BMW Motorrad ABS: Eine Einführung in die Revolution der Motorradsicherheit

1988 präsentierte BMW das erste Serienmotorrad mit ABS. Seitdem hat sich die Technik zwar weiterentwickelt, aber immer noch müssen viele Modelle ohne den Blockierverhinderer auskommen. MOTORRAD trat bereits vor Jahren vehement für ein breit gefächertes Angebot an ABS-Maschinen ein. Und in der Zwischenzeit ist Fakt, dass bei den Neuzulassungen in Deutschland rund die Hälfte der Motorräder mit einem ABS ausgerüstet ist.

Die fahrphysikalischen Grundlagen des ABS

Machen wir uns zunächst noch einmal klar, weshalb ein blockiertes Rad so gefährlich und unbeherrschbar ist. Auf den ersten Blick verspricht das voll blockierte Rad sogar eine bessere Verzögerung, weil es sich mit dem scheinbar größten Widerstand gegen die Fahrgeschwindigkeit stemmt. Aber genau hier liegt der wunde Punkt einer Blockierbremsung: Sobald die Paarung Reifengummi/Asphalt von der Haftreibung in eine Gleitreibung übergeht, sinkt der Reibungskoeffizient.

Am meisten Kraft kann ein Reifen dann übertragen, wenn der Schlupf recht gering ist. Ein gebremster Reifen mit beispielsweise fünf Prozent Schlupf legt an seinem Umfang bei einem Meter Fahrstrecke nur 95 Zentimeter zurück. Durch dieses permanente Reiben gräbt sich der Gummi regelrecht in die Oberflächenrauigkeiten der Straße ein, erst dadurch ist eine optimale Haftung möglich. Das größte Problem bei dieser Gratwanderung ist der Mensch, der diesen schmalen Grenzbereich zwischen möglichst effizienter Verzögerung und blockierendem Vorderrad per Hand- und Fußkraft ohne jegliche objektive Sensorik beherrschen muss.

Blockiert das Rad tatsächlich, kann es praktisch keinerlei Seitenkräfte, also Lenkbewegungen übertragen. Was dazu führt, dass das Motorrad seine Stabilität verliert, zumal die stabilisierenden Kreiselkräfte des sich drehenden Vorderrads fehlen.

Historie des ABS

Aufgrund oben genannter physikalischer Gesetzmäßigkeiten wurden schon in den 1930er Jahren Patente für blockierfreie Bremsen eingereicht. Mitte der 70er hielt der Blockierverhinderer im Automobilsektor Einzug, allen voran das Bosch-ABS in Mercedes-Modellen. 1983 testete Motorradlegende Helmut Dähne das halbmechanische Motorrad-ABS vom englischen Hersteller Girling - und war begeistert: "Bei Nässe ist das System selbst erfahrenen Profis überlegen."

Fünf Jahre später preschte BMW mit einer dramatisch inszenierten Kampagne vor und bereitete den Weg, dem sich die Japaner nur zögerlich anschlossen. Obwohl damals noch zehn Kilogramm schwer und fast 2000 Mark teuer, orderte der Großteil der Kundschaft die K-Modelle mit ABS. Erst 1991 rüstete Honda den Tourendampfer ST 1100 mit ABS aus. Leichter, billiger sowie mit hohen Rechnerkapazitäten ausgestattet, profitieren inzwischen auch viele Mittelklassemodelle von der aktiven Bremshilfe.

Nur zwei Motorradgattungen sind bislang von diesem Sicherheitsfortschritt weitgehend ausgenommen: Supersportmaschinen und Chopper/Cruiser. Wobei gerade bei diesen beiden Gattungen konstruktive Eigenheiten den Bremsvorgang zum diffizilen Balanceakt machen. Allein deshalb stellt sich die Frage, warum die Industrie ausgerechnet bei diesen Motorrädern auf ABS bislang verzichtet hat.

