Brake-by-Wire (BBW) im Detail: Wie die EHB-Technologie moderne Elektrofahrzeuge und autonome Autos antreibt

Autor: Johnny Liu | CEO bei Dowway Vehicle

Veröffentlicht: 2. Juli 2026

Kategorie: Smart Chassis Serie #06

Lesezeit: ca. 8 Minuten (ca. 1750 Wörter)

Lesestufe: Note 8 (Klare, direkte Fachsprache)

Kurz erklärt: Was ist eine elektronische hydraulische Bremse (EHB)?

Eine elektronische hydraulische Bremse (EHB) ist ein Brems-per-Wire-System, das herkömmliche, motorbetriebene Bremskraftverstärker durch einen Elektromotor ersetzt, der die Bremsflüssigkeit in den Hauptbremszylinder drückt. Die EHB baut den vollen Bremsdruck in nur 100 bis 150 Millisekunden auf. Das ist zwei- bis dreimal schneller als herkömmliche Stabilitätskontrollpumpen. Die EHB entkoppelt das Bremspedal von den mechanischen Bremsleitungen und ermöglicht kooperative regenerative Bremssysteme (CRBS). Dieses System kann die Reichweite von Elektrofahrzeugen um 10 bis 20 % erhöhen und gleichzeitig die Lebensdauer der Bremsbeläge um das Drei- bis Fünffache verlängern.

Warum Bremsen der ultimative Sicherheitsanker ist

Wenn die elektronische Lenkung die schwierigste Technologie im Fahrwerksdesign ist, dann ist die elektronische Bremssteuerung die wichtigste.

Der Grund ist einfach: Wenn ein automatisiertes Fahrsystem ein Fahrzeug anhalten muss, ist das Bremssystem die letzte Sicherheitsmaßnahme. Fällt die Lenkung aus, kann ein intelligentes Fahrzeug mithilfe selektiver Radbremsung weiterhin lenken. Versagen jedoch die Bremsen, gibt es keine Ausweichmöglichkeit.

Brake-by-Wire (BBW) lässt sich in zwei Hauptentwicklungsrichtungen unterteilen:

1. Elektronische hydraulische Bremse (EHB): Die heute in Autos am häufigsten verwendete Lösung.
2. Elektromechanische Bremse (EMB): Das zukünftige Ziel ist die vollständige Entfernung der Hydraulikflüssigkeit.

Dieser Leitfaden erklärt EHB im Detail – von alten Vakuumverstärkern bis hin zu modernen Ein-Box-Systemen, Pedalentkopplung, Energierückgewinnung und realen Installationen von führenden Anbietern.

1. Von Bremskraftverstärkern zu Elektromotoren: Der Wandel in der Bremstechnik

Um EHB zu verstehen, müssen wir uns ansehen, wie ältere Benzinautos den Fahrern beim Bremsen geholfen haben.

Die alte Methode: Unterdruckverstärker, die von der Motorluft angetrieben werden

Bei herkömmlichen Benzinern basiert die Bremskraftverstärkung auf dem Unterdruck, der vom Ansaugkrümmer des Motors erzeugt wird. In einem Standard-Bremskraftverstärker befindet sich eine flexible Gummimembran zwischen zwei Kammern. Eine Kammer ist mit dem Unterdrucksystem, die andere mit der Außenluft verbunden.

Beim Betätigen des Bremspedals drückt der Luftdruck gegen den Unterdruck. Dadurch wird die Kraft des Fahrerfußes um das 5- bis 8-fache verstärkt und auf den Hauptbremszylinder übertragen.

• Stärken: Einfaches Design, niedrige Kosten und bewährte Zuverlässigkeit.
• Hauptlimit: Es benötigt einen ständig laufenden Gasmotor, um ein Vakuum zu erzeugen.

Das Problem mit Elektrofahrzeugen: Kein Motor bedeutet kein gleichmäßiges Vakuum

Elektrofahrzeuge haben keinen ständig laufenden Benzinmotor. Ihr Ansaugvakuum ist unzuverlässig oder nicht vorhanden.

