Frage:

Wie verliert ein PKW die Haftung?

Antwort:

Reibung zwischen zwei Flächen ist eine relativ klare Sache. Da gibt es den Reibungskoeffizienten und die Normalkraft auf ebener Fläche. Aber was geschieht beim Bremsen eines Fahrzeuges? Welche Kraft bewirkt, dass die Reibung sich entsprechend erhöht, dass der Reifen ab einer bestimmten Grenze seine Straßenhaftung verliert, und wie viel Kraft ist nötig, damit das geschieht? Reibung entsteht, sobald sich zwei Oberflächen berühren. Die Reibungskraft zwischen zwei Oberflächen verhält sich proportional zur Kraft, mit der sie zusammengedrückt werden. Wie stark dieser Effekt ist, wird mit dem Reibungskoeffizienten beschrieben. Man muss zwei Fälle der Reibung unterscheiden: Die statische Reibung, bei der die Gegenstände im Verhältnis zu einander ruhen, und die dynamische Reibung, bei der sich die Gegenstände bewegen. Die maximale Kraft, die man anwenden kann, ohne einen der Gegenstände zu bewegen, stellt den Koeffizienten statischer Reibung dar. Wie man bereits vermuten mag, ist der Koeffizient statischer Reibung im Allgemeinen größer als der Koeffizient der dynamischen Reibung.

Was geschieht, wenn ein Auto bremst und an Bodenhaftung verliert? Wie verhält es sich in diesem Fall mit der Reibungskraft?

Tatsächlich verliert das Auto nicht an Bodenhaftung, sondern die Arten der Reibung verändern sich. Solange der Reifen sich dreht, ist die Kraft zwischen Gummireifen und Straße die statische Reibungskraft; die maximale Änderungsgeschwindigkeit wird folglich durch den Koeffizienten statischer Reibung bestimmt. Gute Zugkraft bedeutet also problemloses Rollen, ohne zu rutschen. Dies trifft auch auf das Lenken zu. Um dies zu zeigen, sollte man einen farbigen Punkt auf die seitliche Kante eines Gummireifens markieren und den Reifen langsam hin- und herrollen. Gleitet der Punkt entlang des Bodens oder berührt er nur für einen Moment die Pflasterung?

Wenn man die maximale statische Reibungskraft übersteigt, indem man zu stark beschleunigt oder bremst, oder zu scharf in die Kurve fährt, fängt der Gummireifen an zu rutschen und verliert an Zugkraft. Wenn die benötigte Kraft verringert wird, indem man entweder das Rad in eine gerade Position begibt oder die Bremsen oder das Gaspedal freigibt, gewinnt der Gummireifen wieder an Haftung.

Ich bin gebürtig aus Kanada, und die dortigen Straßenbedingungen sind im Winter häufig verbunden mit sehr glatter Fahrbahn aufgrund von Schnee- und Eisglätte. Beim Fahrunterricht lernte ich, mehrfach hintereinander die Bremse zu betätigen (und nicht einfach mit dem Fuß auf der Bremse zu bleiben), wenn ich plötzlich den Wagen anhalten musste. Hierdurch verlangsamt sich die Geschwindigkeit des Autos so schnell, wie möglich - unter Beibehaltung der Lenkung (und somit der Fahrzeugkontrolle). Antiblockierbremsen (ABS) funktionieren auf diese Weise. Und wenn das Auto anfängt zu rutschen, muss man das Rad in Rutschrichtung drehen, um die Fahrzeugkontrolle nicht zu verlieren und dann das Auto vorsichtig aus dem Rutschen herauszuholen. Dies hört sich beängstigend an, funktioniert jedoch!