Die Druckluftanlage von Lkw und Bussen: wie sie funktioniert
Wie Lkw und Busse Druckluft für Bremsen, Federung und Schaltung erzeugen, trocknen, verteilen und speichern, was die UN-Regelung Nr. 13 verlangt und wie E-Fahrzeuge den Kompressor antreiben.

Ein Lkw oder Bus, der mit Druckluft bremst, führt seine eigene Druckluftanlage mit. Ein Kompressor verdichtet Umgebungsluft; ein Lufttrockner und ein Ölabscheider entfernen das Wasser und das Kompressoröl, das die Luft mit sich führt; ein Mehrkreisschutzventil verteilt die Luft auf getrennte Kreise; ein Druckluftbehälter in jedem Kreis hält einen Vorrat bereit; und die Betriebsbremsen, die Federspeicher-Feststellbremsen, der Anhänger und die Nebenverbraucher greifen auf diese Vorräte zurück. Die UN-Regelung Nr. 13, die Bremsenregelung, beschreibt dieselbe Kette in ihren eigenen Begriffen – eine Energiequelle, eine Energie-Übertragungseinrichtung, Energievorräte – und legt fest, was gelten muss, wenn ein Teil davon ausfällt. Bei den batterieelektrischen Lkw und Bussen, die in Herstellerunterlagen beschrieben werden, wird die Luft weiterhin an Bord erzeugt, von einem Kompressor mit eigenem Elektromotor.
Die Kette im Überblick
Die Tabelle folgt der Luft von der Ansaugung bis zum Verbraucher. Die Bauteilbezeichnungen sind die der zitierten Zulieferer; ein Fahrzeughersteller kann eigene Bezeichnungen verwenden, wie es Volvo tut (siehe unten).
| Stufe | Bauteil | Was die Quelle über seine Aufgabe sagt | Quelle |
|---|---|---|---|
| Erzeugung | Kompressor | Verdichtet Umgebungsluft und „stellt so den pneumatischen Verbrauchern im Fahrzeug die benötigte Energie zur Verfügung“ | Knorr-Bremse |
| Druckregelung | Druckregler und Entlastungseinrichtung | „maintains reservoir air pressure between a predetermined maximum and minimum pressure“ (hält den Luftdruck in den Behältern zwischen einem vorgegebenen Höchst- und Mindestdruck) | Bendix-Handbuch (2000) |
| Aufbereitung | Ölabscheider und Lufttrockner | Scheidet Öl ab, „bevor die Lufttrocknung erfolgt“; „mittels eines speziellen Granulats“ wird der Luft die Feuchtigkeit entzogen | Knorr-Bremse |
| Verteilung | Vierkreisschutzventil (Mehrkreisschutzventil) | „priorisiert die Verteilung der Druckluft und sichert die Kreisläufe ab“ | Knorr-Bremse |
| Speicherung | Druckluftbehälter (Luftbehälter) | „a storage tank for a volume of compressed air“ (ein Speicherbehälter für ein Volumen Druckluft); die Behälter der einzelnen Kreise müssen leicht identifizierbar sein | Bendix-Handbuch (2000); UN R13 Anhang 7 |
| Verbrauch | Betriebs- und Federspeicherbremsen, Anhänger, Nebenverbraucher | Die Luft geht „an die Betriebsbremse für Vorder- und Hinterachse sowie Anhängerfahrzeuge, an die Feststellbremse und an die Nebenverbraucher“ | Knorr-Bremse |
Die Luft erzeugen: der Kompressor
Knorr-Bremse beschreibt den Kompressor als das Bauteil, das Umgebungsluft verdichtet und „so den pneumatischen Verbrauchern im Fahrzeug die benötigte Energie zur Verfügung“ stellt, und schreibt: „Die gängigste Bauform bei schweren Nutzfahrzeugen ist der Kolbenkompressor.“ Seine Kolbenkompressoren gibt es mit unterschiedlichen Hubvolumen, in Ein- oder Zweizylinderausführung und mit Flansch- oder Fußbefestigung, und: „In der Regel sind die Geräte starr mit dem Antriebsmotor verbunden und werden durch diesen angetrieben.“
Keines der hier zitierten europäischen Dokumente beschreibt, wie der Kompressor angetrieben wird; die Beschreibung stammt aus einer nordamerikanischen Quelle von 2000, dem Air Brake Handbook von Bendix. Es bezeichnet den Luftkompressor als „the source of energy for the air brake system“ (die Energiequelle der Druckluftbremsanlage), der „driven by the vehicle engine, either by belt or drive gear“ (vom Fahrzeugmotor angetrieben, entweder über einen Riemen oder über ein Antriebszahnrad) wird und bei den meisten Fahrzeugen das Schmier- und Kühlsystem des Fahrzeugs nutzt, auch wenn bei einigen Modellen selbstschmierende und luftgekühlte Kompressoren erhältlich sind. Alle Hubkolbenkompressoren von Bendix, so das Handbuch weiter, haben selbsttätige Einlass- und Auslassventile und eine Entlastungseinrichtung. Wie die Vorschrift zur Motorleistung den Bremsluftkompressor auf dem Prüfstand behandelt, steht unter Leistungsangaben lesen.
Die UN-Regelung Nr. 13 verlangt nicht mehr als eine Energiequelle, wohl aber, dass sie sicher angetrieben wird. Absatz 2.48 definiert die Energiequelle als „eine Einrichtung, die die für das Bremssystem erforderliche Energie sowohl erzeugt als auch liefert“, und nach Absatz 5.2.1.5 „genügt eine einzige Quelle (Energiequelle oder Stromversorgung, je nachdem, was zutrifft) dieser Energie (Hydraulikpumpe, Kompressor usw.), doch muss die Art des Antriebs dieser Einrichtung, aus der sich diese Energiequelle zusammensetzt, so sicher wie irgend möglich sein“. Anhang 7 Teil A legt auch eine Leistungsanforderung an den Kompressor fest, ausgedrückt als die Zeit, in der der Druck in der ungünstigsten Energiespeichereinrichtung ansteigt; während dieser Prüfung sind die Energiespeichereinrichtungen für die Hilfsausrüstung abgetrennt. Der hier durchgehend zitierte Text ist der am 13. April 2026 im Amtsblatt veröffentlichte, der den gesamten gültigen Text bis Ergänzung 1 zur Änderungsserie 15 enthält.