Frühe Elektrofahrzeuge versuchten, das Problem schnell zu beheben, indem sie eine elektronische Vakuumpumpe (EVP) einbauten, um bei Bedarf Luft aus dem Booster abzusaugen. Die EVP war jedoch nur eine vorübergehende Notlösung:

• Elektronische Pumpen erzeugen hörbare Geräusche.
• Sie haben eine kurze Lebensdauer.
• Sie reagieren langsam, wenn schneller Druck benötigt wird.
• Sie benötigen nach wie vor ein schweres, sperriges Vakuumgehäuse.

Die moderne Lösung: Motorbetriebene elektronische Booster

Die Automobilhersteller brauchten einen besseren Weg: die direkte Betätigung des Hauptbremszylinders mittels eines Elektromotors ohne Unterdruck. Dadurch entstand EHBDie

Ein EHB-System basiert auf einem elektronischen Verstärker (wie dem Bosch iBooster). Er ersetzt das alte Staubsaugergehäuse durch einen motorbetriebenen mechanischen Antrieb.

So funktioniert es Schritt für Schritt:

1. Der Fahrer betätigt das Bremspedal.
2. Wegsensoren erfassen die Pedalposition, die Bewegungsgeschwindigkeit und die Kraft.
3. Das Steuergerät (ECU) berechnet den exakten Zielbremsdruck.
4. Der Elektromotor treibt ein Zahnradpaar oder eine Kugelumlaufspindel an, um den Kolben des Hauptbremszylinders zu bewegen.

Drei große Vorteile von elektronischen Verstärkern:

1. Keine Abhängigkeit vom Motorvakuum.
2. Schnellerer Druckaufbau: Die Zeit sinkt von 300–500 ms auf 100–150 msDie
3. Klare Trennung: Die Pedalkraft des Fahrers ist vom tatsächlichen Hydraulikleitungsdruck entkoppelt.

2. Ein-Box- vs. Zwei-Box-Design: Vergleich der beiden Hauptdesigns

Nach der Entwicklung elektrischer Booster standen die Ingenieure vor einer wichtigen Entscheidung: Sollten der elektronische Booster und das elektronische Stabilitätsprogramm (ESP) getrennt bleiben oder zu einer Einheit kombiniert werden?

Diese Entscheidung führte zu Ein-Box- versus Zwei-Box-System Designdebatte.

Designmerkmal	Zwei-Box-System	Ein-Box-System
Hardware-Einrichtung	Getrennt: Elektronischer Booster + Unabhängiger Regler (2 Einheiten)	Integriert: Booster und Regler sind in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht.
Physische Anordnung	Zwei Gehäuse, zusätzliche Verkabelung, zwei Steuerplatinen	Einzelnes kompaktes Gehäuse, gemeinsame Leiterplatte und Stromversorgung
Sicherheitsredundanz	Höher: Natürliche Datensicherung (jede Einheit kann die andere sichern)	Untere: Gemeinsam genutzte Leiterplatte bedeutet elektrisches Risiko an einem einzigen Punkt
Größe und Gewicht	Größere Stellfläche und höheres Gewicht	Kleiner und leichter
Produktionskosten	Höhere Hardware- und Montagekosten	Niedrigere Gesamtstückkosten
Primärer Anwendungsfall	Automatisiertes Fahren der Stufe 3 (L3) und höher	Elektrofahrzeuge der Stufe 2 / L2+ für den Massenmarkt
Marktbeispiele	Bosch iBooster + ESP; Continental MK 100 + Booster	Bosch IPB; Continental MK Cx; Bethel WCBS

Warum die Ein-Box-Technologie bei Elektrofahrzeugen für Pkw erfolgreich ist, L3 aber mehr Unterstützung benötigt

Ein-Box-Systeme sind heute die erste Wahl für in Serie gefertigte Elektrofahrzeuge. Die Integration von Motor, Steuergerät, Hauptbremszylinder und ESC-Ventilen in ein einziges Gehäuse spart Platz, reduziert das Fahrzeuggewicht und senkt die Produktionskosten.