Chopper und Supersportler im Praxistest

Um das Problem beider Motorradtypen transparent zu machen, testete MOTORRAD das Bremsverhalten an drei unterschiedlichen Maschinen. Als Vertreter der Cruiser-Fraktion rollt die Suzuki M 1800 R an den Start, mit den gewaltigen Bremsen eines Supersportlers, aber ohne ABS, 348 Kilogramm schwer und mit tiefem Schwerpunkt. Als zweite Testmaschine tritt die BMW HP2, der erste Supersportler mit ABS, in den Ring. Als Referenz in Sachen Gutmütigkeit und verlässliche ABS-Funktion ist Hondas CBF 1000 mit von der Partie. Bei allen ABS-Tests von MOTORRAD mit Lob überhäuft, ist der Bestseller die Messlatte, wenn es um sicheres Bremsen in der beliebten Allroundklasse geht.

Die erste Standardprüfung: Vollbremsung aus 100 km/h auf trockenem, griffigem Asphalt. Allerdings nicht mit der Suzuki M 1800 R. Der im Lauf der Jahre verinnerlichte Prozess, ein Motorrad mit sanft steigendem Druck überwiegend über die Vorderradbremse zu stoppen, schlägt bei ihr fehl. Das Vorderrad zieht sofort meterlange schwarze Streifen, keilt, schräg eingeschlagen, aus der Spur und bringt die Massen in Wallung. Erst nach einem Dutzend Messfahrten findet der Testfahrer die richtige Balance zwischen Vorder- und Hinterradbremse, denn Letzterer kommt bei hecklastigen, niedrigen Choppern/Cruisern eine viel bedeutendere Rolle als bei anderen Motorradgattungen zu.

Es bleibt die latente Gefahr, das Vorderrad blitzartig zu überbremsen und somit in akute Sturzgefahr zu geraten. Der Grund: Durch die Kombination von langem Radstand und extrem tiefem, hecklastigem Schwerpunkt wird das Vorderrad auch bei maximaler Verzögerung nur mit etwa 85 Prozent des Gesamtgewichts auf den Asphalt gepresst. Dementsprechend kann vorn auch nur 85 Prozent der Bremskraft übertragen werden. Somit muss das Hinterrad die restlichen 15 Prozent der Achslast und damit der Bremskraft übertragen. Zudem ist bei Choppern/Cruisern das Jonglieren entlang der Rutschgrenze schwierig, weil der inaktiv sitzende Fahrer wenig Gefühl für das Vorderrad hat.

Unabhängig von der Motorradgattung ist in Notsituationen der schnelle Aufbau der Bremskraft eine schwierige, aber entscheidende Phase des Bremsvorgangs. Denn die dynamische Radlastveränderung hinkt der Bremskraft zunächst ein wenig hinterher. Wenn man in einer Paniksituation aus voller Fahrt brutal die Bremse reinhaut, blockiert das Vorderrad augenblicklich. Erst wenn die Gabel als Folge der veränderten dynamischen Radlastverteilung eintaucht, ist die maximale Bremskraft übertragbar.

Eine weitere Stärke der Blockierverhinderer ist ihr Verhalten bei Reibwertsprüngen, also dem abrupten Wechsel der Oberflächenbeschaffenheit der Fahrbahn. Solche Versuche dienen dazu, die Regelqualität des ABS oder, im Fall der ABS-losen Suzuki, des Fahrers zu überprüfen. Was dem Menschen nur mit viel Übung und einer gesunden Portion Mut gelingt, kann ein gutes ABS mit Lässigkeit und perfekter Bremsbalance erledigen. Insbesondere deshalb, weil sich das Problem eines Überschlags bei einer Vollbremsung mit Choppern/Cruisern nicht stellt und das ABS ausschließlich den optimalen Schlupf der Reifen steuern muss.

Auf der Anlaufstrecke zackig beschleunigt, einen Gang nach dem anderen durchgetreten, beim markierten Messpunkt voll in die Eisen - und den Salto nach vorn im letzten Moment durch Lösen der Vorderradbremse verhindert. ABS hin oder her, solche Kapriolen sind es, die den Einsatz bei Supersportmaschinen weiterhin in Frage stellen. Obwohl die BMW HP2 Sport eine sogenannte "Überschlagserkennung" im elektronischen Rechenzentrum hinterlegt hat, lässt sich das weit abgehobene Hinterrad nahezu beliebig reproduzieren.

