechnik]]
[[Kategorie:Gastechnik]]

Luftfederung - Versionsgeschichte

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