In unserer zweiten Folge der technischen Meilensteine, die unsere Caravan(ing)-Welt verändert haben, befasst sich unser Kollege Terry Owens mit automatischen Auflaufbremsen, Schräglenkerachsen und Anhänger- Stabilisatoren
Text: Terry Owen
Automatische Auflaufbremsen beim Rückwärtsfahren
Lange nachdem die Funktion der Auflaufbremse beim Anhänger perfektioniert worden war, bestand ihr größter Nachteil darin, dass sie beim Rückwärtsfahren häufig die Bremsen betätigte, insbesondere auf unebenem Gelände oder bergauf. Ich erinnere mich noch gut an meinen ersten Wohnwagen im Jahr 1974. Wenn man rückwärtsfahren wollte, musste man zuerst sicherstellen, dass die Kupplungssystem entspannt war. Dann konnte man einen Hebel umlegen, der verhinderte, dass die Auflaufbremse gesperrt wurde, so dass die Bremsen beim Rückwärtsfahren nicht aktiviert wurden. Ich meine mich zu erinnern, dass sie sich automatisch löste, wenn man wieder vorwärtsgefahren ist. Hatte man sich verfahren und musste eine größere Rangieraktion mit Wenden durchführen, war das ein Alptraum! Es musste eine bessere Lösung her. Und die kam einige Jahre später mit der Erfindung der automatischen Auflaufbremse, die das problemlose Rückwärtsfahren mit dem Hänger erlaubte. Ein deutsches Patent für eine „Radbremse mit Rückfahrautomatik für auflaufgebremste Anhänger“ aus dem Jahr 1981 beschreibt “…zwei formschlüssig gekoppelte, schwimmend gelagerte, aber tangential zur Radachse begrenzte, bewegliche Bremsbacken, die beim Rückwärtsfahren ein Verspannen gegen die Bremstrommel verhindern…”. Das Patent wurde für den VEB Fahrzeugbau Olbernhau eingetragen, obwohl die Knott GmbH aus Regensburg die Erfindung für sich reklamierten und solche Bremsen bis heute herstellt. Wie viele der besten Erfindungen ist auch die automatische Auflaufbremse einfach, aber genial.
Wir gehen im Folgenden auf Version von AL-KO näher ein. Beim Rückwärtsfahren schiebt das Zugfahrzeug die Zugstange der Auflaufeinrichtung ein. Die Bremsbacken (1,2) werden über das Bremsgestänge, den Bowdenzug und die Spreizkupplung (3) gegen die Bremstrommel gedrückt. Die Bremstrommel dreht sich rückwärts und nimmt dabei die Backen 2 mit. Der Übertragungshebel (4) schwenkt über die Mitte zurück, so dass die Bremsbacken auseinander klappen und die Bremswirkung aufgehoben wird. Die Räder können sich nun im Rückwärtsgang frei drehen, obwohl sich die Zugstange ganz hinten befindet. Wenn das Fahrzeug wieder vorwärtsfährt, bewegt sich die Backe 2 durch Reibung mit der Trommel nach außen, und die Rückstellfeder (5) zieht den Übertragungshebel zurück in seine normale Position. Das mögliche Problem, dass die Handbremse im Rückwärtsgang nicht funktioniert, wird durch vollständiges Anziehen der Bremse gelöst. Die Bremsbacke 1 drückt dann die Bremsbacke 2 über den Übertragungshebel 4 und die Nachstellvorrichtung so, dass er gegen den Anschlag 6 drückt und dadurch die Bremswirkung entfaltet. Automatische Rückfahrbremsen sind heute bei praktisch allen europäischen Caravans Standard. In anderen Teilen der Welt, beispielsweise in den USA und Australien, werden die Anhängerbremsen häufig elektrisch betätigt, so dass eine automatische Rückfahrregelung nicht erforderlich ist.