Die Weiterentwicklung der ABS-Technik

Honda wird in Zukunft auch die Supersport-Palette mit ABS-Bremsen ausstatten. Dabei werden Vorder- und Hinterradbremse über eine elektronische Steuerung gekoppelt sein.

Das Problem bei der Erkennung kritischer Fahrzustände liegt darin, dass der erfasste Ist-Zustand trotz schnellster Rechner nicht mehr rechtzeitig die notwendige Steuerung des Bremsdrucks zulässt. Um in jeder Situation sämtliche Roll- und Nickbewegungen zu erfassen, bräuchte der Bordcomputer einen Kreisel (Gyro). Derzeit arbeitet die "Überschlagserkennung" der ABS-Rechner mit einer simplen Plausibilitätsabfrage: Aus aktueller Verzögerung und dem Schlupfabgleich der beiden Räder wird errechnet, ob das Hinterrad gerade abhebt.

Honda geht beim Sport-ABS der neuen CBR 600 RR einen raffinierten Weg: Dort wird über eine Verbundsteuerung zunächst kurz die Hinterradbremse betätigt und so die Federung vorgespannt, um die Überschlagsneigung zu mindern. Eines ist klar: Die Motorradtechnik wird sich in Zukunft neben der eisernen Energieeinsparung auch immer mehr der aktiven Sicherheit zuwenden müssen.

Das neue BMW Integral ABS

Als erster Motorradhersteller der Welt führte BMW 1988 ein Anti-Blockier-System ein. Mit dem BMW Integral ABS stellt BMW jetzt abermals ein revolutionäres Bremssystem für Motorräder vor. Während das ABS in der übrigen Motorradwelt fast schon wieder verschwunden ist, bietet BMW heute seine gesamte Modellpalette serienmäßig oder optional mit ABS an.

Das neue BMW Integral ABS nutzt die technischen Möglichkeiten der neuen, weiterentwickelten dritten ABS-Generation und verbindet diese mit zusätzlichen Funktionen. So besitzt es einen völlig neuen elektrisch-hydraulischen Bremskraftverstärker und ein Integralbremssystem, bei dem der Handbremshebel oder auch der Fußbremshebel gleichzeitig auf Vorder- und Hinterradbremse wirkt sowie eine adaptive Bremskraftverteilung. Gleichzeitig mit dem BMW Integral ABS kommt auch die neue EVO (Evolution)-Bremse, die eine bis zu 20 Prozent höhere Bremsleistung aufweist.

Das BMW Integral ABS verfügt zudem über einen Bremskraftverstärker für jedes Rad. Dessen von einem Elektromotor angetriebene Hydraulikpumpe sorgt dafür, dass mit geringeren Hand- oder Fußkräften schneller maximaler Bremsdruck aufgebaut wird als bei einer konventionellen Bremsanlage ohne ABS, damit der Bremsweg verkürzt und so eventuell eine Kollision vermieden werden kann.

In beiden Ausführungen ist das Integralsystem mit einer fahrzeugspezifischen, dynamischen und adaptiven Bremskraftverteilung gekoppelt - eine Weltneuheit im Motorradbau. Diese leitet den Druck jedem Rad entsprechend der jeweils übertragbaren Bremskräfte optimal zu. Dadurch gewinnt das Motorrad an Bremsstabilität, beide Reifen behalten möglichst viel Seitenführung und der Verschleiß von Bremsbelägen und Reifen wird gleichmäßiger.

Gleichzeitig mit dem Integral ABS kommt auch die neue EVO-Bremse am Vorderrad. Diese neue Vorderradbremse mit zwei größeren Bremsscheiben (320 mm Durchmesser) ermöglicht je nach Fahrzeugmodell eine um 15 bis 20 Prozent höhere Bremsleistung. Gleichzeitig sank die Handbremsbetätigungskraft bei gleicher Bremsleistung um etwa 15 Prozent, so dass in Kombination mit dem Bremskraftverstärker die Handkraft insgesamt um etwa 50 Prozent verringert wurde und damit ein äußerst komfortables und wirkungsvolles Bremssystem zur Verfügung steht.