Wenn die Behälter voll sind: Druckregler, Entlastung und Kupplung
Das Bendix-Handbuch beschreibt den Druckregler als ein Gerät, das „in conjunction with the compressor unloading mechanism“ (im Zusammenspiel mit der Entlastungseinrichtung des Kompressors) arbeitet und den Luftdruck in den Behältern „between a predetermined maximum and minimum pressure“ (zwischen einem vorgegebenen Höchst- und Mindestdruck) hält. Die beiden Schwellen erscheinen in der Regelung als Angaben, nicht als Zahlenwerte. Für Fahrzeuge mit Druckluftbremssystem führt Absatz 5.1.4.5.2 unter den druckluftrelevanten Daten für Kompressor/Abblasventil den „Max. Abschaltdruck“ und den „Min. Einschaltdruck“ auf, und Absatz 5.1.4.5.1 verlangt, dass diese Daten am Fahrzeug an gut sichtbarer Stelle in dauerhafter Form angegeben oder auf andere Weise frei verfügbar sind, zum Beispiel im Betriebshandbuch. Die Werte bleiben in der Regelung leer und sind für jedes Fahrzeug auszufüllen. Anhang 6 sieht außerdem „Anlagen, die nicht mit einem Regler (z. B. einem Grenzdruckverdichter) ausgestattet sind“, vor.
Knorr-Bremse beschreibt zwei Wege, die Energie zu sparen, die ein Kompressor aufnimmt, wenn keine Luft gebraucht wird. Sein High Performance Energy Saving System (HP-ESS) „reduziert den Kraftstoffverbrauch […], wenn der Kompressor keine Druckluft erzeugen muss (Off-Load Mode)“. Sein Kupplungskompressor wird ganz abgekoppelt: Er „kann die starre Verbindung zum Antriebsmotor lösen, sobald ausreichend komprimierte Luft vorhanden ist“, wobei das Zu- und Abschalten von der elektronischen Luftaufbereitung EAC (Electronic Air Control) des Unternehmens gesteuert wird, und Knorr-Bremse fügt hinzu, dass diese Ruhephasen auch den Öleintrag in die Druckluftanlage verringern. Die Luftaufbereitungseinheit des Unternehmens kann das Sparen selbst auslösen: „Bei Erreichen des Systemdrucks kann die APU-Einheit zum Beispiel die Energiesparfunktion des Kompressors aktivieren.“
Die Luft aufbereiten: Trocknung, Ölabscheidung und Regeneration
Verdichten erzeugt Wasser. Knorr-Bremse schreibt: „Der Kompressor verdichtet diese Luft und verringert mit dem Volumen auch die Fähigkeit der Luft, den Wasserdampf zu halten. Beim Verdichten entsteht deshalb eine erhebliche Menge an Kondenswasser.“ Um die Anlage vor Korrosion oder Einfrieren zu schützen, „muss die Druckluft getrocknet werden“, und die Serviceseite des Unternehmens fügt hinzu, dass Feuchtigkeit, die sich als Wasser in einem Behälter absetzt, dessen Volumen verringert – „es kann weniger Luftdruck gespeichert werden“. Der Trockner leistet das „mittels eines speziellen Granulats“, das der Luft die Feuchtigkeit entzieht. Das Bendix-Handbuch beschreibt seinen Trockner als „a desiccant type in-line filtration system that removes both liquid and water vapor from the compressor discharge air before it reaches the air brake reservoirs“ (ein Inline-Filtersystem mit Trockenmittel, das sowohl flüssiges Wasser als auch Wasserdampf aus der vom Kompressor abgegebenen Luft entfernt, bevor diese die Behälter der Druckluftbremse erreicht).
Öl ist die zweite Verunreinigung. Knorr-Bremse gibt an, dass sich „auch Reste von Kompressorenöl in der Druckluft“ befinden, dass dieses Öl die „in den unterschiedlichen Ventilen des Druckluftsystems eingesetzten Elastomere“ angreift und dass seine Oil Separator Cartridge tröpfchen- und gasförmiges Öl aus der Druckluft abscheidet, „bevor die Lufttrocknung erfolgt“.
Ein Trockenmittel, das Wasser aufgenommen hat, muss wieder getrocknet werden, und drei Quellen verbinden das mit der Leerlaufphase des Kompressors. Bendix: „The desiccant material is regenerative, in that its adsorptive properties are renewed each time the compressor is unloaded.“ (Das Trockenmittel ist regenerierbar, denn seine Adsorptionseigenschaften werden jedes Mal erneuert, wenn der Kompressor entlastet wird.) Haldex 2002 über seinen Trockner DRYest: „When compressor cut-out is reached, dry air is allowed to flow back to regenerate the desiccant bed.“ (Ist der Abschaltpunkt des Kompressors erreicht, kann trockene Luft zurückströmen, um das Trockenmittelbett zu regenerieren.) Die Aufbaurichtlinien von DAF von 2010 für LF, CF und XF105 verlangen, dass der Abschaltdruck des Luftdruckreglers regelmäßig erreicht wird, „damit sich in der Leerlaufphase des Luftkompressors das Lufttrocknerelement regenerieren kann“.
