Scheibenbremse

Die Scheibenbremse ist das vorherrschende Reibbremssystem moderner Personenwagen. Sie verzögert ein Rad, indem ein Paar Reibbeläge gegen eine flache, mit dem Rad rotierende Metallscheibe, die Bremsscheibe, gepresst wird. Durchgesetzt hat sie sich, weil sie die Bewegungsenergie des Fahrzeugs gleichmäßiger und wirkungsvoller in Wärme umwandelt als die ältere Trommelbauweise und diese Wärme zugleich bereitwillig an den Fahrtwind abgibt. Eine zuverlässige, gut dosierbare Bremswirkung, die auch nach wiederholten starken Bremsungen erhalten bleibt, ist der Grund, warum heute praktisch jedes Auto an der Vorderachse mit Scheibenbremsen ausgerüstet ist und zunehmend auch an allen vier Rädern.

Der Wirkmechanismus ist einfach und robust. Die Bremsscheibe ist an der Radnabe verschraubt und dreht sich mit dem Rad. Über ihren äußeren Rand greift der Bremssattel, der einen oder mehrere hydraulische Kolben sowie die beiden Bremsbeläge aufnimmt. Tritt der Fahrer auf das Pedal, setzt der Hauptbremszylinder die Bremsflüssigkeit unter Druck, dieser Druck wirkt auf die Kolben im Sattel, und die Kolben pressen die Beläge fest gegen beide Reibflächen der drehenden Scheibe. Die Reibung zwischen Belag und Scheibe verzögert die Drehung, und die entstehende Wärme wird von der großen, freiliegenden Oberfläche der Scheibe abgestrahlt und durch Konvektion abgeführt.

Genau dieses Wärmemanagement ist der entscheidende Vorteil des Systems. Weil die Scheibe dem Luftstrom ausgesetzt ist, kühlt sie rasch ab, was Scheibenbremsen weit unempfindlicher gegen das sogenannte Bremsfading macht, also gegen den Verlust an Bremswirkung bei Überhitzung der Reibpartner. Scheiben verdrängen zudem Wasser wirksamer, erholen sich nach Nässe schneller und lassen sich leichter prüfen und warten, da Beläge und Scheibenfläche nach dem Abnehmen des Rades sichtbar sind. Der Belagverschleiß ist gut kontrollierbar und ein Belagwechsel vergleichsweise zügig erledigt – Punkte, die auch bei der Hauptuntersuchung des TÜV zählen.

Mehrere Weiterentwicklungen treiben die Bauweise voran. Innenbelüftete Scheiben werden mit inneren Stegen zwischen zwei Reibflächen gegossen und pumpen Luft durch die Scheibe, um bei starkem oder anhaltendem Bremsen die Wärme abzuführen. Gelochte und genutete Scheiben helfen, Gase abzuführen und Abrieb von der Belagoberfläche zu entfernen, und sind bei sportlichen Fahrzeugen verbreitet. Im obersten Leistungssegment kommen Keramikbremsscheiben zum Einsatz, deren kohlenstofffaserverstärkte Siliziumkarbid-Matrix extreme Temperaturen verträgt, deutlich leichter ist und erheblich länger hält – allerdings zu beträchtlichen Kosten.

Ganz ohne Nachteile ist auch die Scheibenbremse nicht. Sie ist in der Regel teurer als eine Trommelbremse, die freiliegende Scheibe und die Beläge können korrodieren oder Schmutz aufnehmen, und eine voll wirksame Feststellbremse lässt sich in eine Scheibenbremsanlage schwerer integrieren als in eine Trommel. Aus diesen Gründen verbauen manche Hersteller an der Hinterachse günstiger Fahrzeuge weiterhin Trommelbremsen, wo die Bremslasten geringer sind. Der Bremssattel ist das zentrale Betätigungselement des Systems, und der Zustand von Belägen und Scheibe steht im Mittelpunkt jeder gründlichen Bremsenprüfung.