Das Integral ABS erfüllt die hohen Sicherheitsansprüche von BMW. Bereits beim Einschalten der Zündung wird eine Eigendiagnose durchgeführt. Das Integral ABS überwacht sich auch während der Fahrt permanent und zeigt Fehlfunktionen über Kontrollleuchten im Cockpit unverzüglich an. Bei einem Ausfall des Integral ABS verbleibt stets eine Restbremsfunktion.

Bereits im Frühjahr 1993 brachte BMW mit Einführung der R 1100 RS, des ersten Modells der neuen Boxergeneration, eine weiterentwickelte, zweite ABS-Generation - ABS II genannt - auf den Markt. Dieses war kompakter und mit 5,96 kg leichter als das erste ABS (11,1 kg). Die Ausstattungsquoten bei den Zwei- und Vierzylindermodellen stiegen kontinuierlich weiter - auf stolze 89 Prozent in Deutschland und 78 Prozent weltweit.

Das BMW Integral ABS nutzt die technischen Möglichkeiten der neuentwickelten dritten ABS-Generation und verbindet diese mit zusätzlichen Funktionen. So besitzt es einen elektrisch-hydraulischen Bremskraftverstärker und eine adaptive Bremskraftverteilung - beide Innovationen sind eine Weltneuheit beim Motorrad. Dazu kommt die neue Evo-Bremse am Vorderrad und ein Integral-Bremssystem in zwei verschiedenen Versionen.

Grundsätzlich besteht in der Wirkungsweise des neuen ABS zum ABS II kein wesentlicher Unterschied: Bremst der Fahrer voll - ob mit Vorder- oder Hinterradbremse, am besten aber mit beiden - wird jedes Rad optimal entsprechend seiner Bodenhaftung verzögert. Für die Regelung selbst verändert das System den Bremsdruck. Durch leichtere mechanische Bauteile und entsprechend weniger benötigter Aktivierungsenergie sowie geringerer Stromaufnahme kann das neue ABS bei Blockiergefahr den Bremsdruck noch schneller abbauen.

Das BMW Integral ABS verfügt für jedes Rad über einen Bremskraftverstärker. Er sorgt dafür, dass mit geringeren Betätigungskräften an Hand- oder Fußbremshebel schneller maximaler Bremsdruck aufgebaut wird als bei einer konventionellen Bremsanlage, damit der Bremsweg verkürzt und so eventuell eine Kollision vermieden werden kann.

In seinem technischen Aufbau ist das neue Integral ABS von BMW eine weitgehende Neukonstruktion mit einer weltweit einmaligen Systemintegration. So sind die gesamte Steuerelektronik und Elektrohydraulik in einem einzigen Gehäuse, dem sogenannten Druckmodulator, untergebracht. Bis auf Sensorringe und Sensoren an den Rädern umfasst das Integral ABS ansonsten die gleichen Elemente wie eine konventionelle Bremsanlage ohne ABS.

BMW Motorrad bringt erstes Kurven-ABS für Supersportler

Mit der S 1000 RR stellte BMW Motorrad im Jahr 2009 nicht nur seinen ersten Supersportler vor, sondern gleichzeitig das erste Motorrad dieser Gattung mit ABS und dynamischer Traktionskontrolle DTC. Mit der Funktion ABS Pro folgt nun die konsequente Weiterentwicklung des Race ABS dahingehend, dass nun auch ABS-unterstützes Bremsen in Schräglage möglich ist.

ABS Pro wurde bewusst für den Einsatz auf öffentlichen Straßen konzipiert, wo immer wieder unerwartet Gefahren lauern können. Sorgt bereits das Race ABS der HP4 für ein sehr hohes Maß an Sicherheit beim Bremsen in Geradeausfahrt, geht ABS Pro nun noch einen Schritt weiter und bietet auch bei Bremsvorgängen in Kurven mehr Sicherheit.

Technisch betrachtet passt ABS Pro die ABS-Regelung dabei abhängig von der jeweiligen Fahrsituation dem Schräglagenwinkel des Motorrads an. Mit zunehmender Schräglage wird der Bremsdruckgradient bei Bremsbeginn immer weiter limitiert. Hierdurch erfolgt der Druckaufbau langsamer. Zusätzlich erfolgt die Druckmodulation im Bereich der ABS-Regelung gleichmäßiger.

