M.Busch bremst den Feinstaub aus

 

 

Feinstaubemissionen machen krank. Feinste Partikel Staub können die Ursache für Lungenerkrankungen, für Erkrankungen des Herz-Kreislauf-Systems und sogar Diabetes sein. Die größten Feinstaubverursacher sind dabei – nach den Industrieanlagen - die Fahrzeuge, die auf unserem gut ausgebauten Straßennetz unterwegs sind. Es ist der Abrieb von Bremsen, Reifen und der Straße, der umso gesundheitsbelastender ist, je kleiner er ist.

 

M.Busch schließt sich dem Kampf gegen den Feinstaub an. Zusammen mit unseren Kunden setzt sich M.Busch für die Reduzierung der Feinstaubbelastung durch Bremsenverschleiß ein, um die Gesundheit der Menschen zu schützen.  Wie das funktionieren kann, hat uns Frank Buchholz, Leiter Vertreib Inland, erklärt.

 

 

Buchholz: Aus Untersuchungen der europäischen Automobilindustrie geht hervor, dass der Feinstaub aus dem Bremssystem durch den Abrieb der Bremsscheiben oder Bremstrommeln verursacht wird. Die Stäube, die durch den Abrieb der Bremsbeläge entstehen, sind kein Feinstaub. Auf Basis dieser Erkenntnisse wird auch die Entwicklung von verschleißarmen Bremssystemen in der Nutzfahrzeug- und Trailerindustrie vorangetrieben. Ziel ist es den metallischen Abrieb der Bremsen, der zu Feinstaubemissionen beiträgt, mit der Einführung der EURO-7 ab 2027 deutlich zu reduzieren. Lösungsansätze liegen in der Reduzierung der mechanischen und thermischen Belastung der Bremse sowie in der Entwicklung von verschleißfesten Bremsflächen. M. Busch stellt dafür unseren Kunden bereits vorhandenes Knowhow zu Werkstoffen, geometrischen Gestaltungsmöglichkeiten von Belüftungskanälen und Beschichtungen zur Verfügung und ist aktuell mit unterschiedlichen Kunden, Maschinenherstellern von Beschichtungsanlagen und Bremsbelagsherstellern in konkreten Entwicklungsprojekten eingebunden.

 

 

Buchholz: Eine verschleißfeste Bremsfläche ist wie bereits oben genannt, ein Lösungsansatz um den metallischen Abrieb zu reduzieren. Sehr vielversprechend ist die Verwendung von Beschichtungen auf Basis von Hartmetallen oder einer Metallauflage mit angereicherten Karbiden. Die Hartmetallbeschichtung wird im Hochgeschwindigkeitsflammspritzen aufgebracht. Dabei werden Hartmetallpartikel (z.B. Wolframkarbid) mit hoher Geschwindigkeit in einer Flamme auf die Bremsflächenoberfläche geschossen und verschmelzen dort zu einer Hartmetallschicht. Bei der Variante Metallschicht mit eingelagerten Karbidanteilen. wird das Laser Cladding-Verfahren angewendet. Mit Hilfe eines Laserstrahls wird ein Pulvergemisch aus Eisen und Karbidbildner (z.B. Titan, Wolfram) zum Brennpunkt des Lasers geführt und dort aufgeschweißt. Durch die hohe Abkühlrate, die durch die punktuelle Energiedichte des Lasers erreicht wird, kann man verzugsfrei eine verschleißfeste Schicht mit hoher Geschwindigkeit auftragen. Die Hartmetalle bzw. die Karbide zeichnen sich durch sehr hohe Härten (bis zu 10x höher als die Härte von Grauguss) aus, so dass der Abtrag der Bremsscheibe beim Bremsen vermindert wird.

 

 

Buchholz: In der Automobilindustrie geben die Hersteller eine Feinstaubreduzierung von 90% an. Für den Truck und Trailer Anwendungen sind noch keine konkreten Werte bekannt. Diese Werte werden sich erst aus dem Zusammenspiel aus den technisch-wirtschaftlichen Umsetzungsmöglichkeiten und den gesetzlichen Anforderungen, die in der EURO-7 noch nicht konkret benannt sind, ergeben. Die Branche der Nutzfahrzeuge steht in diesem Punkt noch am Anfang der Entwicklung.