Woher die trockene Regenerationsluft kommt und wann sie strömt, ist unterschiedlich. Zur System-Saver-Reihe von ZF gehören der System Saver 1200 Plus, dessen „internal purge volume does not use system air for regeneration“ (internes Regenerationsvolumen für die Regeneration keine Systemluft verwendet), der System Saver P „for use with a dedicated purge volume reservoir“ (zur Verwendung mit einem eigenen Regenerationsluftbehälter) und der System Saver TWIN, eine sequenzielle Einheit mit zwei Kartuschen, die „allows one to regenerate while the other continues to dry the air“ (eine Kartusche regenerieren lässt, während die andere die Luft weiter trocknet); letzterer ist „designed for compressors that operate almost continuously“ (ausgelegt für Kompressoren, die fast ununterbrochen arbeiten). Die Luftaufbereitungseinheiten von ZF ermöglichen Systemregeneration „oder regenerierte Luft aus separatem Regenerationstank“. In der Bendix-Reihe von 2000 heißt es über den Trockner AD-SP, er „uses a small amount of air from the supply and front axle (secondary) reservoirs to perform the purge function“ (verwendet eine kleine Luftmenge aus dem Vorratsbehälter und dem Vorderachsbehälter (Sekundärkreis), um die Regeneration auszuführen).
Die Luft aufteilen: das Mehrkreisschutzventil
Nach dem Trockner wird die Luft aufgeteilt. Knorr-Bremse beschreibt das Ventil, das dies leistet, so: „Das Vierkreisschutzventil – oder Mehrkreisschutzventil – priorisiert die Verteilung der Druckluft und sichert die Kreisläufe ab. Es verteilt die Luft an die Betriebsbremse für Vorder- und Hinterachse sowie Anhängerfahrzeuge, an die Feststellbremse und an die Nebenverbraucher. Dazu wird der entsprechende Vorratsbehälter jeweils bis zum Erreichen des jeweiligen Betriebsdrucks mit Druckluft befüllt.“ Der Anwendungsleitfaden von Haldex nummeriert die Ausgänge: Die Kreise 1 und 2, die Anschlüsse 21 und 22 am Vierkreisschutzventil, sind der Betriebsbremse zugeordnet, und Anschluss 23 oder 24 ist der Nebenverbraucherkreis.
Die Anforderungen der Regelung an getrennte Kreise nennen das Ventil nicht. Entsteht die Betriebsbremskraft und erfolgt ihre Übertragung „ausschließlich durch einen vom Fahrer gesteuerten Energievorrat“, verlangt Absatz 5.2.1.2.7.2 „mindestens zwei voneinander völlig unabhängige Energiespeicher mit je einer eigenen, ebenfalls unabhängigen Übertragungseinrichtung“. Absatz 5.2.1.5.1 fügt hinzu, dass bei Ausfall irgendeines Teils der Übertragungseinrichtung „die Versorgung des von der Störung nicht betroffenen Teils weiterhin gesichert sein“ muss, wenn dies zum Abbremsen des Fahrzeugs mit der Rest- oder Hilfsbremswirkung erforderlich ist, und zwar durch Einrichtungen, die bei Stillstand des Fahrzeugs leicht in Gang gesetzt werden können, oder durch automatische Einrichtungen. Namentlich erscheint das Ventil nur in der Datenliste unter 5.1.4.5.2, die das „Vierkreisschutzventil“ und seinen statischen Sicherungsdruck aufführt.
Ein einzelnes Ventil leistet Ähnliches zwischen zwei Behältern. Das Bendix-Handbuch beschreibt das Überströmventil als normalerweise geschlossenes Ventil, „typically used to protect or isolate one reservoir from another, by closing automatically at a preset pressure“ (das typischerweise einen Behälter gegen einen anderen schützt oder von ihm trennt, indem es bei einem voreingestellten Druck selbsttätig schließt), und als „commonly used to delay the filling of auxiliary reservoirs until a preset pressure is achieved in the primary or braking reservoirs“ (häufig verwendet, um das Befüllen von Hilfsbehältern zu verzögern, bis in den Primär- oder Bremsbehältern ein voreingestellter Druck erreicht ist). Das Überströmventil von Haldex „protects different parts of the pneumatic circuit, such as the braking system and air suspension“ (schützt verschiedene Teile des pneumatischen Kreises, etwa die Bremsanlage und die Luftfederung).
Zulieferer bauen Trockner und Schutzventil auch als ein Bauteil. Die Luftaufbereitungseinheit (Air Processing Unit, APU) von Knorr-Bremse „vereint alle Funktionen eines Lufttrockners und eines Mehrkreisschutzventils in einem Gerät“, als Flansch-Lösung oder als kompakte Monoblockausführung; die mechanischen Luftaufbereitungseinheiten von ZF integrieren „die Funktionalitäten eines Lufttrockners und eines Mehrkreisschutzventils“ und, in den Worten von ZF, „trocknen, reinigen, speichern und verteilen die Druckluft“. Elektronische Ausführungen fügen eine Steuerung hinzu. Die EAC von Knorr-Bremse „kombiniert Pneumatik mit einer intelligenten Steuerung“ und „managt die Versorgung der Bremskreise und aller weiteren Verbraucher im Fahrzeug mit Druckluft“, und das Unternehmen gibt an, dass diese Steuerung „spezielle Druckluftspeicher für den Anhänger und die Parkbremse überflüssig“ macht. Seine Erklärung für die Zahl der Varianten am Markt ist historisch: „Die Steuerung druckluftgetriebener Bremssysteme ist historisch gewachsen. Neue Funktionen erforderten oft neue Systemkomponenten. Länderspezifische Anforderungen erforderten unterschiedliche Systemvarianten.“
Das Druckluftbremsschema von Volvo für den nordamerikanischen VN vom September 2025 führt unter seinen Teilen einen „Air compressor“ (Luftkompressor), einen „Air drier“ (Lufttrockner), einen „APM (Air Production Modulator)“ und zwei Luftbehälter auf, einen für den vorderen und einen für den hinteren Bremskreis. Die Legende beschreibt nicht, was der APM tut, und das Dokument vermerkt: „The APM (Air Production Modulator) can vary depending on the variant of the product.“ (Der APM kann je nach Produktvariante unterschiedlich sein.)
