25 Jahre Antiblockiersystem ABS von Bosch - von der Innovation zum Standard

Ein wesentliches System der Fahrsicherheit für Kraftfahrzeuge feiert 25-jähriges Jubiläum: das Antiblockiersystem ABS. Über viele Jahre entwickelte und erprobte eine große Zahl von Ingenieuren dieses Bremsregelsystem. Fahrzeuge ohne ABS waren bis dato bei Vollbremsungen nicht lenkbar, und auch die Reifen litten erheblich. Das von Bosch 1978 weltweit erstmals produzierte System verhindert das Blockieren der Räder – das Fahrzeug bleibt stabil und der Fahrer kann das Hindernis umfahren. Zudem ist der Bremsweg meist kürzer. Der Einsatz des ABS in immer mehr Fahrzeugen sorgt so für mehr Sicherheit im Straßenverkehr.

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 Patent für eine "Vorrichtung zum Verhüten des Festbremsens der Räder eines Kraftfahrzeuges" an. Allen früheren Ansätzen ist gemein, dass sie zu aufwändig und damit zu anfällig waren; zudem arbeitete die Regelung zu langsam. Erst mit der Leistungsfähigkeit der Digitaltechnik in den 70er Jahren ließ sich schließlich ein kraftfahrzeugtaugliches ABS verwirklichen.

Die Bosch-Tochter Teldix begann bereits 1964 ihre Entwicklungsaktivitäten – und schon zwei Jahre später erzielten die Ingenieure mit ersten ABS-Versuchsfahrzeugen kürzere Bremswege. Auch die Lenkbarkeit und die Fahrstabilität in Kurven blieben erhalten. Auf dieser Basis entwickelten die Ingenieure ein System, bei dem die Regelfunktion erstmals vollständig elektronisch durchgeführt wurde. Der grundlegende Aufbau dieses neuen, 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. Mit der Digitaltechnik und integrierten Schaltkreisen schließlich ließ sich die Anzahl der elektronischen Bauteile auf insgesamt 140 Stück reduzieren. Nach 14 langen Jahren der Entwicklung war es 1978 schließlich soweit: das von Bosch ABS 2 genannte System ging in Serie; zuerst als Sonderausstattung in der S-Klasse von Mercedes-Benz und kurz darauf auch im 7er BMW.

ABS – Aufbau und Funktion

Damals wie heute ist die zentrale Komponente eines ABS-Systems das Hydraulikaggregat. An jedem der vier Räder sitzt ein Raddrehzahlfühler, der die Drehgeschwindigkeit des Rades misst. Diese Information verarbeitet ein Steuergerät, um die Magnetventile korrekt steuern zu können. 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.

ABS – Systemverbesserung und Funktionserweiterung

In den anschließenden Jahren zielten die Entwickler darauf, das System zu vereinfachen. 1989 gelang es den Bosch-Ingenieuren, ein in Hybridbauweise gefertigtes Steuergerät direkt am Hydraulikaggregat anzubauen. Der Kabelbaum zur Verbindung von Steuergerät und Hydraulikaggregat sowie anfällige Steckverbindungen entfielen, und auch das Systemgewicht dieser Generation ABS 2E verringerte sich 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.

2001 schließlich führte Bosch mit dem ABS 8 die derzeit aktuelle Generation ein. Sie ist modular aufgebaut, sodass sich die Brems-regelsysteme in den verschiedenen Ausbaustufen ABS, ASR und ESP technisch auf sehr ähnliche Weise realisieren lassen. Synergien bei Entwicklung und Fertigung können so bestmöglich genutzt werden. Alle von Bosch derzeit produzierten Systeme werden in einem weltweiten Verbund 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, Korea oder Japan.

Mit dem technischen Fortschritt erweiterte sich sukzessive auch die Funktionsvielfalt. So brachte Bosch auf Basis des ABS 1987 erstmals die Antriebsschlupfregelung (ASR) für Pkw in Serie, die das Durchdrehen der Räder verhindert. Auf glattem Grund kann das Auto so besser beschleunigen. Auch in zu schnell gefahrenen Kurven erhöht das System die Fahrstabilität, indem es die Motorkraft reduziert. Das Elektronische Stabilitäts-Programm (ESP) als das derzeit umfangreichste Bremsregelsystem 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 die Motorleistung und bremst zusätzlich einzelne Räder ab – so steigert es die Fahrsicherheit wesentlich.

ABS – von der Sonderausstattung zum Standard

Die technischen Fortschritte führten dazu, dass das ABS seit dem Serienstart in immer mehr Fahrzeugen für Sicherheit sorgt. In den 80er Jahren stiegen die jährlichen Stückzahlen langsam an. So lieferte Bosch 1986 das millionste System an die Fahrzeughersteller. In den 90ern schließlich begann die Verbreitung auch in der Mittel- und Kompaktklasse. Mit erheblichen Steigerungen Jahr für Jahr erreichte 1999 allein Bosch eine kumulierte Menge von 50 Millionen Systemen. Und bald gibt es zumindest in Europa keinen einzigen Neuwagen mehr ohne ABS – eine Selbstverpflichtung des Dachverbandes der europäischen Automobilhersteller sieht vor, ab Mitte 2004 alle in Europa verkauften Pkw serienmäßig mit dem Sicherheitssystem auszustatten.