Von der Innovation zum Standard – 30 Jahre sicher bremsen mit ABS von Bosch
Stuttgart
Von der Innovation zum Standard – 30 Jahre sicher bremsen mit ABS von Bosch
– 1978 Serienstart des elektronisch gesteuerten Antiblockiersystems von Bosch
– ABS verhindert das Blockieren der Räder bei Vollbremsungen
– ABS ist Ausgangspunkt aller aktiven Sicherheitssysteme
– Serienausrüstung bei Pkw in der Europäischen Union, USA und Japan
– weltweit 76 Prozent aller Neufahrzeuge 2007 mit ABS ausgerüstet
Im Sommer 1978 begann Bosch die Serienproduktion des Antiblockiersystems ABS – und legte damit vor 30 Jahren den Grundstein aller aktiven Sicherheitssysteme im Automobil. Das System verhindert das Blockieren der Räder – so bleibt das Fahrzeug auch bei starkem Bremsen stabil und der Fahrer kann das Hindernis umfahren. Das von Bosch entwickelte System mit elektronischer Steuerung war die erste Lösung, die leistungsfähig und zuverlässig genug für den Einsatz im Kraftfahrzeug war. 1986 erweiterten die Antriebsschlupfregelung ASR und 1995 das Elektronische Stabilitäts-Programm ESP(r) die Funktion des ABS – auch diese Systeme waren erneut Innovationen von Bosch. 2007 waren weltweit über drei Viertel aller Neufahrzeuge mit ABS ausgerüstet. Allein beim Weltmarktführer Bosch laufen 2008 rund 21 Millionen Bremsregelsysteme vom Band.
In Europa, den USA und Japan gehört ABS mittlerweile zur Standardausstattung der Fahrzeuge, und vielfach wird dort bereits das Elektronische Stabilitäts-Programm ESP(r) eingesetzt. In den USA wurde 2007 eine Richtlinie erlassen, die ESP(r) schrittweise bis zum Modelljahr 2012 zur Pflicht in allen Fahrzeugen bis 4,5 Tonnen Gesamtgewicht macht. In Europa hat die EU-Kommission eine ähnliche Regelung vorgeschlagen: ESP(r) soll von Oktober 2012 an für alle neuen Fahrzeugtypen und von Oktober 2014 an für alle Neufahrzeuge verpflichtend werden. In den Schwellenländern ist zunehmend ABS an Bord. So ist in Brasilien gut jedes siebte Neufahrzeug damit ausgerüstet, in China bereits zwei von drei Pkw.
ABS – der lange Weg zur Umsetzung einer alten Idee
Schon zu Beginn des 20. Jahrhunderts gab es Überlegungen, wie sich das Blockieren von Rädern bei Autos, Schienenfahrzeugen oder Flugzeugen verhindern lässt. Auch Bosch meldete bereits 1936 ein erstes Patent an. Allen früheren Ansätzen für Kraftfahrzeuge ist gemein, dass sie zu aufwändig und damit zu anfällig waren; zudem arbeitete die Regelung zu langsam. 1964 begann das Unternehmen Teldix die Entwicklungsaktivitäten eines erstmals vollständig elektronisch gesteuerten Systems – und schon zwei Jahre später hatten die Ingenieure erste Erfolge. Mit ABS-Versuchsfahrzeugen erzielten sie kürzere Bremswege, und auch die Lenkbarkeit und die Fahrstabilität in Kurven blieben erhalten. Der grundlegende Aufbau dieses ABS 1 genannten Konzepts ist noch heute in fast allen ABS zu finden. Für einen Serieneinsatz war jedoch die Haltbarkeit des elektronischen Steuergeräts mit seinen rund 1000 analogen Bauteilen und die verwendeten Sicherheitsschaltungen noch nicht ausreichend – beides musste weiter verbessert werden. 1975 hat schließlich Bosch die ABS-Entwicklung der Teldix übernommen, und mit dem dort vorhandenen Wissen sowie den zunehmenden Möglichkeiten der Digitaltechnik inklusive integrierter Schaltkreise ließ sich die Zahl der elektronischen Bauteile schließlich auf 140 Stück reduzieren. Nach 14 langen Jahren der Entwicklung war es 1978 schließlich soweit: das ABS 2 genannte System ging bei Bosch in Serie; zuerst als Sonderausstattung für die S-Klasse von Mercedes-Benz und kurz darauf auch für den 7er-BMW.
