Ein Projektkonsortium mit Beteiligung des Fraunhofer-Instituts für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU hat eine Bremsscheibe aus Edelstahl entwickelt, die Bremsabrieb und Feinstaubemissionen deutlich senken soll. Nach Angaben der Projektpartner erfüllt die Lösung die künftigen Grenzwerte der Euro-7-Norm für Pkw und leichte Nutzfahrzeuge. Entwickelt wurde die Bremsscheibe gemeinsam mit der TU Chemnitz, der ElringKlinger AG und der Andritz Aweba GmbH.

Geringerer Verschleiß durch Edelstahl

Die Bremsscheibe besteht aus nitriertem Edelstahl und wird umformtechnisch hergestellt. In Kombination mit einem anorganischen Bremsbelag reduzierte sich der Verschleiß im Vergleich zu herkömmlichen Systemen aus Grauguss und organischen Reibbelägen laut Projektteam um mehr als 85 %. Die prognostizierte Lebensdauer der Bremsscheibe liegt bei bis zu 300.000 km.

Euro-7-Norm begrenzt Bremsabrieb

Mit der Euro-7-Norm werden erstmals verbindliche Grenzwerte für Feinstaubemissionen aus Bremsen eingeführt. Die Vorgaben gelten ab Ende 2027 für alle neu zugelassenen Pkw und Kleintransporter. Zulässig sind dann bei batterieelektrischen Fahrzeugen maximal 3 mg/km und bei anderen Antriebsarten 7 mg/km Bremsstaubemissionen.

Vorteile bei Gewicht und Fahrdynamik

Für die Edelstahl-Bremsscheiben wurde ein etwas größerer Durchmesser gewählt, während die Materialdicke geringer ausfallen kann als bei Grauguss-Scheiben. Dadurch reduziert sich das Gewicht nach Angaben des Fraunhofer IWU je nach Fahrzeug um bis zu 5 kg.

Das geringere Gewicht senkt nicht nur den Energieverbrauch, sondern reduziert auch die ungefederten Massen. Dadurch können Federung und Dämpfung effizienter arbeiten.

Alternative zu Grauguss und Beschichtungen

Nach Angaben des Projektteams eignet sich nitrierter Edelstahl aufgrund seiner thermischen und tribologischen Eigenschaften besonders für Bremsscheiben. Andere Lösungen wie beschichtete Grauguss-Scheiben oder Karbon-Keramik-Systeme gelten entweder als technisch anspruchsvoll oder zu kostenintensiv für den breiten Einsatz.

Tests am Prüfstand abgeschlossen

Die Edelstahl-Bremsscheibe wurde bereits am Schwungmassenprüfstand der TU Chemnitz getestet. Dabei absolvierte das System erfolgreich Prüfungen nach SAE J2522 (AK-Master). Das Projektteam berichtet von einem stabilen tribologischen Verhalten und deutlich reduziertem Verschleiß.