Luftfederung: Fahren wie auf Wolken

Luftfederung: Fahren wie auf Wolken

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Luft bringt ideale Voraussetzungen mit, um zur Federung eingesetzt zu werden. Allerdings sind entsprechende Federungssysteme teuer und bergen allein aufgrund der Zahl ihrer Bauteile Fehlerrisiken. Lange war zudem die Konstruktion der Bälge, in denen die Luft federnd agiert, problematisch.
Luft ist ein perfektes, elastisches weil komprimierbares Federelement - eigentlich... Halten sie einfach einmal den Abgang einer Handluftpumpe zu und pumpen sie - sie werden merken, wie der zuerst geringe Widerstand zum Ende des Kolbenwegs immer größer wird.

Verlockung mit System

Aber die Federkennlinie von Luft ist nicht nur beinahe ideal progressiv; auch die Möglichkeit, relativ einfach über Ventile in das geschlossene Drucksystem einzugreifen, um beispielsweise die Federhärte den Anforderungen anzupassen oder auch auf das Fahrzeugniveau regelnd einzuwirken (beziehungsweise das jeweilige Niveau der Achsen) ist mehr als nur verlockend.
Kein Wunder, dass die Autobauer dieser Versuchung recht früh erlagen. In den USA wurden bereits in den dreißiger Jahren komplexe Luftfederungen realisiert.
Der Aufbau einer typischen Luftfederung ist fast immer gleich (und ähnelt dem einer Druckluftbremse). Ein vom Motor per Keilriemen angetriebener Kompressor erzeugt Druckluft (rund 20 bar), die in einem Luftbehälter gesammelt wird. Hier wird sie von einem Regelventil bei Bedarf abgerufen und auf die Räder verteilt, wo sie (meist in einem so genannten Rollbalg aus Kunststoff) anstelle einer Stahlfeder wirkt.
Ein mehr oder minder komplexes Ventilsystem überwacht permanent die herrschenden Drücke und lässt Luft entweichen oder nachströmen, beispielsweise um einen Niveauausgleich zu gewährleisten oder auch um die Federung den Straßenbedingungen anzupassen oder den besonderen Belastungen, die in Kurven auf die kurvenäußeren Räder wirken.

Macht leider auch viel Ärger

Klingt alles ideal, meinen Sie? Ja, schon, aber ...
Das Problem: Ein solches Luftfederungssystem ist sehr aufwendig und damit entsprechend teuer. Die Vielzahl der unterschiedlichen und empfindlichen Teile birgt zudem ein relativ hohes Fehlerpotential. Unterm Strich wiegen die Vorteile den Aufwand nicht auf, zumal die herkömmliche Stahlfederung auch immer weiter optimiert wurde.
Selbst die Ingenieure bei Daimler-Benz, die die Luftfederung für einige ihrer S-Klassen und den großen 600 perfektionierten, gingen bald zurück zur Schraubenfeder. Aber nicht für immer: Bei den Schwaben wie auch bei anderen Automobilproduzenten erlebt die Luftfederung in teuren Oberklasseautomobilen gerade wieder einen neuen Frühling.