Schon zu Beginn des 20. Jahrhunderts gab es Überlegungen, wie sich das Blockieren von Rädern bei Autos, Schienenfahrzeugen oder Flugzeugen verhindern lässt. Auch Bosch meldete bereits 1936 ein erstes Patent an. Allen früheren Ansätzen für Kraftfahrzeuge ist gemein, dass sie zu aufwändig und damit zu anfällig waren; zudem arbeitete die Regelung zu langsam. 1964 begann das Unternehmen Teldix die Entwicklungsaktivitäten eines erstmals vollständig elektronisch gesteuerten Systems – und schon zwei Jahre später hatten die Ingenieure erste Erfolge. Mit ABS-Versuchsfahrzeugen erzielten sie kürzere Bremswege, und auch die Lenkbarkeit und die Fahrstabilität in Kurven blieben erhalten. Der grundlegende Aufbau dieses ABS 1 genannten Konzepts ist noch heute in fast allen ABS zu finden. Für einen Serieneinsatz war jedoch die Haltbarkeit des elektronischen Steuergeräts mit seinen rund 1000 analogen Bauteilen und die verwendeten Sicherheitsschaltungen noch nicht ausreichend – beides musste weiter verbessert werden. 1975 hat schließlich Bosch die ABS-Entwicklung der Teldix übernommen, und mit dem dort vorhandenen Wissen sowie den zunehmenden Möglichkeiten der Digitaltechnik inklusive integrierter Schaltkreise ließ sich die Zahl der elektronischen Bauteile schließlich auf 140 Stück reduzieren. Nach 14 langen Jahren der Entwicklung war es 1978 schließlich soweit: das ABS 2 genannte System ging bei Bosch in Serie; zuerst als Sonderausstattung für die S-Klasse von Mercedes-Benz und kurz darauf auch für den 7er-BMW.
ABS – Systemverbesserung und Funktionserweiterung
In den darauf folgenden Jahren arbeiteten die Entwickler daran, das System zu vereinfachen. 1989 ging ein Steuergerät in Hybridbauweise in Serie, das aufgrund seiner Kompaktheit direkt am Hydraulikaggregat angebaut werden konnte. Das Systemgewicht dieser Generation ABS 2E verringerte sich dadurch wesentlich. Mit neuen Magnetventilen bauten die Bosch-Entwickler 1993 die Generation 5.0 und in den Jahren darauf 5.3 und 5.7. Hauptmerkmale waren erneut ein deutlich niedrigeres Gewicht und zusätzliche Funktionen wie die elektronische Bremskraftverteilung, die den mechanischen Bremsdruckminderer der Hinterachse ersetzte. Parallel begann 1994 in Japan auch die Fertigung von Antiblockiersystemen für Motorräder. Dort führt das Blockieren des Vorderrades fast immer unweigerlich zum Sturz des Fahrers.
In den darauf folgenden Jahren arbeiteten die Entwickler daran, das System zu vereinfachen. 1989 ging ein Steuergerät in Hybridbauweise in Serie, das aufgrund seiner Kompaktheit direkt am Hydraulikaggregat angebaut werden konnte. Das Systemgewicht dieser Generation ABS 2E verringerte sich dadurch wesentlich. Mit neuen Magnetventilen bauten die Bosch-Entwickler 1993 die Generation 5.0 und in den Jahren darauf 5.3 und 5.7. Hauptmerkmale waren erneut ein deutlich niedrigeres Gewicht und zusätzliche Funktionen wie die elektronische Bremskraftverteilung, die den mechanischen Bremsdruckminderer der Hinterachse ersetzte. Parallel begann 1994 in Japan auch die Fertigung von Antiblockiersystemen für Motorräder. Dort führt das Blockieren des Vorderrades fast immer unweigerlich zum Sturz des Fahrers.
2001 hat Bosch mit dem ABS 8 die Fertigung der aktuellen Generation gestartet und diese seitdem in mehreren Stufen verbessert. Die derzeit kompakteste Variante wiegt nur noch 1,4 Kilogramm – bei lediglich 14 hochintegrierten Bauelementen im Steuergerät und einer Speichergröße von 256 Kilobyte. Die Generation 8 ist modular aufgebaut, sodass sich die Bremsregelsysteme in den verschiedenen Ausbaustufen ABS, ASR und ESP(r) technisch auf sehr ähnliche Weise realisieren lassen. Synergien bei Entwicklung und Fertigung können so bestmöglich genutzt werden. Alle von Bosch produzierten Systeme werden in einem weltweiten Entwicklungs- und Fertigungsverbund aller Standorte mit identischen Qualitätsstandards hergestellt. So verlassen die meisten ABS-Systeme das Fließband innerhalb der Region des Fahrzeugherstellers – egal ob in Deutschland, Frankreich, USA, Japan, Australien, China oder Brasilien.
