MotoGP Bremsen Technik

Die MotoGP-Prototypen sind nicht käuflich zu erwerben, aber die Dienstfahrzeuge von Marc Márquez & Co werden auf einen Wert von 2 Millionen Dollar aufwärts geschätzt. Pro Stück! Immerhin sind es unangefochten die mächtigsten einspurigen Boliden, die derzeit auf Rennstrecken unterwegs sind. Was macht eigentlich den Unterschied zu jenen Motorrädern aus, die du um ein Hundertstel dieses Preises kaufen kannst und fahren darfst?

Motor

Die 1000 cm³ Hubraum der MotoGP und Vierzylinder-Bauweise sind auch bei den großen Straßen-Maschinen Standard, also wo kommt die Mehrleistung her? Zunächst rauben weder Katalysator, noch Schalldämpfer Kraft. Den Rest besorgen nutzbare Drehzahlen von bis zu 19.000 U/min, ermöglicht durch pneumatische Ventilsteuerung: Druckluft schließt die Motorventile schneller und verlässlicher, als es vergleichsweise träge Metallschraubenfedern könnten. Im Rennsport ist diese Technologie essentiell, für die Straße schlicht unbrauchbar.

Getriebe

Aus der Formel 1 stammt das sogenannte Seamless Getriebe. Diese elektromechanischen Wunderwerke vollziehen den Wechsel der Gangstufen quasi verschliffen, ohne Kupplungseinsatz und Zugkraftunterbrechung. Nur so funktioniert das Hochschalten in Schräglage.

Bremsen

Die Lösung lautet Carbon-Keramik-Bremsscheiben für das Vorderrad. Bei Regen wird hingegen Stahl verwendet, denn Carbon käme nicht auf Arbeitstemperatur. In der MotoGP bestehen die beiden Scheiben vorne aus Carbon, während die Scheibe hinten aus Stahl besteht. Mit dem rechten Fuß und/oder der linken Hand steuerbar (mit einem Daumen oder einem „Scooter“-Hebel, siehe Foto) wird es von bestimmten Fahrern verwendet, um das Motorrad anzuhalten, seine Flugbahn zu kontrollieren oder Wheelies beim Verlassen einer Kurve zu begrenzen.

Da MotoGP-Rennwagen immer schneller fahren und die Fahrer so spät wie möglich bremsen, entwickelt sich der italienische Hersteller von Jahr zu Jahr weiter. „Wir haben von Jahr zu Jahr eine Steigerung der Bremsleistung festgestellt, was wichtig ist“, analysiert Andrea Bergami, MotoGP-Ingenieur bei Brembo. Aus diesem Grund haben wir uns entschieden, für dieses Jahr an einer neuen Bremsscheibe zu arbeiten, da wir im Vergleich zum Vorjahr mit einer Steigerung der Bremsleistung um etwa 10 % gerechnet haben.

Im Vorgriff auf die anspruchsvollsten Strecken wie die Red Bull Ring (Österreich), Motegi (Japan) und Buriram (Thailand) brachte Brembo eine Scheibe mit 355 mm Durchmesser auf den Markt. „Diese Entwicklung ist notwendig, um die Scheibentemperatur im richtigen Bereich zu halten“, erklärt Andrea Bergami. Wie im letzten Jahr haben wir bei unserer Carbon-Scheibe eine neue Technologie eingeführt, nämlich dass sie jetzt belüftet ist. Wir haben diese Lösung für die 340-mm-Version eingeführt. Dieses Jahr werden wir es auf 355 mm erweitern. Es handelt sich um eine größere Scheibe, die dank ihres größeren Radius bei gleichem Bremsdruck mehr Drehmoment erzeugen kann. Die eingeführte Technologie trägt aber auch dazu bei, die Wärme abzuleiten und die Temperatur des Bremssystems zu senken.