Die Beeinflussung der ABS-Regelung durch ABS Pro ist dabei abhängig vom jeweiligen Fahrmodus konfiguriert. So steht ABS Pro in den Fahrmodi "Rain" und "Sport" jeweils in vollem Umfang zur Verfügung. Obgleich ABS Pro für den Fahrer eine wertvolle Unterstützung und ein enormes Sicherheitsplus beim Bremsen in Schräglage darstellt, kann es die fahrphysikalischen Grenzen keineswegs neu definieren.

Das Kurven-Antiblockiersystem ABS Pro soll sukzessive für immer mehr BMW-Motorräder angeboten werden. Die Einführung des ABS Pro als Nachrüstoption für die BMW HP4 im Oktober 2014 markierte einen wichtigen Schritt in der Weiterentwicklung des Antiblockiersystems bei BMW-Motorrädern.

Im Juni 2015 hielt ABS Pro in der S 1000 XR als Sonderausstattung ab Werk Einzug in die Großserie. Seit August 2015 ist ABS Pro für die Modelle R 1200 GS und R 1200 GS Adventure (Sonderausstattung ab Werk bzw. Ab Oktober 2015 wird ABS Pro auch für die S 1000 RR der Modelljahre 2012 bis 2014 als Nachrüstoption zur Verfügung stehen.

In das nachrüstbare ABS Pro der S 1000 RR ab Modelljahr 2015 wird auch der Fahrmodus »Race« eingeschlossen sein. ABS Pro wurde gezielt für den Einsatz auf öffentlichen Straßen konzipiert, wo immer wieder unerwartet Gefahren lauern können.

Tests des ADAC mit Modellen verschiedener Marken weisen auf einen deutlichen Sicherheitsgewinn durch Kurven-ABS hin.

Obwohl die gesamte K-Reihe noch heute ausgesprochen innovativ erscheint, gab es Entwicklungen, die besonders erwähnenswert sind. Dazu gehört sicherlich die Einführung des weltweit ersten Serien-ABS für Motorräder. Bereits Ende der siebziger Jahre gab es bei BMW Versuche mit einem mechanischen Anti-Blockier-System von Bosch.

Erst das ab 1983 im Probebetrieb befindliche elektronisch-hydraulische ABS von FAG Kugelfischer verhieß Besserung. BMW wollte auf jeden Fall beide Räder in die Regelung einbeziehen. Die Entwicklung des ABS zur Serienreife dauerte dann schließlich noch fünf Jahre, bis 1988 das ABS gegen einen Mehrpreis von 1980,- DM für alle K-Modelle lieferbar war.

An den Bremsscheiben der Maschinen befindet sich ein Zahnkranz mit 100 Zähnen. Diese werden von einem Sensor berührungsfrei abgetastet. Ein im Maschinenheck oder unter der Sitzbank untergebrachtes Steuergerät wertet die Impulse dieser Sensoren aus. Droht eines der Räder zu blockieren, so tritt ein Druckmodulator in Aktion, der den Bremsdruck bis zu sieben Mal pro Sekunde absenkt und wieder aufbaut.

Jeder der beiden Regelkreise (vorn und hinten) ist doppelt vorhanden: während ein Regelkreis arbeitet, wird der andere vom System überprüft. Im Abstand von zehn Sekunden wechseln sich die beiden Regelkreise eines Rades ab. Stellt das System eine Störung fest, werden zwei Blinkleuchten im Cockpit aktiviert und das ABS unter Beibehaltung der ungeregelten Bremsfunktion abgeschaltet.

Die gezeigten Bauteile wurden bis 1992 verwendet. Ab diesem Zeitpunkt verwendete BMW die zweite ABS-Generation, die sich gegenüber dem hier gezeigten System durch eine weitaus feinere Regelung unterscheidet. Dieser Effekt tritt beim ABS II nicht mehr auf. Die Regelung wurde zudem deutlich leichter (6,8 statt 10 kg Mehrgewicht).