Die Luft speichern: Druckluftbehälter
Die Regelung schreibt die Behälter vor und verlangt, dass man sie auseinanderhalten kann. Anhang 7 Teil A Absatz 1.1.1: „Fahrzeuge, deren Bremssystem zum Betrieb Druckluft erfordert, müssen mit Energiespeichereinrichtungen (Energiespeichern) ausgerüstet sein“, deren Kapazität vorgeschrieben ist; Absatz 1.1.2: „Die Behälter der einzelnen Bremskreise müssen leicht identifizierbar sein.“ Absatz 1.1.3 verzichtet auf die Kapazitätsanforderung, wenn das Bremssystem mindestens die Hilfsbremswirkung ohne Energievorrat erreichen kann. Absatz 5.2.1.2.7.2 verlangt in jedem Kreis der Betriebsbremse mindestens an einem Druckluftbehälter eine Einrichtung zum Entwässern und Entlüften, „an einer entsprechenden und leicht zugänglichen Stelle“.
Das Bendix-Handbuch beschreibt den Behälter als Speicherbehälter, „sized by the vehicle manufacturer to provide an adequate volume of air for use by the braking system and auxiliary control devices“ (vom Fahrzeughersteller so bemessen, dass er ein ausreichendes Luftvolumen für die Bremsanlage und die Hilfssteuereinrichtungen bereitstellt), vermerkt: „Generally, more than one reservoir is used in air brake systems“ (In Druckluftbremsanlagen wird in der Regel mehr als ein Behälter verwendet), und weist den Behältern eine Nebenfunktion zu, als „a location where the air heated by compression, may be cooled and the water vapor condensed“ (ein Ort, an dem die durch die Verdichtung erwärmte Luft abkühlen und der Wasserdampf kondensieren kann). Sein Sicherheitsventil „protects the air brake system against excessive air pressure buildup“ (schützt die Druckluftbremsanlage gegen einen übermäßigen Druckaufbau) und sitzt in dem Behälter, an den die Druckleitung des Kompressors angeschlossen ist.
Was gespeichert ist, muss dem Fahrer angezeigt werden. Nach Absatz 5.2.1.13.1 hat jedes Fahrzeug mit einer aus einem Energievorrat betätigten Betriebsbremse, bei dem die Hilfsbremswirkung ohne die gespeicherte Energie nicht erreicht werden kann, eine Warneinrichtung „zusätzlich zur Anzeige der verfügbaren Energie (z. B. Druckanzeiger), sofern vorhanden“. Die Warnung ist optisch oder akustisch, ihr optisches Signal ist das rote Warnsignal nach Absatz 5.2.1.29.1.1, sie setzt spätestens ein, wenn die gespeicherte Energie in einem beliebigen Teil des Systems auf das in dem Absatz festgelegte Niveau absinkt, und die Warneinrichtung muss „unmittelbar und dauernd an den Bremskreis angeschlossen sein“. Bei laufendem Motor oder während eines Fahrzyklus eines Fahrzeugs mit Elektroantrieb und ohne Störung im Bremssystem gibt sie kein Signal, mit Ausnahme „der zum Auffüllen der Energiespeicher erforderlichen Zeit nach dem Motorstart/Beginn eines Fahrzyklus“. Ist für das Arbeiten eines Bremssystems eine Hilfskraft erforderlich, bemisst Absatz 5.2.1.14 den Vorrat nach seinem Zweck: Er muss so bemessen sein, dass bei Stillstand des Motors oder bei einem Ausfall des Antriebs der Energiequelle die Bremswirkung „ausreichend bleibt, um das Fahrzeug unter den vorgeschriebenen Bedingungen anzuhalten“.
Wohin die Luft geht
Stromab der Behälter hat jeder Kreis seine eigenen Verbraucher.
Betriebsbremsen
Der vordere und der hintere Bremskreis versorgen die Betriebsbremsen über Ventile und, wenn das Fahrzeug EBS hat, über elektropneumatische Modulatoren. Das Relaisventil von Knorr-Bremse beschleunigt „als Reaktion auf ein Luftdrucksignal von einem Steuerventil“ die Bremsbetätigung, „indem es eine schnelle und präzise Steuerung eines großen Luftvolumens ermöglicht“. Auf dem VN-Schema von Volvo gehören zu den Bauteilen der Betriebsbremse ein Fußbremsventil, ein EBS-Steuergerät, EBS-Modulatoren für Vorder- und Hinterachse, ABS-Magnetventile, Raddrehzahlsensoren und die Betriebsbremszylinder.
Ein elektronisches Bremssystem ändert, wie die Bremsen angesteuert werden, nicht, woher ihre Kraft kommt. Absatz 2.53 der Regelung definiert ein „Elektronisch gesteuertes Bremssystem“ (EBS) als „ein Betriebsbremssystem, bei dem die Betätigungseinrichtung in der Steuer-Übertragungseinrichtung ein elektrisches Signal erzeugt und elektrische Ausgangssignale an Einrichtungen gibt, die mithilfe gespeicherter oder erzeugter pneumatischer Energie Betätigungskräfte erzeugen“. Die Beschreibung von Knorr-Bremse folgt derselben Aufteilung: Ein Pedalwegsensor erfasst den Bremswunsch, das Steuergerät berechnet den Bremsdruck für jede Achse, und die Sollwerte gelangen über einen eigenen Bremssystem-CAN-Bus „zu den elektro-pneumatischen Modulatoren (EPM), die den Druck präzise einregeln“. Bei ABS allein gilt: „Der Bremsvorgang wird weiterhin pneumatisch übertragen“. Dasselbe Unternehmen beschreibt seine Bremssteuerungssoftware als zuständig für das Zusammenspiel von Betriebs- und Dauerbremsen „mit Retarder, Abgasklappen und Elektromotoren“ – die Themen von Retarder und Motorbremse und Rekuperation bei Lkw und Bussen.