Als Michelin im Jahr 2016 exklusiver Reifenhersteller der MotoGP wurde, führte es 17-Zoll-Reifen (43.13 cm) ein. Ist Brembo mit immer größeren Scheiben an seine Grenzen gestoßen? „Es ist sicher, dass wir jetzt, was die Scheibendimensionen angeht, sehr nahe am Limit sind, weil wir sehr nah am Rad sind“, gesteht Andrea Bergami. Ich denke aber, dass wir im nächsten Schritt nicht nur an der Scheibe arbeiten müssen, sondern auch am gesamten Bremssystem, also am Bremssattel und an den Belägen. Dieses neue Bremssystem wurde 2020 mit einem neuen Bremssattel eingeführt, es ist also noch nicht allzu lange her. Doch in diesen drei Saisons ist die Leistung der Motorräder deutlich gestiegen.

Für die MotoGP-Fahrer, die alle auf Brembo-Bremsen setzen, ist die Bremsung in der ersten Kurve des Sachsenrings diejenige, die am meisten Kraft erfordert: Die Motorräder nähern sich mit 294 km/h und erreichen die Kurve mit 73 km/h (45 mph) nach einer Bremsung von 265 Metern.

Prinzipiell befindet sich bei einem MotoGP-Motorrad der Hebel für die Hinterradbremse beim rechten Fuß. Seit einigen Jahren experimentieren viele Fahrer auch mit einer Daumenbremse oder einem zusätzlichen Bremshebel beim linken Lenkergriff. Die extremen Schräglagen in Rechtskurven sorgen nämlich dafür, dass der Fahrer die Fußbremse nicht immer optimal betätigen kann. Die linke Seite beim Lenker ist mittlerweile zu einem Kunstwerk geworden. Es gibt den Kupplungshebel, einen Hebel für die Hinterradbremse, die Knöpfe für die Elektronik und den Daumenhebel für die Aktivierung des hinteren Ride-Height-Systems. Viele Funktionen müssen auf wenig Raum untergebracht werden.

Bei Maverick Vinales hat sich Aprilia eine besondere Lösung einfallen lassen. Denn er hat nur einen Hebel für Kupplung und Hinterradbremse. Die Kupplung wird nur zum Losfahren benötigt, nicht aber bei den Schaltvorgängen. Im Rennen also nur beim Start. "Ich verwende den gleichen Hebel für Bremse und Kupplung", bestätigt Vinales. "Es gibt einen Schalter. Ich muss manuell zwischen beiden wählen. Eine Schalterstellung ist für die Bremse, die andere für die Kupplung." Der Vorteil dieser Lösung ist, dass er einen normalen Hebel statt zwei kleinen, leicht versetzten montiert hat.

Hopkins: „Es gibt einige Kurven, wo ich tatsächlich das Gas öffne, obwohl ich noch am Bremsen bin. Ein Bremssystem muss so leistungsstark sein wie jeder Motor; ohne ihr wären die Fahrer in einem Drag-Race besser dran. Natürlich spielt die Elektronik eine große Rolle bei der Steuerung der Leistung, aber wenn es darum geht, etwas zu bewegen, muss etwas die massive Leistung verlangsamen, die der KTM RC16 entfesselt wird. Zum Teil liegt es an der elektronisch gesteuerten Motorbremsung, aber da ist viel mehr notwendig, um das Motorrad zu verlangsamen.

Andrea's Aufgabe ist es, jeden der Fahrer zufrieden zu stellen, aber das ist kein einfacher Job. Oder zumindest ist es das, was sein subtiles Grinsen verrät. "Alle Fahrer sind immer auf der Suche nach etwas mehr, etwas Besserem. Um den Bedürfnissen der Fahrer gerecht zu werden, hat Brembo ein ganzes Team, das bereit ist, KTM und andere Hersteller zu betreuen.

Brembo-Knowhow

Vier wichtige Teile auf den Bikes tragen das Brembo-Knowhow: Hauptzylinder, Bremssättel, Bremsbeläge und Bremsscheiben. In jedem dieser vier Bereiche werden den Fahrern mehrere Optionen angeboten. Bremsscheiben gibt es beispielsweise in zwei Größen: 320 und 340 mm. Neben dem Unterschied im Durchmesser erfordern spezifische Situationen auch spezifische Bremsscheibenmaterialien. Darüber hinaus bietet Brembo auch Scheiben mit höherer Masse an. Obwohl sie zusätzliche Leistung beim Abreiben bei höheren Geschwindigkeit bieten, sind sie etwas schwerer als "normale" Bremsscheiben. Und dann ist da noch die Stahlscheibe, die nur bei nassem Wetter verwendet wird.

