Elektronik ersetzt Mechanik: By-Wire-Systeme machen Schluss mit Pedalwegen und Hydraulikdruck. Das schafft Platz, spart Energie - und ist ein wichtiger Baustein auf dem Weg zum autonomen Fahren.
Auf der IAA Mobility in München rückt eine Technik in den Mittelpunkt, die Autos leiser, sparsamer und sicherer machen soll. Und den Weg fürs automatisierte Fahren ebnet - "By-Wire". Dahinter steckt ein einfaches Prinzip: Statt Kräfte mechanisch oder über Hydraulikflüssigkeit zu übertragen, laufen die Befehle vom Pedal oder Lenkrad als elektronische Signale zu kompakten Stellmotoren an Bremse, Lenkung oder Antrieb. Das spart Bauteile, schafft Platz im Fahrzeug - und ermöglicht Funktionen, die mit klassischer Technik nur schwer umsetzbar wären.
Der Zulieferer ZF zeigt auf der Messe vor allem seine Brake-by-Wire-Systeme. In der "trockenen" Ausführung kommt die Anlage ganz ohne Bremsflüssigkeit aus: An jedem Rad sitzt ein Elektromotor, der die Bremsbeläge direkt anlegt. Das System soll im Vergleich mit der hydraulischen Variante besonders schnell und präzise arbeiten. Und es verhindert das leichte "Schleifen" der Beläge an der Scheibe, das bei herkömmlichen Bremsen Energie frisst und Feinstaub erzeugt. Für die Kunden der Zulieferer, die Autohersteller, hat der By-Wire-Ansatz aber noch weitere Vorteile: weniger Teile, weniger Leitungen, einfachere Montage - und mehr Freiheit beim Layout von Motorraum und Innenraum.
Daneben bietet ZF eine Hybrid-Variante an, bei der typischerweise die Hinterachse elektrisch ("dry") bremst, während vorn weiterhin Hydraulik arbeitet. Das eignet sich etwa für schwere Pick-ups, bei denen die Hinterachse hohe Haltekräfte fürs Parken liefern muss. Gesteuert wird das Ganze von einer kompakten Einheit, die Bremskraftverstärker, Stabilitätsprogramm und - wenn gewünscht - weitere Fahrdynamikfunktionen zusammenführt.
"Act-by-Wire" von Bosch
Bosch spannt den Bogen noch weiter und spricht von "Act-by-Wire" - also der elektronischen Ansteuerung gleich mehrerer Fahrzeugfunktionen. Auf der Messe zeigen die Stuttgarter ein Brake-by-Wire-System, das ganz ohne mechanische Verbindung zwischen Pedal und Bremse auskommt, sowie Software, die Bremse, Lenkung, Fahrwerk und Antrieb gemeinsam regelt. Das Ergebnis sollen feinere Eingriffe bei Assistenzsystemen, kürzere Reaktionszeiten in Notfällen und spürbar mehr Komfort im Alltag sein. Ein Beispiel ist der "Comfort Stop": Duch das gesteuerte Zusammenspiel von Bremse und E-Antrieb soll der übliche Bremsruck um 70 bis 90 Prozent geringer ausfallen - laut Bosch erhöht das das Komfortempfinden und mindert Reiseübelkeit.
Doch warum betreiben die Zulieferer und Herstellern den Aufwand? Zum einen verlangen moderne Assistenzsysteme und künftiges automatisiertes Fahren eine Bremse, die blitzschnell und exakt dosierbar ist. Elektrische Aktuatoren können Druck praktisch sofort aufbauen, die Elektronik koordiniert den Eingriff nahtlos mit Motor und Fahrwerk. Zum anderen hilft By-Wire der Effizienz: Wenn die Reibbremse seltener arbeitet, weil das Auto viel über den E-Motor verzögert und dabei Energie zurückgewinnt, steigt die Reichweite. Und wenn die Beläge nicht ständig minimal anliegen, sinken außerdem Abrieb und Bremsstaub - ein Thema, das durch neue EU-Grenzwerte zusätzlich an Bedeutung gewinnt.
Updates wie beim Smartphone
Nicht zuletzt passt die Technik perfekt zu den neuen Fahrzeugarchitekturen: Statt Dutzender einzelner Steuergeräte übernehmen wenige Hochleistungsrechner die Arbeit, Funktionen kommen per Software-Update dazu - so wie man es vom Smartphone kennt. So lässt sich künftig vielleicht ein besonders sportliches Lenkgefühlt im Online-Store eines Autoherstellers kaufen und herunterladen. Oder gleich eine Software, die das Lenken komplett selbst übernimmt. Denn auch die Lenkung wird mittelfristig zum Kandidaten für die Ent-Mechanisierung: Wenn Befehle elektronisch übertragen werden, sind variablere Übersetzungen, kompaktere Lenkräder oder Joysticks und mehr Beinfreiraum denkbar.
Noch ist das - besonders in Europa - ein vorsichtiger Übergang. Viele Hersteller setzen zunächst auf Mischlösungen, bei denen klassische Technik und By-Wire zusammenarbeiten. Doch die Richtung ist klar: Je stärker Autos elektrisch fahren, vernetzt sind und Software ins Zentrum rückt, desto eher lohnt sich der Sprung. Eine mechanische Rückfallebene wird es künftig in den meisten Fällen nicht mehr geben. Sie würde einen Gutteil des Potenzials der kabelgebundenen Technik liegen lassen. Denn By-Wire öffnet nebenbei Türen für ganz neue Fahrzeugkonzepte. Wenn kein klobiger Bremskraftverstärker und keine langen Hydraulikleitungen mehr nötig sind, lassen sich Front und Innenraum freier gestalten.
Auch andere Zulieferer treiben Wandel voran
Kein Wunder, dass auch andere Zulieferer den Wandel vorantreiben. Continental etwa bietet mit einer "One-Box"-Lösung eine sehr kompakte, elektrohydraulische Bremse an und arbeitet außerdem an Varianten, die elektrische und hydraulische Systeme kombinieren. Brembo verfolgt mit "Sensify" einen modularen By-Wire-Ansatz, der die Beläge im Normalbetrieb komplett von der Scheibe nehmen kann. Das reduziert Verluste und Abrieb, ohne die Sicherheit zu beeinträchtigen.
Gemeinsam ist allen Systemen: Sie besitzen konsequente Redundanzen, damit das Auto auch dann sicher anhält, wenn einmal ein Teil der Steuerung ausfallen sollte. Das ist die Grundvoraussetzung dafür, dass Behörden die Technik zulassen und Hersteller sie breit einführen können.
Bei By-Wire-Systemen geht es nicht um Technik um der Technik willen, sondern um einen spürbaren Nutzen im Alltag: kürzere Bremswege in Gefahrensituationen, sanftere Stopps im Stadtverkehr, weniger Abrieb, mehr Reichweite - und die Grundlage dafür, dass Assistenz und automatisiertes Fahren sicher funktionieren.
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