Federspeicherbremsen und die Feststellbremse
Die Feststellbremse kehrt die Logik um: Luft hält sie gelöst. Anhang 8 der Regelung definiert Federspeicher-Bremssysteme als „Bremssysteme, bei denen die zur Bremsung erforderliche Energie von einer oder mehreren Federn geliefert wird, die als Energiespeichereinrichtung wirken“, und legt fest: „Die für das Spannen der Feder zum Lösen der Bremse erforderliche Energie wird vom Fahrer mittels der ‚Betätigungseinrichtung‘ […] geliefert und gesteuert.“ Das Handbremsventil von Knorr-Bremse steuert das Feststell- und Sekundärbremssystem „durch allmähliche Verringerung des Drucks in den Federteilen der Federspeicherbremszylinder“, und ein Schnellentlüftungsventil in der Versorgung dieser Federteile wird nach den Worten des Unternehmens in der Regel eingesetzt, „um das Anziehen der Feststellbremse zu beschleunigen“.
Für Kraftfahrzeuge mit Federspeicherbremsen stellt Anhang 8 eigene Versorgungsregeln auf. Absatz 2.3.1: „Der Versorgungskreislauf der Federspannkammer muss entweder einen eigenen Energievorrat umfassen oder von mindestens zwei unabhängigen Energiespeichern versorgt werden.“ Absatz 2.3.3: Während des Wiederauffüllens des Bremssystems vom Druckwert Null an müssen die Federspeicherbremsen „ohne Rücksicht auf die Stellung der Betätigungseinrichtung voll betätigt bleiben“, bis der Druck im Betriebsbremssystem hoch genug ist, um beim beladenen Fahrzeug zumindest die vorgeschriebene Hilfsbremswirkung sicherzustellen. Absatz 2.1 hält die beiden Systeme auseinander: „Ein Federspeicher-Bremssystem darf nicht als Betriebsbremssystem benutzt werden“; nach dem Ausfall eines Teils der Übertragungseinrichtung des Betriebsbremssystems darf es jedoch benutzt werden, um die vorgeschriebene Restbremswirkung zu erreichen, falls der Fahrer die Bremsung abstufen kann.
Die Feststellbremse lässt sich in die Luftaufbereitungseinheit integrieren. Knorr-Bremse bietet „die Integration der elektronischen oder pneumatischen Parkbremse (EPB) in die EAC-Einheit“ an, mit dem Ergebnis, in seinen Worten: „In der Fahrerkabine müssen keine pneumatischen Komponenten mehr verbaut werden.“ Das Unternehmen bot seine elektronische Parkbremse 2012 erstmals als integrierte Funktion der EAC an und bietet sie seit 2017 als eigenständiges System an. Das VN-Schema von Volvo führt eine „HCU (Hand Control Unit) (handbrake)“ (Handsteuereinheit, Handbremse) neben den hinteren Federspeicherzylindern auf.
Der Anhänger
Zwei Luftleitungen verbinden die Druckluftanlage eines Zugfahrzeugs mit der eines Anhängers: eine Versorgungsleitung und eine pneumatische Steuerleitung, bei Fahrzeugen, die eine haben, daneben eine elektrische Steuerleitung. Die Verbindungen sind Kupplungsköpfe, der Begriff der Regelung; die englische Seite von Knorr-Bremse nennt sie clutch heads, und nach Knorr-Bremse sind die Kupplungsköpfe „in der Regel farblich gekennzeichnet“, um die Anschlüsse für die Vorrats- und die Steuerluftleitung anzuzeigen. Sein Anhänger-Steuerventil „ermöglicht unter anderem eine abgestufte Betriebsbremsung der gezogenen Einheit“.
Die Regelung behandelt diese Leitungen gesondert. Absatz 2.5 stellt fest: „Die Steuer- und Versorgungsleitungen zwischen Zugfahrzeugen und Anhängern gelten nicht als Teile der Übertragungseinrichtung.“ Anhang 8 Absatz 2.3.1 erlaubt es, die Druckluft-Versorgungsleitung des Anhängers von der Versorgungsleitung der Federspeicherbremse abzuzweigen, nur „sofern ausgeschlossen ist, dass ein Druckabfall in der Versorgungsleitung des Anhängers zu einer Betätigung der Auslöseeinrichtung der Federspeicherbremse führt“. Darf ein Kraftfahrzeug einen Anhänger ziehen, dessen Bremse von ihm aus betätigt wird, verlangt Absatz 5.2.1.15 am Kraftfahrzeug eine Einrichtung, mit der das Kraftfahrzeug bei Ausfall des Anhängerbremssystems oder bei Unterbrechung der Druckluftleitung zum Anhänger weiterhin mit der für die Hilfsbremsung vorgeschriebenen Wirkung abgebremst werden kann. Das VN-Schema von Volvo führt ein „eTPCM (electronic Trailer Protection Control Module)“ auf. Die Bremsanforderungen an den Anhänger selbst, die elektrische Steuerleitung und das Anhänger-EBS stehen unter Anhängerbremsen und EBS.
Luftfederung
Der Leitfaden von Haldex stellt die Regel voran: „For safety reasons, the compressed air for the braking system must be kept separate and isolated from that of the air suspension.“ (Aus Sicherheitsgründen muss die Druckluft für die Bremsanlage von der Druckluft der Luftfederung getrennt und abgesperrt gehalten werden.) Für Kraftfahrzeuge – in der Wortwahl des Leitfadens „tractor units“ (Zugmaschinen) – führt er einen Federungsdruck gleich dem Bremsdruck sowie einen Federungsdruck über oder unter dem Bremsdruck auf, den Fall, den er mit „trucks and buses“ (Lkw und Busse) kennzeichnet. Dann beschreibt er zwei Arten, die Federung zu versorgen. Bei der einen wird die Luft aus dem Nebenverbraucherkreis, Anschluss 23 oder 24, entnommen, „after the quadruple-circuit protection valve, in which case the quadruple-circuit protection valve must be designed to give priority to filling brake circuits 21 and 22“ (hinter dem Vierkreisschutzventil; in diesem Fall muss das Vierkreisschutzventil so ausgelegt sein, dass es dem Befüllen der Bremskreise 21 und 22 Vorrang gibt). Bei der anderen – „In most instances, the air suspension system is provided with a higher pressure than the braking system“ (In den meisten Fällen wird die Luftfederung mit einem höheren Druck versorgt als die Bremsanlage) – gilt: „the compressed air is taken between the governor valve and the quadruple-circuit protection valve, and fed to the air suspension air tank through a pressure protection valve“ (die Druckluft wird zwischen Druckregler und Vierkreisschutzventil entnommen und über ein Überströmventil dem Luftbehälter der Luftfederung zugeführt). Bei Anhängern und Sattelanhängern, fügt der Leitfaden hinzu, gilt für die Luftfederung, dass sie „is supplied from the braking system supply line“ (aus der Vorratsleitung der Bremsanlage versorgt wird). Die Leitungstabellen von Volvo für den VN führen eine „Air supply from the APM (Air Production Modulator), P25 to the rear ECS“ (Luftversorgung vom APM, P25, zum hinteren ECS) auf, der Electronically Controlled Suspension des Lkw. Wie die Federung diese Luft nutzt – Niveauregulierung, Heben und Senken, Kneeling –, ist Thema von ECAS-Luftfederung.