Pellegrini: "Es ist nicht ungewöhnlich, wie viele Variationen wir bei den Fahrern sehen. Bremsen sind ein sehr wichtiges Teil des Puzzles, das eine konkurrenzfähige Rennmaschine ausmacht. Welche Teile ausgewählt werden, ist von Fahrer zu Fahrer unterschiedlich. Es liegt an ihnen, was zu ihnen und ihrem Fahr- und Bremsstil passt. Es liegt an dem Team, eine stabile Konfiguration zu finden, damit sein Fahrer seinen Bremsen vertrauen kann. Das Wechseln und der Austausch von Teilen hilft dem Fahrer oft nicht weiter.

Laut Pellegrini neigen die auf der KTM RC16 montierten Fahrer dazu, an ähnlichen Setups festzuhalten. Der Fahrstil des Fahrers bestimmt viel beim Bremsen. Einige Teams bewegen die Leistung der Bremse leicht nach vorne, während andere sich mehr auf die Verwendung der Hinterradbremse konzentrieren.

Pellegrini: "Die Aerodynamik kommt ins Spiel, was für noch mehr Grip sorgt. Das erhöht die Effektivität beim Bremsen noch mehr und ermöglicht ein späteres Bremsen. Um auf die ständigen Veränderungen im Grand-Prix-Rennsport zu reagieren, arbeitet Brembo ständig an der Verbesserung seiner Bremssysteme. Um Schritt zu halten, sammelt der italienische Hersteller so viele Daten wie möglich.

Eine aktuelle Entwicklung, die viel Interesse gefunden hat, ist die Daumenbremse. Der Einsatz der Daumenbremse rückte erstmals in den Vordergrund, nachdem der fünffache Weltmeister Mick Doohan auf der niederländischen Assener Strecke schwer verletzt wurde. Mehrere Fahrer sahen Vorteile in der Verwendung einer Daumenbremse, aber die Idee kam nie wirklich an. Es dauerte bis vor einigen Jahren, als die Daumenbremsen im GP-Rennsport zu einer großen Sache wurden.

Der Italiener erwartet, dass immer mehr Fahrer das System benutzen werden. "Einige Fahrer haben Interesse an der neuen Hinterradbremsanlage gezeigt, aber ich erwarte nicht, dass die Fahrer in der Zwischensaison wechseln.

Die Aerodynamik und die Ride-Height-Systeme haben die MotoGP nachhaltig verändert. Trotz rund 300 PS fahren die Motorräder fast wie auf Schienen. Die Reifen werden auf den Boden gepresst. Es gibt kaum noch Wheelies oder extreme Bewegungen im Fahrwerk. Das wirkt sich auch auf die Fahrstile aus.

Francesco Bagnaia hat die Bremsphase perfektioniert. Schon 2019 fuhr der Italiener im Pramac-Team die härteste Vordergabel aller Ducati-Fahrer. Er hat sich optimal auf die technischen Gegebenheiten der Desmosedici eingestellt.

"Sie können das Motorrad super gut verzögern", sagt Aleix Espargaro über das Ducati-Paket. "Das ist verrückt. Vom Gefühl her bremse ich die Aprilia nur mit dem Vorderreifen ab. Aber wenn ich mir sie ansehe, dann nutzen sie beide Reifen. Sie verwenden den Hinterreifen extrem."

"Es gibt kein Motorrad, das am Scheitelpunkt schneller ist als meine Aprilia. Aber das ist nicht mehr so wichtig wie in der Vergangenheit. Jetzt muss man das Motorrad extrem abbremsen und dann beschleunigen. Der erste Fahrer, der das gemacht hat, war Andrea Dovizioso."