 

 

Buchholz: Die Beschichtungstechnologie wie zum Beispiel das Hochgeschwindigkeits-flammspritzen ist nicht neu. Herr Dr. Brunke hatte bereits in 2005 erste Projekte und Prüfstandversuche mit beschichteten Bremsscheiben für M. Busch durchgeführt. Jedoch ist das Beschichten und das nachträgliche auf Maß Schleifen der Bremsscheiben sehr aufwendig und damit kostenintensiv. Gleichzeitig ist der Fokus zur Reduzierung vom Feinstaub noch recht neu, so dass bisher nur wenige Anwendungen in der Automobilindustrie umgesetzt sind.

 

 

Buchholz: Wir sind aktuell in verschiedene Entwicklungsprojekte mit Kunden eingebunden. Diese Projekte zielen auf die Markteinführung der Bremsscheiben mit der EURO-7 und dem Einsatz des Laser Cladding-Verfahrens. Daraus ergibt sich ein sehr anspruchsvoller Projekthorizont von nur. 3 Jahren. Aber M. Busch hat sich bereit mit MB 5.0 –next Level darauf eingestellt und das Team unter der Projektleitung von Herrn Dr. Brunke mit Herrn Borgs und mir verstärkt, so dass Expertenwissen aus den Bereichen Werkstoffe, Bearbeitung und Kalkulation/Vertrieb von Anfang integriert ist.

1971 wurden die Grundprinzipien der Umweltpolitik festgelegt, 1974 wurden die Grenzen der Emission erstmals festgelegt. Seitdem hat sich einiges zum Positiven gewandelt. Erfreulich ist, dass die Feinstaubwerte in den letzten 20 Jahren deutlich zurückgegangen sind. In verkehrsnahmen Gebieten sogar um bis zu 58 %. Eine erfreuliche Tendenz, aber noch nicht ausreichen. Noch 2015 schrieb Prof. Lelieveld vom Max-Planck-Institut, dass hierzulande doppelt so viele Personen an den Folgen der Verkehrs-Emissionen wie an Verkehrsunfällen sterben

 

Mit PM wird der Anteil der Schwebstaubteilchen in der Luft angegeben. Feinstaub wird der Größe der Partikel nach in PM10 und PM2.5 unterteilt, wobei die Ziffer für die maximale Größe der Teilchen steht. Messwert PM2,5 bedeutet also, dass es sich um  Schwebstaubteilchen handelt, deren Durchmesser kleiner ist 2,5  Mikrometer.

 

Die Faustregel ist: Umso kleiner die Partikel sind, umso gesundheitsschädlicher sind sie. Der Körper kann sie nicht mehr über die Atemwege ausscheiden, im schlimmsten Fall gelangen sie ins Blut.Der zulässige Jahresmittelwert liegt derzeit in Europa bei 40 µg/m3. Dieser Wert sagt aus, dass ein Kubikmeter Luft maximal 40 Mikrogramm Feinstaub enthalten darf. Laut dem Umweltbundesamt wurde dieser Wert seit 2012 an keiner Messstelle in Deutschland überschritten. Die Schwankungen der Messungen über die Jahre sind unter anderem auf Wetterverhältnisse zurückzuführen.

 

Ab Juli 2025 soll die neue Abgasform, Euro 7, die sich auf den Ausstoß von Stickoxiden und Feinstaub bezieht,  umgesetzt werden. Unter anderen werden darin die Grenzwerte für Feinstaub und Mikroplastik aus dem Abrieb von Bremen und Reifen festgelegt. Zunächst für Pkw und leichte Nutzfahrzeuge mit bis zu 3,5 Tonnen Gesamtgewicht haben. Ab 2027 gilt die Norm dann auch für Busse und Lkw.