Getriebe und Kupplung
Das Servo-Shift-Modul von Knorr-Bremse ist „eine pneumatische Schaltkraftunterstützung für manuelle Getriebe“, und seine elektronischen Getriebesteller für automatisierte Getriebe kombinieren mechanische Bauteile, „z.B. Pneumatikzylinder“, mit elektronischen Bauteilen wie Magnetventilen; dieselbe Seite beschreibt das M-GSU, das stattdessen „die benötigten Kräfte und Bewegungen mit elektrischen Stellmotoren“ erzeugt. Für die Kupplung gibt das Unternehmen an: „Die erforderliche Energie zum Öffnen und Schließen der Kupplung wird hydraulisch, pneumatisch oder elektromechanisch bereitgestellt.“ Sein Kupplungskraftverstärker „übersetzt die Pedalkraft proportional mit Hilfe von Druckluft“, und sein elektropneumatischer Kupplungssteller wird „über Magnetventile zur Be- und Entlüftung des Betätigungszylinders“ angesteuert. Auf der undatierten Seite wird ein elektromechanischer Kupplungsaktuator für automatisierte Schaltgetriebe als in der Serienentwicklung befindlich beschrieben, zu dessen Vorteilen „die Unabhängigkeit von einer verfügbaren Druckluftversorgung an der Zielapplikation“ gehört. Die Getriebeseite behandelt Automatisierte Schaltgetriebe.
Bustüren und andere Verbraucher
Knorr-Bremse zufolge stellen pneumatische Komponenten „die Kraft zur Verfügung, die für einzelne Vorgänge wie etwa das Zuspannen von Scheibenbremsen oder das Öffnen und Schließen von Bustüren benötigt werden“, wobei Ventile den Luftstrom regeln und damit die Kraft dosieren. Ein nordamerikanischer Türantrieb für Linienbusse, die Vapor Pneumatic Differential Engine von Wabtec, „besteht aus zwei gegenüberliegenden Zylindern mit unterschiedlichen Durchmessern, deren Kolben durch eine Zahnstange miteinander verbunden sind“, und wird betätigt, „indem der größere Zylinder mit Luft beaufschlagt oder entlüftet wird“. Derselbe Hersteller führt daneben einen elektrischen Türantrieb auf, den ETO, mit einem „Elektromotor mit hohem Drehmoment, kombiniert mit einer elektronischen Steuerung“, sowie ein „Elektrisches Außenschiebetürsystem“; eine Bustür ist also nicht per Definition druckluftbetätigt. Was die Regelung von den Türen selbst verlangt, steht unter Bustüren und Notausgänge.
Das Bendix-Handbuch von 2000 beschreibt außerdem druckluftbetätigtes Zubehör aus dem eigenen Programm: ein Drucklufthorn und eine Lüfterkupplung, „an air-operated, normally engaged, on-off clutch that controls the engine cooling fan“ (eine druckluftbetätigte, normalerweise eingerückte Ein-Aus-Kupplung, die den Kühlerlüfter des Motors steuert); ein Druckminderventil versorgt „an air operated accessory that requires less than system pressure for operation“ (ein druckluftbetätigtes Zubehörteil, das für seinen Betrieb weniger als den Systemdruck benötigt). Die Aufbaurichtlinien von DAF von 2010 schließen die Druckluftverbraucher eines Aufbaus bei den Baureihen CF75/85 und XF an einen Anschluss „des Luftverteilerblocks (A) von Kreis 4“ an, eines Blocks, der „mit Anschluss 24 des APU-Ventils verbunden“ ist.
Teilen solche Verbraucher die Vorräte der Bremsanlage, nennt die Regelung sie Hilfsausrüstung. Absatz 2.55 definiert Hilfsausrüstung als „die Gesamtheit der Systeme, Funktionen oder Bauteile, einschließlich derjenigen, die für den Betrieb des Fahrzeugs wesentlich sind und die mit Energie aus denselben Energiereserven wie das Bremssystem versorgt werden“. Absatz 5.2.1.16 verlangt, dass ihr Betrieb „selbst bei einem Schaden der Energiequelle“ die Energievorräte für die Bremssysteme nicht unter den Warnwert nach Absatz 5.2.1.13 absinken lassen kann, und nach Anhang 8 Absatz 2.3.2 darf Hilfsausrüstung „nur unter der Bedingung ihre Energie aus der Versorgungsleitung für die Federspeicherzylinder beziehen, dass ihr Betrieb selbst bei einem Schaden in der Energiequelle nicht dazu führt, dass der Energievorrat für die Federspeicherzylinder unter einen Wert fällt, bei dem ein Lösen noch möglich ist“.