"Für Marc Marquez war es ein Albtraum, ihn zu überholen. Ducati hat diesen Trend weiterentwickelt. Sie sind extrem gut. Es ist verrückt, wie sie das Motorrad abbremsen und gleich wieder beschleunigen können." Dass das Hinterrad in der Bremsphase am Boden bleibt, ist extrem wichtig geworden. Das ist eine deutliche Trendänderung.

"Ja, mit den ganzen Flügeln und den Systemen wird das Motorrad bei der Beschleunigung und auf der Bremse mehr auf den Boden gedrückt", bestätigt Pol Espargaro. "Wenn man sich die Bilder von vor fünf, sechs Jahren ansieht, dann sind wir in der Bremsphase nur auf dem Vorderrad gefahren."

"Wenn man sich jetzt die Ducati ansieht, dann bewegt sich nichts. Seine Saves sind schön anzusehen, aber das ist nicht der richtige Weg", betont der ehemalige Honda-Fahrer. "Bei dieser neuen Generation von Motorrädern kann man nicht alles über die Vorderradbremse machen. Der Fahrer muss dem Motorrad helfen. Es geht nicht nur um die Motorbremse, sondern auch um die Hinterradbremse."

Vor der Kurve erhöht der Fahrer graduell den Druck der Vorderbremse, während gleichzeitig die Motorbremse einsetzt. Am Kurveneingang löst der Fahrer die Vorderbremse, und die Wirkung der Motorbremse lässt nach. In diesem Moment greift der Fahrer mit der Hinterradbremse ein und lenkt bis zum Scheitelpunkt. Das ist vor allem im Rennen wichtig, denn wenn die Elektronik zu stark eingreift, erhöht sich der Verschleiß des Hinterreifens.

Die Zeit zwischen dem Erkennen einer Gefahr und dem Einsetzen der vollen Bremswirkung bezeichnet man als Verlust - Grundzeit: Diese ist abhängig von der Reaktionszeit des Fahrers (ca. 0,5 sec.) und der Ansprechzeit der Bremskraft, bis diese ihre endgültige Größe erreicht.

Auch bei stärkster Bremskraft verliert man erst am Ende der Bremsung an Geschwindigkeit. Ein Bremssystem muss so leistungsstark sein wie jeder Motor.

Die "Bein-Raus"-Nummer

Betrachtet man die gewonnenen Messwerte, wird klar, dass die "Bein-Raus"-Nummer nur im ganz hohen Geschwindigkeitsbereich, sagen wir ab 200 km/h, wirklich Sinn macht. Der Ausrollversuch von 230 bis 180 km/h zeigt, dass der Luftwiderstand mit einem Bein draußen die Verzögerung von 3,8 m/s² auf 4,7 m/s² erhöht. Diese Luftbremse wird exponentiell größer, je schneller gefahren wird. Das ergibt beachtliche Werte.

In diesem mittleren Geschwindigkeitsbereich bis 130 km/h verringert sich zwar der aerodynamische Effekt, doch der tiefere Schwerpunkt beim "Bein-Raus" macht sich jetzt tatsächlich positiv bemerkbar. Durch das hängende Bein sinkt der Schwerpunkt an der für die Tests benutzten Aprilia um fast zehn Millimeter. Dazu addiert sich die Luftbremse. Bei konventioneller Bremshaltung bei 130 km/h sind das 1,4 m/s², beim "Bein-Raus"-Stil immerhin 1,6 m/s². Legt man jetzt bei einer Vollbremsung von 230 auf 130 km/h eine mechanische Verzögerung von 9,8 m/s² zugrunde, ergibt das für die "Bein-Raus"-Variante einen Vorsprung von 1,33 Metern am Einlenkpunkt. An sich ein sehr kleiner Wert, auf dem hohen Niveau des MotoGP vielleicht jedoch entscheidend?

Die Frage, ob die "Bein-Raus"-Nummer etwas bringt oder nicht, hat auf den Fahrstil von uns Hobbyfahrern besser keinen Einfluss. Ich finde, es sieht dämlich aus. Aber so lange einen Leute, die nicht gerade Teuchert, Nebel, Bauer oder Tode heißen, Ende der Parabolika in Hockenheim oder in Oschersleben ohne "Bein-Raus"-Trick ausbremsen, sollte man eher im konventionellen Bremsstil weiter üben, als solche Faxen zu machen.