Schräglenkerachsen
Schräg-lenkerachsen sind ein genialer Einfall von Achsenkonstrukteuren, der in den 1970er Jahren Stand der Technik wurde. Lancia hat diese Konstruktion bereits 1947 als Hinterachse patentieren lassen und später wurde sie auch bei einigen deutschen Herstellern wie Mercedes-Benz, VW oder BMW eingeführt. Der legendäre BMW 2002 kam 1968 mit einer Schräglenkerachse auf den Markt. Bei einer Standard-Pendelachse schwenkt der Arm, der die Radstummel hält, um eine Achse, die senkrecht zur Fahrtrichtung steht. Die Räder können sich mit der Federung auf und ab bewegen, bleiben aber immer senkrecht zum Achsrohr. In den meisten Fällen funktioniert dies gut, aber wenn ein Fahrzeug ins Schlingern gerät, neigen sich die Reifen mit dem Fahrzeug und verlieren die Bodenhaftung.
Bei der Schräglenkerachse sind die Räder einzeln an Schwinghebeln aufgehängt. Diese bewegen sich beim Ein- sowie Ausfedern um die Achse, welche schräg im Raum liegt. Die Fliehkraft, welche sich auf das kurvenäußere Rad auswirkt, wird auf den Achsstummel des Rads übertragen, sodass die Vorspur und der negative Sturz vergrößert werden. Dadurch stützt sich das Rad gegen die Fliehkraft, wodurch das Fahrzeug nach innen abgestützt wird. Bei einem hohen Fahrzeug, wie bei einem Wohnwagen, besteht ein weiterer Vorteil der Schräglenkerachse darin, dass der Rollschwerpunkt höher und näher am Schwerpunkt liegt. Daher gibt es weniger Hebelwirkung, um den Wohnwagen zum Schlingern zu bringen, wie es zum Beispiel bei Seitenwind der Fall sein könnte. Das Ergebnis ist eine stabilere und komfortablere Fahrt. Die Version von AL-KO heißt Delta und kam bereits 1975 auf den Markt. Im AL-KO-Archiv heißt es dazu: “Als Ergebnis der Entwicklung mit Herrn Prof. Kirchgäßner wurde auf dem Caravan-Salon 1975 die erste AL-KO Delta-Achse mit nach oben versetztem Momenten-Mittelpunkt vorgestellt.” In der Zwischenzeit konterte der Konkurrent BPW mit seiner V-Tech-Konstruktion, die ebenfalls mit einer Längslenkergeometrie arbeitete. Heute sind die meisten auf dem europäischen Festland hergestellten Caravans über 750 Kilogramm serienmäßig mit einer Schräglenkerachse ausgestattet. Bei den britischen Caravan-Herstellern hat sich die Achse (noch) nicht durchgesetzt, obwohl die Explorer Group (jetzt The Erwin Hymer Group UK) die BPW V-Tech-Schleppachse viele Jahre lang in ihren Caravans verwendet hat.
Stabilisatoren für Anhängekupplungen
Stabilisatoren für die Anhängekupplung haben das Fahren mit Anhängern heute so stark verändert, dass man sich kaum noch an die Vorgeschichte erinnern kann. Dennoch lohnt es sich, einen Blick in die Vergangenheit zu werfen, damit wir ihre erstaunliche Entwicklung sehen können. Wer regelmäßig mit dem Anhänger oder Caravan unterwegs ist, kennt das Problem: Von einer Sekunde auf die andere kann es dazu kommen, dass sich der Hänger aufschaukelt. Eine gefährliche Situation, in der das Gespann schnell ein Eigenleben entwickeln und ausbrechen kann. Die Instabilität kann von verschiedenen Variablen wie Beladung, Geschwindigkeit, Gewichtsverhältnis oder Seitenwind abhängen.
Es ist zwar richtig, dass ein gut abgestimmtes, vernünftig beladenes und gut gefahrenes Fahrzeug selten Probleme haben sollte, wer aber schon einmal von der Luftwelle oder dem Sog eines großen überholenden Fahrzeugs getroffen wurde, weiß wie unangenehm die Wirkung auf den Hänger sein kann. Auch ein plötzliches Ausweichmanöver oder ein Reifenplatzer können zu gefährlicher Instabilität führen. Abhilfe schafft eine Stabilisierungskupplung. Eine Stabilisierungskupplung für Wohnwagen, auch als „Sicherheitskupplung“ bezeichnet, wird anstelle der Kugelkupplung an der Deichsel des Wohnwagens montiert. Anschließend wird der Wagen damit an der Kupplung des Zugfahrzeugs befestigt. Aus diesen Gründen sind Stabilisierungsvorrichtungen wie die Schlingerdämpfer als Serienausstattung und in der Nachrüstung seit vielen Jahrzehnten in allen möglichen Ausführungen auf dem Markt. Aber die meisten hatten eines gemeinsam – hohes Gewicht und umständliche Bedienung und aufwändige Technik.