Batterieelektrische Lkw und Busse
Ein batterieelektrisches Fahrzeug hat keinen Verbrennungsmotor, der einen Kompressor antreiben könnte, und die Herstellerunterlagen beschreiben an seiner Stelle einen elektrischen Kompressor. Die Mitteilung von Daimler Truck vom 10. Oktober 2023 zum Mercedes-Benz eActros 600 beschreibt dessen Frontbox als „ein komplexes Technologiemodul mit mehreren Steuergeräten, Hochvolt-Komponenten und elektrischem Luftpresser“. Das Handbuch von MAN für eTGS und eTGX mit Redaktionsschluss April 2026 führt den Luftpresser unter den an die Hochvolt-Verteiler angeschlossenen Verbrauchern auf, neben den Hochvolt-Heizern und dem Kältemittelverdichter, und ordnet ihn einem Kühlflüssigkeitskreislauf mit der Antriebseinheit, dem Kühlsystem der MCS-Ladeeinheit, dem Spannungswandler und dem Frontkühler zu.
Die Produkte der Zulieferer unterscheiden sich in der Bauart. Knorr-Bremse hat für Elektro- oder Hybridfahrzeuge mit mittlerem bis hohem Luftbedarf, mit Stadtbussen als Beispiel, „einen Schraubenkompressor entwickelt, der von einem Elektromotor angetrieben wird“ und der sich „entweder überdach oder unterflur“ einbauen lässt; auf der IAA Transportation 2022 zeigte das Unternehmen außerdem einen Flügelzellenkompressor mit Elektromotor für Fahrzeuge mit mittlerem bis geringem Bedarf. Der e-comp Scroll von ZF ist ein „elektrischer Luftkompressor, der Druckluft für mittlere und schwere Hybrid-, batterieelektrische und Brennstoffzellen-Nutzfahrzeuge bereitstellt“, den ZF als ölfrei beschreibt. Unter seinen Merkmalen nennt ZF einen „Druckaufbau bereits vor der Abfahrt unabhängig vom Hauptantrieb“ und Energieeinsparungen durch das „Abschalten des Kompressors, wenn keine Druckluft benötigt wird“.
In den Beschreibungen der Zulieferer bleibt die Luftaufbereitung erhalten, und ihre Steuerelektronik steuert auch den Kompressor. Die Luftversorgungseinheit (Air Supply Unit) von ZF kombiniert den e-comp Scroll „mit der ZF-Luftaufbereitungstechnologie einschließlich der Luftmanagementsoftware SAPAC“, und ZF gibt an, dass die Scroll-Technologie „die Ölschmierung überflüssig“ macht. Die intelligente Luftaufbereitungseinheit (iAPU) von Knorr-Bremse für Elektrobusse hat „eine intelligente Regeneration“ und beinhaltet laut der Mitteilung des Unternehmens von 2022 „auch die Ansteuerung des E-Motors des Schrauben- und Flügelzellenkompressors“; ihre Plattform GSAT nennt die „Steuerung herkömmlicher und elektromotorisch angetriebener Kompressoren“. Die Ventilseite von Knorr-Bremse macht den allgemeineren Punkt, dass pneumatische Komponenten einzelne Abläufe im Fahrzeug ansteuern, „auch in elektrisch angetriebenen Fahrzeugen“.
Der Wortlaut der Regelung berücksichtigt solche Fahrzeuge. Absatz 5.2.1.5 spricht von einer Quelle, die eine „Energiequelle oder Stromversorgung, je nachdem, was zutrifft“, sein kann, und die Warneinrichtung nach 5.2.1.13.1 wird für ein Fahrzeug beschrieben, dessen Motor läuft, „bzw. (beispielsweise bei einem Fahrzeug mit Elektroantrieb) bei einem normalen Fahrzyklus“. Wartungsverträge für Elektro-Lkw sind ein eigenes Thema, dargestellt unter Wartung von Elektro-Lkw im Vergleich zum Diesel.
Kurz beantwortet
- Was macht das Vierkreisschutzventil an einem Lkw?
- Es verteilt die Druckluft auf getrennte Kreise. Knorr-Bremse beschreibt das Vierkreis- oder Mehrkreisschutzventil so, dass es die Verteilung der Druckluft priorisiert und die Kreisläufe absichert: Es verteilt die Luft an die Betriebsbremse für Vorder- und Hinterachse sowie Anhängerfahrzeuge, an die Feststellbremse und an die Nebenverbraucher und befüllt dazu die jeweiligen Vorratsbehälter, bis sie ihren Betriebsdruck erreicht haben. Die UN-Regelung Nr. 13 nennt das Ventil in Absatz 5.1.4.5.2, der seinen statischen Sicherungsdruck unter den für Druckluftbremssysteme erforderlichen Daten aufführt.
- Warum braucht die Druckluftanlage eines Lkw einen Lufttrockner?
- Weil beim Verdichten von Luft Wasser entsteht. Knorr-Bremse gibt an, dass die Luft, wenn der Kompressor sie auf ein kleineres Volumen verdichtet, ihre Fähigkeit verliert, Wasserdampf zu halten, sodass beim Verdichten eine erhebliche Menge an Kondenswasser entsteht, und dass die Druckluft getrocknet werden muss, um die Anlage vor Korrosion oder Einfrieren zu schützen. Im Bendix-Handbuch von 2000 ist das Trockenmittel regenerierbar: Seine Adsorptionseigenschaften werden jedes Mal erneuert, wenn der Kompressor entlastet wird.
- Wie nutzen Federspeicherbremsen die Druckluft?
- Luft löst sie, Federn betätigen sie. Die UN-Regelung Nr. 13 definiert in Anhang 8 Federspeicher-Bremssysteme als Systeme, bei denen die zur Bremsung erforderliche Energie von einer oder mehreren Federn geliefert wird, die als Energiespeicher wirken, und bei denen die für das Spannen der Feder zum Lösen der Bremse erforderliche Energie vom Fahrer über die Betätigungseinrichtung geliefert und gesteuert wird. Das Handbremsventil von Knorr-Bremse steuert die Feststellbremse durch allmähliche Verringerung des Drucks in den Federteilen der Federspeicherbremszylinder.
- Haben batterieelektrische Lkw und Busse noch einen Luftkompressor?