Messwerte

In der MotoGP haben wir bei Bremsungen aus 280 km/h Spitzenwerte von maximal 18 m/s² Bremsverzögerung gemessen. Dieser punktuelle Spitzenwert kann nur bei 280 km/h erreicht werden und setzt sich aus der Summe der mechanischen und der aerodynamischen Bremsverzögerung (Luftwiderstandsbeiwert) zusammen. Da MotoGP-Fahrer sehr häufig aus Bereichen von 250 auf unter 180 km/h herunterbremsen, würde ein konsequent als "Luftbremse" abgespreiztes Bein durchaus Sinn machen.

Bei vier Bremsvorgängen pro Runde bringt die bessere Bremsverzögerung zwar nur rund 0,05 Sekunden, bei 25 Runden addiert sich der Zeitvorteil damit aber auf 1,25 Sekunden. Ein Wimpernschlag, der beim Kampf um den Sieg entscheiden kann.

Vergleich der Bremsverzögerung

Brembo in der MotoGP

Motor, Fahrwerk, Aerodynamik, Reifen, Steuerelektronik - es gibt eine ganze Reihe wichtiger Komponenten an so einem MotoGP-Motorrad, die allesamt nur auf ein Ziel ausgerichtet sind. Darauf, ein 160 Kilogramm schweres Fahrzeug samt seinem rund 60 Kilogramm schweren Fahrer in kürzester Zeit auf die höchstmögliche Geschwindigkeit zu katapultieren. Und dann kommen die Bremsen ins Spiel, die nichts anderes zu tun haben, als die im ausgefuchsten Zusammenspiel aller übrigen Systeme erzeugte Bewegungsenergie möglichst effektiv wieder zu vernichten. Unglaublich effektiv.

„Die Bremsen sind das Wichtigste“, sagt auch Lorenzo Bortolozzo. Der Italiener hat seinen Landsmann Gandolfi vor einiger Zeit im Amt beerbt und ist, gemeinsam mit einem Kollegen, für alle Brembo-Bremsanlagen zuständig, die an einem GP-Wochenende eingesetzt werden. Bortolozzos Überzeugung: „Wenn der Motor kaputtgeht oder das Fahrwerk nicht richtig funktioniert, wird ein Motorrad langsamer, bleibt schlimmstenfalls stehen, aber der Fahrer ist sicher. Wenn aber am Ende der Geraden die Bremse versagt, hat der Fahrer ein richtig fettes Problem.“ Dafür zu sorgen, dass es so weit nicht kommt - das ist seine Aufgabe.

Glücklicherweise gibt es nur in den wenigsten Fällen direkten Handlungsbedarf, denn die Bremsanlagen verrichten ihren Dienst üblicherweise - darf man in diesem Kontext „reibungslos“ sagen? Und das, obgleich durchaus nicht alle Fahrer dieselbe Bremskonfiguration verwenden. Beispiel MotoGP: Da stehen grundsätzlich zwei verschiedene Hauptbremszylinder-/Handhebel-Einheiten zur Verfügung, drei unterschiedliche Karbonbremsscheiben in je zwei Materialmischungen sowie zwei Versionen der Bremsbeläge. Lediglich die Bremszangen gibt es nur in einer Ausführung. Allein aus diesen Teilen lassen sich 20 Bremsvarianten kombinieren.

Der Durchmesser des Brembo-Hauptbremszylinders für MotoGP-Motorräder beträgt stets 19 Millimeter, doch die Fahrer können sich aussuchen, ob ihr Bremshebel 18 oder 20 Millimeter entfernt vom Drehpunkt auf die Kolbenstange drückt. Diese zwei Millimeter Differenz machen einen gewaltigen Unterschied.