Seit 2001 gibt es die K1200RS im neuen Design. Auf den ersten Blick nicht sichtbar ist das teilintegrale Bremssystem, das Bestandteil der dritten ABS-Generation ist. Dabei werden Vorder- und Hinterrad gemeinsam mit der Handbremse verzögert, wobei sich der serienmäßige Bremskraftverstärker auch um die Bremslastverteilung zwischen Vorder- und Hinterrad kümmert. Der Fußbremshebel verzögert dagegen weiterhin nur das Hinterrad, um ein gezieltes Abbremsen z.B. in Kurven zu ermöglichen.

Seit mehr als 90 Jahren ist BMW Motorrad Vordenker und Vorreiter in Sachen Innovation und Technik. BMW verwendet von Anfang an nur modernste Komponenten beim Motorradbau wie elektrisches Licht oder ein elektrisches Signalhorn und trägt damit zur Sicherheit im Straßenverkehr bei.

Auch in der Fahrwerkstechnik wird BMW zum Vorreiter: Beim Tourenmodell R 12 und dem Sportmodell R 17 kommt die weltweit erste hydraulisch gedämpfte Teleskopgabel zum Einsatz. Mit dem Sportmodell R5 (500cc) stellt BMW erstmals einen konisch gezogenen Ovalrohrrahmen vor, der intelligenten Leichtbau darstellt.

Das innovative Vollschwingenfahrwerk wird von BMW erstmals im Serienmotorradbau bei den Modellen R 50 und R 69 eingesetzt. Es sorgt für hohe Fahrstabilität bei bisher unerreichtem Fahrkomfort. Für größte Fahrsicherheit sorgt der erste hydraulische Lenkungsdämpfer im Serienmotorradbau. Er wird zum ersten Mal serienmäßig in der R 69 S eingebaut -in dieser Zeit das schnellste deutsche Superbike.

Die R 90 S bekommt die erste serienmäßige Doppelscheibenbremse im Vorderrad. Zeitgleich führen wir serienmäßig das H4-Licht in der /6 - Baureihe ein. Die R100 RS bildet den Startschuss einer Reihe von Modellen, die von den Erkenntnissen aus dem Windkanal in Sachen Aerodynamik profitieren. Daraus resultiert die weltweit erste Vollverkleidung für Serienmotorräder.

Als erster Hersteller der Welt bringt BMW im Frühjahr 1988 ein ABS für Motorräder auf den Markt. Damit setzt BMW erneut einen Maßstab im Motorradbau. Mit der BMW K1, die nicht nur durch ihre Aerodynamik einen Meilenstein im Motorradbau darstellt, kommt auch die erste digitale Motorelektronik für Motorräder zum Einsatz.

Der geregelte Dreiwegekatalysator ist zunächst für K Modelle mit der digitalen Motorelektronik als Sonderausstattung bestellbar. BMW bietet den weltweit ersten geregelten Katalysator für Motorräder an. Die BMW R 1100 RS ist das erste Serienmotorrad mit Telelever-Vorderradführung, kombiniert mit einer Paralever-Hinterradschwinge. Der Telelever wirkt dabei wie ein mechanisches Anti-Dive-System und bietet auch bei Vollbremsungen einen optimalen Grip.

Electronic Suspension Adjustment (ESA) ist ein elektronisches Fahrwerk für Serienmotorräder. Es wurde erstmals bei der K 1200 S eingesetzt und ist heute in den meisten unserer Boxer- und Vierzylinder-Motorräder erhältlich. ESA ermöglicht es, das Fahrwerksetup per Knopfdruck auf die jeweilige Fahrsituation und den Beladungszustand anzupassen.

BMW ist der erste Motorrad-Hersteller, der ab Werk ein adaptives Kurvenlicht speziell für Motorräder anbietet. Mit dem BMW C evolution erlebst Du schon heute die urbane Mobilität von morgen - und das, ohne auf etwas zu verzichten. Dieser elektro Maxi-Scooter vereint Nachhaltigkeit, Dynamik und Agilität. Mit ihm lässt Du Abgase und Lärm hinter Dir. Der kraftvolle, vollelektrische Antrieb bringt Dich schnell ans Ziel und sorgt dabei für echte Freude am Fahren.

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