Stahl oder Luft So funktionieren die Fahrwerke in Autos
Fahrwerke haben meist eine klare Aufgabe: Die Karosserie soll möglichst auf ihnen schweben – und wenig schaukeln. Das lösen die Hersteller mit verschiedenen technischen Ansätzen. Eine Variante ist dabei besonders günstig.
Stahlfedern, adaptive Dämpfer oder Luftfedern: Beim Wälzen von Autoprospekten liest man im Zusammenhang mit Fahrwerken ganz unterschiedliche Begriffe. Die Auswahl, sie ist groß. Doch was steckt hinter den verschiedenen Systemen?
Fahrgefühl und Handling eines Autos werden maßgeblich vom Fahrwerk bestimmt. Dafür sind unter anderem Federn und Dämpfer zuständig.
In den meisten Autos sitzen in den Radkästen Stahlfedern und konventionelle Stoßdämpfer mit einer festen Dämpfung, die die dynamischen Radlastschwankungen ausgleichen. Stahlfederfahrwerke beinhalten gewickelte Schraubenfedern aus Federstahl. Die Federlänge bestimmt die Fahrzeughöhe, die Federhärte den Komfort und das Fahrverhalten. Sie sind kompakt – und günstig.
Adaptive Dämpfer für verschiedene Fahrsituationen
Adaptive Dämpfer wiederum bieten durch regelbare Dämpferventile eine breite Spreizung für verschiedene Fahrsituationen. "Sie lassen sich in mehreren Fahrwerkgrundeinstellungen vorwählen, wie zum Beispiel eine Komfort- und eine Sporteinstellung", sagt Karsten Schebsdat, Leiter Fahrdynamik, Lenk- und Regelsysteme bei Volkswagen.
Generell verbaut VW bei seinen Autos ein Stahlfahrwerk, nur die Modelle des Geländewagen Touareg setzen optional auf Luftfedern in Kombination mit geregelten Dämpfern.
Luftfedern erfordern ein Steuergerät
Bei Luftfedern lässt sich das Federvolumen verstellen und damit die Standhöhe und Steifigkeit. Die Grundsteifigkeit kann bei Luftfedern weicher sein, der Fahrkomfort ist höher. Luftfedern erfordern jedoch ein Steuergerät sowie einen Luftkompressor.
"Eine Luftfederung ist komplexer, benötigt mehr Aufwand, mehr Platz und kostet mehr. Für Kompakt- und Kleinwagen bieten wir sie deshalb nicht an, dafür aber in der Oberklasse", sagt Schebsdat.
Wahlmöglichkeit bei den Achsen
Nicht die einzige Wahlmöglichkeit beim Autokauf. Beim Golf setzt Volkswagen ab einer Leistung von 96 kW/130 PS statt einer einfachen Verbundlenkerachse eine aufwendigere Vierlenkerachse ein. "Dadurch verbessern sich Fahrstabilität, die Lenkpräzision und der Fahrkomfort", beschreibt Schebsdat.
Auch den Unterschied zwischen konventionellem Fahrwerk mit Stahlfedern samt einfach geregelten Dämpfern und einem Fahrwerk mit elektrisch verstellbarer Dämpfung spüren Autofahrer direkt. Beim DCC genannten Fahrwerk von VW wechseln Fahrer über Tastendruck zwischen den Stufen. Das Fahrwerk soll je nach Wahl komfortabler oder eben straffer, präziser und direkter werden. Bei vielen VW-Modellen zählt das DCC-Fahrwerk aber zur Sonderausstattung.
Die Unterschiede zwischen Stahl und Luft
Rüdiger Rutz, bei Mercedes-Benz zuständig für die Erprobung verschiedener SUV-Modelle, sieht grundsätzliche Unterschiede zwischen den verschiedenen Fahrwerksarten. "Den größten gibt es zwischen der klassischen Stahlfeder und dem Luftfederfahrwerk", sagt er.