- Die in Herstellerunterlagen beschriebenen haben einen, angetrieben von einem eigenen Elektromotor. Die Mitteilung von Daimler Truck vom 10. Oktober 2023 nennt einen elektrischen Luftpresser in der Frontbox des Mercedes-Benz eActros 600, und das Handbuch von MAN für eTGS und eTGX (04/2026) führt den Luftpresser unter den an die Hochvolt-Verteiler angeschlossenen Verbrauchern auf. Knorr-Bremse bietet elektrisch angetriebene Schrauben- und Flügelzellenkompressoren an, ZF einen elektrischen Scroll-Kompressor.
- Was verlangt die UN-Regelung Nr. 13 von der Luftversorgung?
- Eine Quelle genügt, aber die Vorräte müssen halten. Absatz 5.2.1.5 lässt eine einzige Quelle wie einen Kompressor zu, deren Antrieb so sicher wie irgend möglich sein muss; ist für ein Bremssystem eine Hilfskraft erforderlich, verlangt Absatz 5.2.1.14 einen Vorrat, der das Fahrzeug auch dann noch zum Stillstand bringt, wenn der Motor stillsteht oder der Antrieb der Energiequelle ausfällt; Anhang 7 verlangt Behälter, deren Kreise leicht identifizierbar sind; und hängt die Betriebsbremsung ausschließlich von gespeicherter Energie ab, verlangt Absatz 5.2.1.2.7.2 mindestens zwei völlig unabhängige Energievorräte.
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Quellen
- UN Regulation No. 13 — Uniform provisions concerning the approval of vehicles of categories M, N and O with regard to braking [2026/746], incorporating all valid text up to Supplement 1 to the 15 series of amendments — Official Journal of the European Union, L series 2026/746 of 13 April 2026, 13 Apr 2026
- Compressors – pressurizing air for commercial vehicles — Knorr-Bremse
- Kompressoren für verschiedene Anwendungsfälle im LKW und Bus — Knorr-Bremse
- Compressed Air Systems – Essential for Pneumatic Performance (air treatment) — Knorr-Bremse
- Druckluftaufbereitung für pneumatische Systeme im LKW — Knorr-Bremse
- Conventional Air Treatment: air dryers, APUs and multi circuit protection valves — Knorr-Bremse TruckServices
- Konventionelle Luftaufbereitung: Lufttrockner, APUs und Mehrkreisschutzventile — Knorr-Bremse TruckServices
- GSAT: Global Scalable Air Treatment — Knorr-Bremse
- Global Scalable Air Treatment (GSAT) – Modulare Druckluftaufbereitung — Knorr-Bremse
- Compressed air valves: Pneumatic components for brake and air spring systems — Knorr-Bremse
- Druckluftventile: Pneumatische Komponenten für Brems- und Luftfedersysteme in LKW und Anhänger — Knorr-Bremse
- Electronic Braking Control: EBS and ABS for truck, bus and trailer — Knorr-Bremse
- Fortschrittliche Bremssteuerung: EBS und ABS für LKW, Bus und Trailer — Knorr-Bremse
- Electronic Parking Brake (EPB) — Knorr-Bremse
- Transmission Actuation — Knorr-Bremse
- LKW Getriebeaktuatorik und Turbolader — Knorr-Bremse
- Clutch Actuation — Knorr-Bremse
- Kupplungsaktuatorik und Kupplungskraftverstärker für LKW — Knorr-Bremse
- Buses – Carrying the most important cargo — Knorr-Bremse
- Zuverlässige Systemlösungen für Busse: Bremse, Lenkung, Luftaufbereitung und Fahrerassistenzsyteme — Knorr-Bremse
- Knorr-Bremse showcases cutting-edge traffic safety technologies at IAA TRANSPORTATION 2022 (press release, Munich, 19 September 2022) — Knorr-Bremse AG, 19 Sept 2022
- Knorr-Bremse präsentiert auf der IAA TRANSPORTATION 2022 zukunftsweisende Technologien der Verkehrssicherheit (Pressemitteilung, München, 19. September 2022) — Knorr-Bremse AG, 19 Sept 2022
- Mechanical Air Processing Units: C-APU and M-APU — ZF Friedrichshafen AG
- Mechanische Luftaufbereitungseinheiten — ZF Friedrichshafen AG
- Mechanical Air Processing Units: System Saver air dryers — ZF Friedrichshafen AG
- e-comp Scroll electric air compressor — ZF Friedrichshafen AG
- e-comp Scroll: Exzellenz in Drucklufterzeugung für elektrische Nutzfahrzeuge — ZF Friedrichshafen AG
- Air Supply Unit: an all-in-one air management solution for electrified and hybrid commercial vehicles — ZF Friedrichshafen AG
- Luftversorgungseinheit: eine All-in-One-Luftmanagementlösung für elektrifizierte und hybride Nutzfahrzeuge — ZF Friedrichshafen AG
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- Trailer application guide: Air suspension, system description — Haldex
- Trailer application guide: Pressure protection valve — Haldex
- DRYest Air Dryer, Installation and Maintenance, L31166 (9/02): product description — Haldex
- Bodybuilders' Guidelines DAF LF, CF and XF105, update 2010-04: section 6.10, Compressed air system — DAF Trucks N.V.
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- Mercedes-Benz Trucks celebrates world premiere of the battery electric long-haul truck eActros 600 (press release, 10 October 2023) — Daimler Truck AG, 10 Oct 2023
- Mercedes-Benz Trucks feiert Weltpremiere des batterieelektrischen Fernverkehrs-Lkw eActros 600 (Pressemitteilung, 10. Oktober 2023) — Daimler Truck AG, 10 Oct 2023
- Manual: Breakdown assistance, towing, recovery — eTGS and eTGX (publication 803808, copy deadline 04/2026), high-voltage components and thermal management — MAN Truck & Bus SE
- Handbuch Pannenhilfe, Abschleppen, Bergen — eTGS und eTGX (Redaktionsschluss 04/2026): Hochvolt-Komponenten und Thermomanagement — MAN Truck & Bus SE
- Pneumatic Differential Engine (transit bus door actuator) — Wabtec Corporation
- Pneumatischer Differentialmotor (deutschsprachige Seite) — Wabtec Corporation