Umweltschutz durch Reduzierung von toxischen Materialien: Kupfer-Reduzierte Bremsbeläge zukünftig Pflicht

US-Gesetzgebung setzt Trend in Richtung kupferfreier Bremsbeläge in Gang.

 

Im Jahr 2010 verabschiedete der Staat Washington im fernen Nordwesten der USA das sogenannte „Better Brake Law“, ein Gesetz zur Reduzierung toxischer Materialien in automotiven Bremsbelägen, Trommelbremsbelägen und Bremsbacken. Damit wurde ein Impuls gesetzt, der in den nächsten Jahren die Neuentwicklung von Bremsbelägen für Pkw und Nkw auch in Europa erforderlich machen wird.

 

Von Beginn des Jahres 2015 an schränkt das Better Brake Law zum einen die Verwendung von Schwermetallen ein und leitet zum anderen den Ausstieg aus der bisherigen Nutzung von Kupfer in den Rezepturen von Reibbelägen ein. Im Einzelnen wurde festgeschrieben, dass Kfz-Bremsbeläge, die nach 2021 hergestellt werden, einen Kupferanteil von weniger als 5 Prozent aufweisen müssen – ab dem Jahr 2025 schreibt das Gesetz sogar einen Kupferanteil von weniger als 0,5 Prozent vor.

 

Hintergrund des „Kupferbannes“ ist, dass das jahrhundertelang wegen seiner Wärme- und Stromleiteigenschaften beliebte Metall aufgrund seiner starken antibakteriellen Wirkung toxisch auf Mikroorganismen wirkt und dadurch das Potential hat, schädigend in die Nahrungskette des Tierreichs einzugreifen.

 

Der ab diesem Jahr erfolgenden Umsetzung dieses Gesetzes des Staates Washington ging eine gemeinsame Initiative unter anderem mit dem Staat Kalifornien voraus, der ein ähnliches Gesetz zur Reduzierung toxischer Reibmaterial-Anteile verabschiedet hat.

 

 

Konsequenz dieser Initiative ist nicht nur, dass kupferhaltige Bremsbeläge in den nächsten Jahren vom US-amerikanischen Markt verschwinden werden. Auch die europäischen Automobilhersteller werden kurzfristig den Weg des kupferfreien Bremsens beschreiten müssen. Schließlich sind die USA für sie ein wichtiger Exportmarkt. Denkbar ist auch, dass zukünftig europäische Gesetze den Ausstieg aus der Verwendung von Kupfer vorschreiben werden.

 

Kupfer als Materialkomponenten zu ersetzen erfordert Aufwand: Bei der Herstellung von Reibmaterialien war bisher ein hoher, bis zu 21prozentiger Kupfer-Gewichtsanteil üblich, weil dieses Metall in Bremsbelägen ideale Materialeigenschaften entwickelt – beispielsweise in den Bereichen Wärmeleitfähigkeit, Reibwertverhalten und Verschleiß.

 

Wie bewältigen die Bremsbelag-Hersteller die Herausforderungen, die damit verbunden sind, ihre Reibmittel angesichts der geforderten „Kupfer-Freiheit“ quasi neu zu erfinden? Schauen wir uns zwei Beispiele an:

 

 

 

 

Kupferfreie Eco-Friction-Bremsbeläge von Federal-Mogul zeitgleich für OE und Aftermarket

Der Hersteller Federal-Mogul Motorparts gibt beispielsweise an, für die Entwicklung seiner neuen kupferfreien Eco-Friction-Bremsbeläge der Marke Ferodo umfangreich in eine fünfjährige Forschung investiert zu haben: 150 Ingenieure haben im Rahmen der Belag-Entwicklung über 1.500 Materialien im sogenannten tribologischen Fingerprinting getestet. Auf diesem Weg wurde eine Material-Zusammensetzung aus 25 verschiedenen Komponenten gefunden, die den Einsatz von Kupfer verzichtbar macht.

