Conti: Busfederung in Zeiten der Elektromobilität

Die besondere Platzierung der Akkupacks auf dem Dach von Elektrobussen stellt eine besondere Herausforderung für Fahrwerkskomponenten wie etwa Luftfedern dar.

Continental hat für E-Busse eine Leichtbauluftfeder mit integriertem innovativem Abrollkolben aus glasfaserverstärktem Polyamid statt aus Stahl oder Aluminium entwickelt. (Foto: Continental AG)
Continental hat für E-Busse eine Leichtbauluftfeder mit integriertem innovativem Abrollkolben aus glasfaserverstärktem Polyamid statt aus Stahl oder Aluminium entwickelt. (Foto: Continental AG)
Claus Bünnagel

Eine Komponente, die für eine ruhige und sichere Fahrt in Bussen verantwortlich ist, ist für die meisten Betrachter unsichtbar: Luftfedern. Mit der Elektrifizierung des ÖPNV kommen auch auf sie erhöhte Anforderungen zu. Denn erstens ist ein Elektrobus in der Regel schwerer als seine dieselbetriebenen Vorgängermodelle. Die jeweils bis zu 450 kg schweren Batterien bedeuten bis zu 3 t Zusatzgewicht – je nach Größe, Reichweite und anderen Parametern. Der zweite Faktor ist die Position der Akkus: Im Gegensatz zu Elektro-Pkw, bei denen die Traktionsbatterie meist unter der Fahrgastzelle positioniert ist, ist sie bei Bussen derzeit noch aus praktischen Gründen vorwiegend auf dem Dach montiert.

Herausforderung für Ingenieure 

Das zusätzliche Gewicht auf dem Dach hebt den Gesamtschwerpunkt des Busses an, was dann zu einem Anstieg der Kräfte bei Roll- und Nickbewegungen führt. Achsluftfedern müssen diese größeren Kräfte abfangen, damit ein Bus in einer Kurve oder beim Bremsen fahrstabil bleibt. Und um diese schwere Arbeit leisten zu können, müssen Luftfedern für Elektrobusse und andere Nutzfahrzeuge größer sein: Jeder Millimeter mehr im Durchmesser der Luftfedern erhöht ihre Steifigkeit, um den Kräften standzuhalten, die durch die Gewichtspositionierung in einem E-Bus entstehen. 

Größer bedeutet aber auch, dass die Luftfedern mehr Platz benötigen – das ist eine weitere Herausforderung für die Ingenieure. Vor allem, wenn sich die Hersteller bei ihren Elektrofahrzeugen für das Konzept des Radnabenmotors entschieden haben, ist der Platz um die Räder herum begrenzt. Hier müssen die Luftfedern mit Bremsen, Lenkung und anderen Komponenten konkurrieren. 

Materialkompetenz in Gummi – und darüber hinaus 

Bei der Entwicklung von Luftfedern spielt die Materialkompetenz eine große Rolle. Die Membran der Gummibälge besteht in der Regel aus einer Hochleistungsmischung auf Basis von natürlichem oder synthetischem Kautschuk und einem zweilagigen synthetischen Gewebe, das die Membran sowohl flexibel als auch verschleißfest macht – auch in rauer Umgebung mit hoher Ozonkonzentration und extremen Temperaturen. 

Darüber hinaus ist das Wissen über Werkstoffe in Bezug auf Leichtbau und Designauslegung äußerst relevant, insbesondere wenn es um Energieeffizienz und CO2-Emissionen geht. Deshalb entwickelte Continental eine Leichtbauluftfeder mit integriertem innovativem Abrollkolben aus glasfaserverstärktem Polyamid statt aus Stahl oder Aluminium. Technische Thermoplaste bieten eine große Designfreiheit und die Möglichkeit zur individuellen, komfortorientierten Gestaltung. Gerade im Bereich der E-Mobilität kann Leichtbau ein entscheidender Vorteil sein, da diese Komponenten helfen können, das höhere Gewicht des Batteriepacks zu kompensieren und so die Reichweite des Fahrzeugs zu erhöhen. Das Ergebnis: Diese Leichtbauluftfedern für den Einsatz in Stadt- und Reisebussen bringen je nach Achstyp des Busses eine Gewichtseinsparung von bis zu 3 kg pro Luftfedermodul.

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