Mit dem technischen Fortschritt erweiterte sich sukzessive auch die Funktionsvielfalt. So brachte Bosch auf Basis des ABS 1986 erstmals die Antriebsschlupfregelung (ASR) in Serie, die das Durchdrehen der Räder verhindert. Auf glattem Grund kann das Auto so besser anfahren. Auch in zu schnell gefahrenen Kurven erhöht das System die Fahrstabilität, indem es die Motorkraft reduziert. Das Elektronische Stabilitäts-Programm (ESP(r)) brachte Bosch 1995 weltweit erstmals auf den Markt. Es verbessert die Fahrzeugstabilität nicht nur beim Bremsen und Beschleunigen, sondern in allen Fahrsituationen. Droht das Fahrzeug zu schleudern, reduziert ESP(r) die Motorleistung und bremst zusätzlich einzelne Räder ab. Studien zufolge lassen sich mit ESP(r) 30 bis 50 Prozent aller tödlich verlaufenden Alleinunfälle verhindern. Auch in den nächsten Jahren werden die Entwickler daran arbeiten, die Bremsregelsysteme noch kompakter und leistungsfähiger zu machen. Neue Funktionen erschließen sich zunehmend über die Vernetzung mit anderen Systemen im Fahrzeug wie Rückhalte- und Videosysteme.
ABS – Aufbau und Funktion
Damals wie heute ist die zentrale Komponente eines ABS-Systems das Hydraulikaggregat. Es umfasst die Ventile zur Steuerung des Bremsdrucks an jedem Rad, die Rückförderpumpe sowie das Steuergerät. An jedem der vier Räder sitzt zudem ein Raddrehzahlfühler. Dieser misst die Drehgeschwindigkeit des jeweiligen Rades und gibt die Information an das Steuergerät weiter. Droht ein Rad bei starkem Bremsen zu blockieren, so reduziert das System den Bremsdruck allein an diesem Rad soweit, bis die Blockiertendenz gestoppt ist. Rollt das Rad wieder freier, wird der Bremsdruck wieder erhöht. Dieses Auf und Ab wird solange fortgesetzt, bis entweder der Fahrer das Pedal entlastet oder die Blockierneigung aufgehoben ist, weil beispielsweise der Untergrund griffiger ist. Am Bremspedal ist dabei systembedingt ein Pulsieren zu spüren.
Damals wie heute ist die zentrale Komponente eines ABS-Systems das Hydraulikaggregat. Es umfasst die Ventile zur Steuerung des Bremsdrucks an jedem Rad, die Rückförderpumpe sowie das Steuergerät. An jedem der vier Räder sitzt zudem ein Raddrehzahlfühler. Dieser misst die Drehgeschwindigkeit des jeweiligen Rades und gibt die Information an das Steuergerät weiter. Droht ein Rad bei starkem Bremsen zu blockieren, so reduziert das System den Bremsdruck allein an diesem Rad soweit, bis die Blockiertendenz gestoppt ist. Rollt das Rad wieder freier, wird der Bremsdruck wieder erhöht. Dieses Auf und Ab wird solange fortgesetzt, bis entweder der Fahrer das Pedal entlastet oder die Blockierneigung aufgehoben ist, weil beispielsweise der Untergrund griffiger ist. Am Bremspedal ist dabei systembedingt ein Pulsieren zu spüren.
Die Bosch-Gruppe ist ein international führendes Technologie- und Dienstleistungsunternehmen. Mit Kraftfahrzeug- und Industrietechnik sowie Gebrauchsgütern und Gebäudetechnik erwirtschafteten rund 271 000 Mitarbeiter im Geschäftsjahr 2007 einen Umsatz von 46,3 Milliarden Euro. Die Bosch-Gruppe umfasst die Robert Bosch GmbH und ihre mehr als 300 Tochter- und Regionalgesellschaften in rund 50 Ländern. Dieser weltweite Entwicklungs-, Fertigungs- und Vertriebsverbund ist die Voraussetzung für weiteres Wachstum. Pro Jahr gibt Bosch mehr als 3 Milliarden Euro für Forschung und Entwicklung aus und meldet über 3 000 Patente weltweit an. Das Unternehmen wurde 1886 als „Werkstätte für Feinmechanik und Elektrotechnik‘ von Robert Bosch (1861-1942) in Stuttgart gegründet.
Die gesellschaftsrechtliche Struktur der Robert Bosch GmbH sichert die unternehmerische Selbständigkeit der Bosch-Gruppe. Sie ermöglicht dem Unternehmen, langfristig zu planen und in bedeutende Vorleistungen für die Zukunft zu investieren. Die Kapitalanteile der Robert Bosch GmbH liegen zu 92 % bei der gemeinnützigen Robert Bosch Stiftung GmbH. Die Stimmrechte sind mehrheitlich bei der Robert Bosch Industrietreuhand KG; sie übt die unternehmerische Gesellschafterfunktion aus. Die übrigen Anteile liegen bei der Familie Bosch und der Robert Bosch GmbH.
Mehr Informationen unter www.bosch.com.
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