Zwischen 1968 und 1985 produzierte AL-KO ein Gerät, das als Exact Drive oder Bügelstoßdämpfer bekannt wurde. Es verwendete einen Bügel und zwei ölgefüllte Stoßdämpfer, um die Gier-Bewegungen eines Anhängers zu dämpfen. Obwohl sehr wirksam, handelte es sich um eine schwerfällige und schwere Lösung, was wiederum seinen Erfolg einschränkte. Im Jahr 1985 wurde der aufwändige Bügel Stoßdämpfer „Exact Drive“ durch den APS 4 von AL-KO ersetzt, der ähnlich wie andere Blattstabilisatoren funktionierte, die um diese Zeit üblich geworden waren.
Hier ist ein typischer Blattstabilisator des britischen Unternehmens Bulldog Security Products abgebildet. Er funktioniert als Blatt-/Feder-Arm mit Hilfe von zwei Reibscheiben, die die Bewegung des langen Federarms steuern, der über einen speziellen Gleitschuh am Rahmen befestigt ist und die Gier-Bewegungen mittels der Reibelemente dämpfen sollte. Ich hatte viele Jahre lang einen Blattstabilisator, der gut funktionierte, aber etwas unhandlich und mit zehn Kilogramm recht schwer war. Der Blattstabilisator war nicht die einzige Gier-Dämpfungsvorrichtung, die damals erhältlich war, obwohl er aufgrund seiner Kombination aus Gewicht, Einfachheit und Kosten vielleicht der beliebteste war. In den späten 1980er Jahren leiteten AL-KO und Winterhoff einen Paradigmenwechsel in der Stabilisatoren-Technologie ein: Sie entwickelten Reibungsstabilisatoren, bei denen die Reibungselemente in den Kupplungskopf eingebaut waren.
Die Idee war, die Deichsel sehr fest zu fixieren und auf diese Weise Schwingungen zu dämpfen. Das war eine großartige Idee, nicht nur wegen der Gewichtsersparnis, sondern auch wegen der bequemen Anwendung, die sie bot. Bei beiden Konstruktionen (AL-KO und Winterhoff) enthält der Kupplungskopf des Anhängers Reibbeläge, die den Kugelkopf des Zugfahrzeuges sehr fest greifen, wenn der Betätigungshebel betätigt wird. Damit dies funktioniert, muss der Kugelkopf natürlich vollkommen trocken sein – eine deutliche Abkehr von der bisherigen Praxis, den Kugelkopf zu fetten. Der allererste Stabilisator dieser Art, die AKS 2000 von AL-KO, wurde bereits 1989 produziert, die kleinere AKS 1300 kam 1995 auf den Markt. Die Nummern bezeichnen die Gewichtsklasse der Anhänger, für die sie geeignet sind. Ein Reibkissen auf jeder Seite der Anhängevorrichtung hielt den Kugelkopf der Anhängekupplung fest und dämpfte die Gier- und Rollneigung des Anhängers, wobei die Nickdämpfung minimal war.
Zur gleichen Zeit arbeitete Winterhoff an seinem eigenen Schlingungsdämpfer, dem WS 2000/3000. Auch hier kommen nur zwei Reibbeläge zum Einsatz, die jedoch vorne und hinten im Kupplungskopf positioniert sind und neben der Roll- und Gier-Dämpfung auch die Nickdämpfung kontrollierten. Das Schöne am Winterhoff-Stabilisator ist, dass man den Einhebel-Bediengriff erst dann betätigen kann, wenn sich die Deichsel sicher im Kupplungskopf befindet. Auf diese Weise wird die Gefahr eines fehlerhaften Anhängens stark reduziert. Der zurückgesetzte Bedienhebel bietet außerdem mehr Platz für Reserveräder, die an der Heckklappe montiert sind. 2002 war die Nachfrage der Endverbraucher so groß, dass die Caravan-Hersteller begannen, Stabilisatoren für den Kupplungskopf serienmäßig in die Erstausrüstung einzubauen. 2003 brachte AL-KO als Stabilisator die AKS 2004 auf den Markt, die über nicht weniger als vier Reibungskissen verfügt. Diese ermöglichten es, sowohl Nick- als auch Roll- und Gier-Bewegungen zu dämpfen. Bei der „AKS 2004 Comfort”, so AL-KO damals, “umschließen vier Langzeit-Reibbeläge den Kugelkopf rechts, links, hinten und vorne mit rund 1,5 Tonnen Kraft. Dabei gibt es keinerlei metallischen Kontakt. Die Reibbeläge können bei starker Abnutzung leicht ausgetauscht werden“. 2008 behauptete AL-KO, dass die Anhängekupplung AKS 3004 “die eine kritische Fahrgeschwindigkeit um zirka 20 Prozent erhöht (ADAC-Testsieger)”.
