Federn

Was Federn tun (und was nicht)

Federn haben zwei Hauptaufgaben:

• Tragen des Fahrzeuggewichts auf einer gewählten Fahrhöhe
• Speichern und Abgeben von Energie, wenn die Räder über Unebenheiten fahren

Federn steuern keine Schwingungen — dafür ist der Dämpfer zuständig. Die meisten Beschwerden über das Fahrverhalten beziehen sich tatsächlich auf ein unpassendes Feder-Dämpfer-Paar.

Spiralfedern

Spiralfedern sind in Pkw am häufigsten.

Stärken

• Einfach, langlebig, berechenbar
• Hohe Abstimmungsflexibilität (Federkennlinie, Länge, Form, Material)
• Geringere Kosten und weniger Komplexität als Luftfedersysteme

Übliche Abstimmungsstrategien

• Lineare Federn: konstante Federkennlinie über den gesamten Hub, oft bevorzugt für vorhersehbares Fahrverhalten
• Progressive Federn: erhöhen die Kennlinie mit zunehmender Kompression, verbessern den Komfort bei kleinen Unebenheiten und verhindern Durchschlagen später im Federweg

Luftfedern (Luftfederung)

Die Luftfederung nutzt unter Druck stehende Luft in einer Gummibalgfeder, um das Fahrzeug zu tragen. In den meisten modernen Systemen ist die Luftfederung mit adaptiven Dämpfern und einer Steuereinheit kombiniert.

Warum Hersteller es einsetzen

• Verstellbare Fahrhöhe: Absenkung für bessere Aerodynamik/Hochgeschwindigkeitsstabilität, Anhebung für Schnee/Einfahrten/raue Straßen
• Niveauregulierung: sorgt für konstante Fahrhöhe bei Passagieren/Ladung
• Komfortpotenzial: kann bei guter Abstimmung eine hervorragende Isolierung bieten

Abwägungen

• Zusätzliche Komplexität (Kompressor, Behälter, Ventile, Leitungen, Sensoren)
• Kosten und langfristige Wartungsaspekte
• Platzbedarf und Gewichtsnachteile

Einige Systeme nutzen Luft hauptsächlich zur Niveauregulierung; bei anderen ist die Fahrhöhe ein zentraler Bestandteil der Fahrmodi.

Einkammer- vs. Mehrkammer-Luftfedern

Nicht alle Luftfedern sind gleich. Eine einfache Luftfeder verwendet eine Luftkammer, während fortschrittlichere Konstruktionen zwei oder drei Kammern nutzen, die per Ventilen verbunden oder getrennt werden können.

• Einkammer: einfachstes Design. Höhenverstellungen sind unkompliziert, der Unterschied zwischen „Komfort“ und „Sport“ beruht jedoch oft mehr auf der Dämpferabstimmung
• Mehrkammer (2–3 Kammern): verändert das effektive Luftvolumen
  • Mehr Volumen (verbundene Kammern) ermöglicht in der Regel ein weicheres Anfangsverhalten der Feder (besseren Komfort bei kleinen Unebenheiten)
  • Weniger Volumen (isolierte Kammern) erhöht die effektive Federkennlinie, verbessert die Karosseriesteuerung und reduziert Durchschlagen bei Belastung

EVKX-Fazit: Mehrkammer-Luftfedern können einen größeren Unterschied zwischen Komfort- und Dynamikmodi schaffen, ohne extrem steife Spiralfedern zu benötigen.

Systemmerkmale, die das Fahrerlebnis verändern

Je nach Fahrzeug kann die Luftfederung auch enthalten:

• Luftspeicher: hilft dem System, schneller zu reagieren (schnellere Höheneinstellungen und sanftere Regelung)
• Gekoppelte / quervernetzte Luftkreise (falls vorhanden): können Kopfnicken reduzieren und den Komfort auf unebenen Straßen verbessern
• Temperaturkompensation: wichtig in kalten Klimazonen, wo sich das Luftdruckverhalten ändert

Blattfedern

Blattfedern sind bei Lastwagen und im Schwerlastbereich verbreitet, da sie hohe Zuladungen gut bewältigen.

Stärken

• Hohe Tragfähigkeit, langlebig, relativ einfach

Abwägungen

• Erschwerte Erzielung von Premium-Komfort
• Mehr Reibung und „Stiction“-Effekte, sofern nicht sorgfältig konstruiert

Torsionsstäbe und Verbundfedern

Weniger verbreitet in gängigen Elektroauto-Pkw, aber wissenswert:

• Torsionsstäbe: Federeffekt durch Verwindung einer Stange; bietet in einigen Designs Platzvorteile
• Verbundfedern: können Gewicht und Korrosion reduzieren, werden manchmal eingesetzt, um Masse zu sparen

Stabilisatoren (Stabilisatorstangen) sind ebenfalls „Federn“

Stabilisatoren fungieren im Prinzip als Federn, die nur „wirken“, wenn sich linke und rechte Seite unterschiedlich bewegen (Kurvenfahrt). Sie können das Handling verbessern, ohne dass die Hauptfedern übermäßig steif sein müssen.

Der Nachteil ist, dass sehr steife Stabilisatoren die Unabhängigkeit bei unebenen Straßen (Einradunebenheiten) verringern können.

Federkennlinie, Fahrhöhe und Anschlagpuffer

Drei praktische Punkte, die das Fahrgefühl eines Elektroautos bestimmen:

• Fahrhöhe: beeinflusst Aerodynamik, Komfort und wie oft die Federung die Anschlagpuffer erreicht
• Verfügbarer Federweg: entscheidend für den Komfort. Kurzer Federweg + hohe Kennlinien wirkt oft hart
• Anschlagpuffer: Moderne Konstruktionen setzen progressive Anschlagpuffer als Teil des „Federnsystems“ ein
  • Ein gut abgestimmter Anschlagpuffer kann kontrolliert wirken
  • Ein schlecht abgestimmter fühlt sich wie ein plötzlicher Aufprall an

Elektroauto-spezifische Federüberlegungen

Elektroautos bringen Einschränkungen mit sich, die die Federwahl beeinflussen:

• Masse: schwerere Fahrzeuge benötigen mehr Unterstützung — das kann höhere Federkennlinien oder stärkere Abhängigkeit von Luftsystemen bedeuten
• Aerodynamik: Absenkung bei Geschwindigkeit kann die Reichweite auf der Autobahn verbessern
• Nutzlast und Anhängelast: Niveauregulierung kann für Stabilität und Scheinwerferausrichtung wertvoll sein
• Vorder-/Hinterachsbalance: Elektroautos haben oft eine andere Gewichtsverteilung als Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor, was die Abstimmung von Vorder- und Hinterachsfedern beeinflusst

Worauf man in Datenblättern und Testberichten achten sollte

• „Luftfederung“ deutet meist auf Höhenverstellung und Niveauregulierung hin — entscheidend ist jedoch die Kalibrierung
• „Sportfahrwerk“ bedeutet oft niedrigere Fahrhöhe und steifere Kennlinien — ist nicht automatisch besser
• Wenn ein Elektroauto hart fährt, liegt es oft an kurzem Federweg, großen Rädern und hoher Druckstufendämpfung, nicht allein an der Federkennlinie

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Als Nächstes:

• Aktive Federung: was „aktiv“ wirklich bedeutet und wie moderne Systeme die Karosseriebewegung reduzieren, ohne den Komfort zu beeinträchtigen