Das Phänomen Bremsenquietschen:
Forscher der TU Graz ist dem Rätsel auf der Spur

Kamm-Jante Medaille als Auszeichnung für die Dissertation von Daniel Wallner

Das Problem quietschender Bremsen ist so alt wie das Auto selbst: Obwohl das akustische Verhalten der Bremsen durch intensive Forschung deutlich verbessert wurde, neigen Bremsen zum Leidwesen der Insassen, der Umwelt und der Fahrzeughersteller noch immer zum Quietschen. Daniel Wallner ermöglicht mit seiner am Institut für Fahrzeugtechnik der TU Graz verfassten Dissertation neue Einblicke in die Problematik. Die Wissenschaftliche Gesellschaft für Kraftfahrzeug- und Motorentechnik (WKM) hat ihn dafür in Aachen mit der begehrten Kamm-Jante Medaille ausgezeichnet.

Eine im Jahr 1930 durchgeführte Umfrage in New York City zum Stadtlärm ergab, dass Bremsenquietschen eines der Top-Zehn-Lärmprobleme war. Seit damals sind über 80 Jahre vergangen, in denen das akustische Verhalten der Bremsen dank intensiver Forschung deutlich verbessert worden ist. Trotzdem quietschen Bremsen zum Leidwesen der Insassen, der Umwelt und der Fahrzeughersteller noch immer. Die Autofahrer, und hier besonders Fahrer hochpreisiger Fahrzeuge, tolerieren quietschende Fahrzeugbremsen immer weniger. Daniel Wallner hat sich im Rahmen seiner an der TU Graz und in Kooperation mit Magna Steyr verfassten Dissertation dem Phänomen näher gewidmet und dafür die Kamm-Jante Medaille erhalten, eine der europaweit höchsten Auszeichnungen für Forschungsarbeiten aus dem Automobilbereich, die alle zwei Jahre verliehen wird.

Quietscht sie einmal, quietscht sie immer

Doch warum quietschen Bremsen? Daniel Wallner kennt die Antwort: „Das unangenehme Geräusch der Bremsen ist Resultat einer reibungserregten Schwingung. Heute haben wir das Problem, dass Fahrzeuge immer leistungsfähiger und schwerer werden und die Bremsen dadurch stärker belastet sind. Gleichzeitig müssen Bremssysteme mit wenig und vor allem gleichbleibendem Platz im Auto auskommen“. Um Bremsenquietschen zu verhindern, gibt es von der Untersuchung der Instabilitätsmechanismen über die Überprüfung des dynamischen Verhaltens der Bremse bis zu Testfahrten und Komponententests auf Prüfständen unterschiedliche Untersuchungsansätze. „Das Problem ist: Wenn eine Bremse einmal quietscht, dann quietscht sie. Das kann man zwar abschwächen, aber nicht mehr abstellen“, sagt Wallner.

Bremsakustik vorhersagen

Der TU Graz-Absolvent hat daher untersucht, wie man durch Simulationen das akustische Verhalten eines Bremssystems vorhersagen und beeinflussen kann. Der erste Schritt ist die genauen Ursachen der Bremsgeräusche zu verstehen. Um die Reibungskraft so nah wie möglich am Bremsbelag zu messen, hat Daniel Wallner ein komplexes Messsystem und einen innovativen Sensor entwickelt. „Mit diesem System ist umfassende Grundlagenforschung an quietschenden Bremsen möglich. Wir können einzelne Bremsungen detailliert untersuchen und bekannte Maßnahmen gegen Bremsenquietschen auf ihre Wirkung hin überprüfen“, schildert Wallner. Seine Dissertation gibt einen Vorschlag für einen industriell nutzbaren Bremsakustiknachweis und liefert damit einen wertvollen Beitrag für die Entwicklung von leisen Bremssystemen. Daniel Wallner arbeitet mittlerweile bei der Porsche AG und widmet sich dort der Bremsenentwicklung.

Das Institut für Fahrzeugtechnik der TU Graz ist Teil des FSI, der seit zehn Jahren bestehenden Kooperation zwischen TU Graz und Magna.