2014 brachte BPW mit dem iSC (Typ ZKAS) einen eigenen Markenstabilisator auf den Markt, der sich eng an die Version von Winterhoff anlehnte. Leider wurden diese beiden Schlingerdämpfer vor kurzem eingestellt. Die Winterhoff-Gruppe wurde 2016 von der AL-KO-Muttergesellschaft DexKo übernommen und mit dem AL-KO-Geschäftsbereich verschmolzen. Wer einen ähnlichen Dämpfer wie die Winterhoff Kupplung sucht, kann sich für den sehr ähnlichen Typ KS30 des Brems- und Anhängertechnik-Spezialisten Knott entscheiden. Die Knott-Version ist etwa 2020 auf den Markt gekommen und verfügt ebenfalls über eine Einhebelbedienung und einen zurückgesetzten Bedienhebel. Die Hauptvorteile von Kupplungskopfstabilisatoren sind die einfache Bedienung mit sofortigem Ankuppeln und der Verzicht auf zusätzliche, oft schwere Komponenten. Ein trockener, blanker Kugelkopf ist ebenfalls von Vorteil, da kein Fett die Kleidung verschmutzen kann. Richtig eingestellt haben die Reibklötze eine lange Lebensdauer. Bei den AL-KO-Modellen wird eine Lebensdauer von 50.000 Kilometern angegeben. Der Stabilisator für den Kupplungskopf hat sich so gut bewährt, dass heute fast alle neuen europäischen Caravans mit einem solchen ausgestattet sind.
Aktive Stabilisierungsvorrichtungen
Aktive Stabilisierungsvorrichtungen erkennen mit Hilfe von Sensoren, wenn ein Anhänger instabil wird. Er betätigt dann die Bremsen, um den Anhänger wieder in die Spur zu bringen. Auf diese Weise werden die Schwingungen schnell gedämpft. Aktive Stabilisatoren sind allerdings nicht dazu gedacht, schnellere Geschwindigkeiten zu erreichen, sondern geben zusätzliche Sicherheit, wenn zum Beispiel ein schnelles Ausweichmanöver durchgeführt werden muss. Die Betriebskraft wird normalerweise vom Zugfahrzeug erzeugt, so dass es keine Rolle spielt, ob der Anhänger über eine eigene Kraft verfügt oder nicht.
Aktive Stabilisierungsvorrichtungen sind nicht zu verwechseln mit Zusatzsystemen, die bei jeder Betätigung der Bremsen des Zugfahrzeugs auch die Bremsen des Anhängers betätigen. Die niederländische Firma IVRA hatte dieses System als Zusatzbremse in den 1990er Jahren eingeführt. Stattdessen betätigen aktive Stabilisierungseinrichtungen die Bremsen nur, wenn eine Instabilität festgestellt wird, und haben sonst keine Wirkung. Die erste derartige Vorrichtung wurde bereits 1986 von dem deutschen Erfinder Wolfgang Lubs angemeldet. Das europäische Patent DE3600708A1 aus jenem Jahr beschreibt eine Anti-Roll-Vorrichtung, “…die dazu bestimmt ist, in Verbindung mit einem Anhänger ein gefährliches Aufschaukeln (Rollen) jenseits einer bestimmten Bewegung zu verhindern, wobei der Anhänger unabhängig vom Zugfahrzeug automatisch gebremst wird. Ein am Rahmen des Anhängers befestigter Kasten enthält eine Feder und einen Spannmotor. Wenn ein Schwanken festgestellt wird, löst sich die Feder und die Bremsen werden sanft betätigt. Ein Warnsummer macht den Fahrer auf die Betätigung aufmerksam. Sobald die Stabilität wiederhergestellt ist, spannt der Motor die Feder wieder für den weiteren Gebrauch. Die Erfindung erschien um 1995 als LEAS-Universalstabilisator.