Bortolozzo findet Crutchlows persönlichen Stil beim Bremsen verrückt, aber faszinierend. „Er ist unser härtester Tester“, sagt Bortolozzo, „wenn unsere Teile ein Crutchlow-Rennen überleben, sind sie für alle Fahrer gut.“ Und er erläutert in einem Nachsatz gleich die Philosophie, die hinter der Konstruktion der Brembo-Bremsanlagen steckt. „Die wirkliche Leistung eines Bremssystems ist nicht die Bremsleistung, die es erzeugt, sondern die Möglichkeit, die Entstehung dieser Bremsleistung zu kontrollieren. Die Stärke der Brembo-Anlagen liegt dabei in der zweiten Phase des Bremsmanövers, wenn der Fahrer den Bremshebel langsam wieder loslässt. Da darf es nicht passieren, dass die Bremse das Vorderrad plötzlich freigibt und das Motorrad überraschend schneller wird.“

Üblicherweise entscheiden sich die Fahrer zum Anfang der Saison für die 18- oder die 20-Millimeter-Offset-Variante am Handbremshebel und fahren dann das ganze Jahr damit. Bei den Bremszangen, wo der vom Piloten erzeugte Druck ankommt, haben sie keine Auswahl. Die aus einem einzigen Block einer Aluminium-Lithium-Legierung gefrästen Zangen pressen die Bremsbeläge mit je zwei Kolben auf beiden Seiten auf die Bremsscheiben. Wie die genau aussehen, hängt von den Gegebenheiten der aktuellen Rennstrecke ab.

Ein Wort noch zur Hinterradbremse - in einer Zeit, in der MotoGP-Fahrer beim Anbremsen einer Kurve fast schon standardmäßig mit dem Hinterrad in der Luft daherkommen. Die Fahrer verwenden die Hinterradbremse wie eine Art Traktionskontrolle, weiß auch Brembo-Techniker Bortolozzo: „Und zwar auf sehr unterschiedliche Art und Weise. Deshalb gibt es für die Hinterradbremse noch mehr Konfigurationsmöglichkeiten als für das Vorderrad - bis hin zur Betätigung per Daumen, weil es mit dem Fuß in extremer Schräglage manchmal nicht möglich ist.“

Respektable 87 der in den drei Klassen Moto3, Moto2 und MotoGP 2014 fest eingeschriebenen 91 Fahrer vertrauten auf Brembo-Bremsen - ein schöner Marketingerfolg, sollte man meinen. Doch es ist ein sehr subtiler. Denn bei einem Spaziergang durchs MotoGP-Fahrerlager sind auf den Trucks der Teams keinerlei Brembo-Sticker zu finden - außer auf dem vergleichsweise kleinen Werkstattwagen von Lorenzo Bortolozzo und seinem Team.

Um ihre MotoGP-Geschosse zu verzögern, nutzen die Piloten unterschiedliche Techniken. Manche betätigen die Vorderradbremse mit zwei Fingern, andere gar nur mit einem wie etwa Weltmeister Marc Marquez. Yamaha-Pilot Valentino Rossi überraschte in der vergangenen MotoGP-Saison damit, seinen jahrelang gepflegten Bremsstil in Motegi auf einmal umzustellen.

„Ich denke, dass es dabei vor allem um das Gefühl mit dem Motorrad geht“, sagt Brembo-Ingenieur Andrea Pellegrini im Gespräch mit 'Motorsport.com'. Pellegrini weiß: "Heutzutage benutzen alle Fahrer, die aus der Moto2 oder anderen Klassen kommen, nur einen Finger. Valentino hat jede Menge Erfahrung und sehr früh begonnen, eine gewisse Technik anzuwenden. Insofern glaube ich, dass es für ihn schwierig ist (sich umzustellen). Aber welche Vorteile bringt das konkret mit sich?"

"Der große Vorteil ist, dass man das Motorrad besser unter Kontrolle halten kann", erklärt der Brembo-Experte. Je mehr Finger am Lenker verbleiben, umso besser lasse sich das Bike halten und unter den Kräften der Negativbeschleunigung steuern. Außerdem betont Pellegrini: "Mit diesem Stil lässt sich das Gas nach der Kurve früher öffnen.

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