Unabhängig von der Art tragen sie den Aufbau des Fahrzeugs. Die Luftfederung reagiert allerdings variabel auf die Zuladung, hält das Fahrzeugniveau konstant und verbessert dadurch das Fahrverhalten. Bei Stahlfedern ändert sich bei höherer Zuladung das Fahrverhalten, weil das Fahrzeug stärker einfedert.
"Das heißt nicht, dass Stahlfedern schlecht sind. Eine gut gemachte Stahlfederung bietet je nach Fahrzeugart und Abstimmung ausreichend Komfort, Sportlichkeit und Sicherheit", sagt Rutz. "Nur bei einer hohen Beladung kann es an seine Grenzen stoßen und ist daher weniger variabel." Der Vorteil der konventionellen Stahlfeder liege beim Preis: Sie ist deutlich günstiger als die anderen Varianten.
Mehr Komfort durch Luftfederung
Ein Vorteil der Luftfederung: Sie gleicht das Fahrzeugniveau beim Beladen automatisch aus. Bei Mercedes sind deshalb Kombis wie die E-Klasse mit einer serienmäßigen Luftfederung an der Hinterachse ausgestattet. Bei SUVs pumpt sie die Karosserie im Gelände für mehr Bodenfreiheit hoch und senkt diese bei Autobahnfahrten für eine bessere Windschlüpfrigkeit und niedrigeren Verbrauch ab.
Rutz sagt: "Die Luftfederung ist variabler für verschiedene Fahrsituationen und bietet zudem eine komfortablere sowie weichere Grundeinstellung als eine Stahlfederung".
Systeme wie das E-Active Body Control von Mercedes können die Straße gewissermaßen lesen und im Vorfeld das Fahrwerk auf die Unebenheiten einstellen. Fahrer sollen mit dem Auto dadurch ruckelfreier über die Straße gleiten. Der Nachteil: Das System kostet Aufpreis.
Der Kompromiss unter den Fahrwerken
Ein Kompromiss zwischen beiden Varianten ist das Stahlverstellfahrwerk. Dabei werden Stahlfedern mit einem verstellbaren Dämpfer kombiniert, um eine größere Bandbreite zwischen Komfort und Sport zu ermöglichen als bei einem konventionellen Fahrwerk. Je nach Wahl des Fahrprogramms ändert sich die Dämpferkennlinie auf Knopfdruck.
Fahrer können verstellbare oder adaptive Dämpfer justieren oder die Federung passt sich selbst den Gegebenheiten an. Adaptive Fahrwerke haben Vorteile beim Komfort in normalen Fahrsituationen und sind deutlich günstiger als Luftfahrwerke. Adaptive Dämpfer zählen etwa bei Mercedes zur Serienausstattung.
Aktive oder semiaktive Fahrwerke
Christoph Elbers, Leiter der PKW-Fahrwerktechnik beim Automobilzulieferer ZF, unterscheidet zwei Typen von adaptiven Fahrwerken. Das semi-aktive schaltet seinen Angaben nach schneller zwischen unterschiedlichen Dämpferkennlinien hin und her und ändert je nach Fahrsituation und Regelstrategie die entsprechende Dämpfkraft – und zwar automatisch.
Beim aktiven, adaptiven Fahrwerk lassen sich die Dämpfer zusätzlich unterstützen, so dass etwa in Kurven die kurveninneren Dämpfer Druck absorbieren, während die äußeren mehr Druck aufbauen. "So fährt ein Auto durch die Kurve wie ein fliegender Teppich", sagt Elbers.
Spürbare Unterschiede
"Autofahrer können den Unterschied zwischen den verschiedenen Fahrwerken spüren, meist passiert das aber unterbewusst. Dann, wenn sie eben nicht das Schlagloch auf der Straße im Rücken spüren oder ihr Auto ohne viel Neigung durch die Kurve fährt", sagt Elbers.
Einen großen Unterschied merken sie erst, wenn sie das gleiche Fahrzeug mit einem anderen Fahrwerk fahren.
- Nachrichtenagentur dpa