 

Die aufgrund dieses neuen Rezepturen-Konzepts hergestellten Beläge erreichen das gewohnte Qualitäts- und Leistungsniveau von Ferodo-Bremsbelägen und können offenbar die Erwartungen der Fahrzeughersteller erfüllen. Denn Federal Mogul stattet die neue Mercedes-Benz C-Klasse seit Herbst 2014 mit seinen kupferfreien Eco-Friction-Belägen aus. Zeitgleich mit der Einführung des kupferfreien OE-Reibmittels war der innovative Bremsbelag auch im Aftermarket erhältlich.

 

Der Aufwand der Investition in die neue umweltgerechtere Technologie hat sich offenbar gelohnt: Im Herbst 2014 konnte die Federal-Mogul Holding melden, dass kupferarme und kupferfreie Bremsbeläge unter der Produktbezeichnung Eco-Friction auch für den Einsatz an Nutzfahrzeugen lieferbar sind.

 

TMD Friction mit kupferfreien Bremsbelägen für Hochleistungsfahrzeuge

TMD Friction hat als einer der weltweit führenden Hersteller von Bremsbelägen für die Automobil- und Bremsenindustrie das Thema „Kupferfreiheit“ frühzeitig aufgegriffen. So konnte das Unternehmen, das mit den Marken Textar, Mintex, Don, Pagid und Cobreq den weltweiten Ersatzteilmarkt versorgt, bereits Anfang des Jahres 2013 als erster Hersteller die Freigabe für ein kupferfreies Reibmaterial in der Erstausrüstung eines deutschen Hochleistungsfahrzeuges – des BMW M3/M4 – melden:

 

„Die Herausforderung in der Entwicklung dieses neuartigen Reibbelags bestand darin, Kupfer mit seinen positiven physikalischen und chemischen Eigenschaften adäquat zu ersetzen. Potentielle Ersatzstoffe wie Gold, Silber, Aluminium, Nickel oder Blei kamen aus Kostengründen oder aufgrund toxikologischer Bedenken nicht in Frage,“ erklärte das Unternehmen damals. „Nach intensiver Entwicklungsarbeit in enger Kooperation mit dem Fahrzeughersteller ist es uns gelungen, eine passende Rezeptur aus verschiedensten Rohstoffen und Legierungen zu kreieren, die Kupfer bezüglich Reibwert, Verschleiß und thermischem Verhalten in nichts nachsteht.“

 

Diese ersten kupferfreien OE-Bremsbeläge wurden für Premium-Automobile entwickelt, was belegt, dass die neuen Reibmaterialien auch höchsten Hersteller-Anforderungen an deren Brems-Qualitäten gerecht werden. Mittlerweile befinden sich bei TMD Friction kupferfreie Materialien für eine Vielzahl von PKW-Modellen in der Erprobung – Zug um Zug sind Freigaben neuer „Kupferfrei-OE-Beläge“ zu erwarten.

 

Was die Reibbelag-Rezepturen für den Aftermarket angeht, ist TMD Friction schon einen Schritt weiter: Eine Vielzahl der im Markt angebotenen Materialien wird schon seit einigen Jahren kupferfrei hergestellt. Diese Bremsbeläge erfüllen nicht nur die üblichen gesetzlichen Anforderungen, wie sie gemäß der ECE R 90-Richtlinie homologiert und vom Kraftfahrtbundesamt freigegeben wurden, sondern gehen bezüglich Leistungsfähigkeit, Komfort, Lebensdauer und Umweltschutz auch darüber hinaus. Ihre Entwicklung konnte unter anderem deshalb schneller abgeschlossen werden, weil sie unabhängig von den zeitlich aufwändigen OE- und OES-Freigabeverfahren umgesetzt werden konnte. Derzeit wird im TMD Friction Aftermarket bereits ein Volumen von 80% der Bremsbelag-Produktion kupferfrei hergestellt.

 

Bildrechte:

• Federal Mogul
• TMD Friction

 

Artikel erschienen in AutoMotorZubehör