Bis zu diesem Zeitpunkt waren Reibungsdämpfer die einzigen Stabilisierungsvorrichtungen für Anhänger. Keiner von ihnen betätigte die Bremsen des Anhängers. Der LEAS-Stabilisator war der erste, der dies tat – allerdings nur, wenn eine seitliche Bewegung erkannt wurde. Weitere Patente folgten, als das Gerät verbessert wurde. Bis heute ist er im Handel erhältlich. In der Zwischenzeit machten sich AL-KO und BPW daran, ihre eigenen aktiven Stabilisatoren zu produzieren. Diese erschienen als AL-KO ATC und BPW iDC um 2008. Obwohl sie vom Prinzip her dem LEAS-Gerät ähneln, funktionieren diese neuen Sicherheitsvorrichtungen auf eine etwas andere Weise. Sobald eine Instabilität erkannt wird, betätigen die ATC- und iDC-Geräte mit Hilfe eines Elektromotors sanft die Anhängerbremsen, bevor das Pendeln des Hängers zum Problem wird. Es gibt keine plötzliche Freisetzung von gespeicherter Energie aus einer Feder.
Im Gegensatz zum LEAS, das einen Sensor am Heck des Anhängers verwendet, sind die Sensoren bei den Geräten von AL-KO und BPW an der Achse angebracht. Das ist logisch, da diese Unternehmen auch die Achsen und Fahrgestelle herstellen, so dass die genaue Leistung der Systeme im Voraus genau abgestimmt werden können. Im Jahr 2013 führte Knott sein ETS-System (Elektronische Trailer Stabilisierung) zur Stabilitätskontrolle ein. Es war einzigartig, da es einen hydraulischen Ventilblock mit Betätigungszylinder verwendete, um die Anhängerbremsen “in Millisekunden” zu aktivieren. Gleichzeitig zeigte eine zweifarbige LED-Anzeige den Status des Geräts an. Für die Saison 2017 wurde das ETS202, wie es genannt wurde, durch das ETS Plus ersetzt. Dieses wird am Achsrohr verschraubt und wirkt ähnlich wie das ATC von AL-KO auf den Bremsstangenmechanismus der Auflaufbremse. Sie kann sogar in ein AL-KO-Fahrgestell eingebaut werden. Der ETS Plus war der erste elektronische Stabilisator, der mit einer Fernanzeige und einer Smartphone-APP ausgestattet war. Nach der Übernahme von BPW-Fahrzeugtechnik durch die AL-KO Muttergesellschaft DexKo Global im Jahr 2017 wird das iDC-Gerät nicht mehr hergestellt.
Im Jahr 2019 aktualisierte AL-KO sein ATC-Gerät, um “noch schneller und sensibler” zu sein. Das neue Gerät soll mit einem Gewicht von nur 4,5 Kilogramm das leichteste auf dem Markt sein. Das ATC-2-Gerät unterscheidet sich vom Vorgängermodell dadurch, dass es nicht vertikal, sondern horizontal montiert ist. Außerdem kann es mit dem 2LINK-System von AL-KO kommunizieren, um seinen Status über eine Smartphone-APP anzuzeigen. AL-KO sagt: “Das System ist an das jeweilige Anhängergewicht angepasst, erkennt kritische Pendelbewegungen früher und an der Entstehungsstelle. So kann es eher rechtzeitig eingreifen. Das Pkw-Stabilisierungssystem mit Anhängererkennung im Zugfahrzeug wird in der Regel nicht mehr benötigt. Während wir Wolfgang Lubs die ursprüngliche Erfindung zu verdanken haben, müssen wir AL-KO, BPW und Knott dafür danken, dass sie diese Stabilisatoren insgesamt auf ein sehr hohes technisches Niveau gebracht haben. Aktive Stabilisatoren sind inzwischen bei Gespann-Fahrern so beliebt, dass sie bei praktisch allen neuen Caravans in Europa entweder zur Standardausrüstung gehören oder zumindest als Option erhältlich sind.