One-Box weist jedoch eine deutliche Schwachstelle in Bezug auf die Datensicherung auf:

• Booster und ESC teilen sich ein Gehäuse, eine Leiterplatte, einen primären Mikrochip und ein Netzteil.
• Wenn diese einzelne Leiterplatte einen elektrischen Defekt erleidet, funktioniert die elektronische Bremssteuerung überhaupt nicht mehr.

Für automatisiertes Fahren der Stufe 3 (L3) und höher können Fahrzeuge nicht mehr auf ein einziges Steuergerät angewiesen sein. Automobilhersteller nutzen zwei Optionen, um dieses Problem zu beheben:

1. Zwei-Box-Setup: Der eigenständige Booster und der ESC dienen als natürliche Hardware-Backups füreinander.
2. One-Box plus Backup-Einheit: Verwendung eines One-Box-Controllers als Hauptsteuergerät bei gleichzeitiger Hinzufügung einer kleinen, separaten sekundären Bremseinheit mit eigenem Stromkreis.

3. Lieferantenvergleich: Bosch IPB vs. Continental MK Cx

Die führenden Automobilzulieferer treiben den Wandel hin zu EHB-Hardware voran. Hier erfahren Sie, wie zwei Top-Unternehmen ihre Systeme gestalten.

Bosch IPB (Integrierte Bremskraftverstärkung)

Bosch IPB ist ein weit verbreitetes Ein-Box-Design. Es vereint den elektronischen Booster und den Regler in einer einzigen Einheit.

• Antriebsmechanismus: Verwendet einen bürstenlosen Gleichstrommotor in Verbindung mit einer Präzisionskugelumlaufspindel zur Bewegung des Hauptbremszylinderkolbens.
• Aufbaugeschwindigkeit: Erreicht den vollen Hydraulikdruck in etwa 150 msDie
• Marktpräsenz: Die Technologie wurde um 2018 in Fahrzeugen wie dem BYD Han eingeführt. Sie ist mittlerweile auf vielen Elektrofahrzeugplattformen weit verbreitet (darunter BYD Han, Seal und Dolphin, Volkswagen ID-Modelle und Geely Zeekr).
• Hauptstärke: Feinfühlige Softwareabstimmung für optimales Pedalgefühl und Energierückgewinnung.
• L3-Sicherheitskonfiguration: Bosch kombiniert das primäre IPB mit einer unabhängigen ESP-Einheit oder einem separaten Backup-Bremsmodul.

Continental MK Cx (MK C1 / MK C2)

Continental verfolgt bei seiner Brake-by-Wire-Produktpalette der dritten Generation einen etwas anderen mechanischen Ansatz.

• Antriebsmechanismus: Angetrieben von einem Elektromotor, der mit einem mehrstufiges Getriebe anstelle einer Kugelumlaufspindel.
• Evolution: Der MK C1 ging 2019 in Serienproduktion. Der neuere MK C2 ist kleiner und leichter, behält aber dennoch … 150 ms Druckaufbauzeit.
• L3-Sicherheitskonfiguration: Continental nutzt eine flexible Kombination. Die MK Cx (One-Box) wird mit ihren bestehenden Systemen kombiniert. MK 100 ESC Das Gerät erzeugt ein doppeltes Backup-System, ohne dass ein zusätzliches Bauteil benötigt wird.
• Serienfahrzeugnutzung: Diese duale Konfiguration versorgt die Mercedes-Benz S-Klasse und EQS ausgestattet mit FAHRER—das erste zertifizierte automatisierte Fahrsystem der Stufe 3 auf dem Markt.

4. Pedalentkopplung und CRBS: Energieeinsparung bei Elektrofahrzeugen

Um eine größere Reichweite aus den Akkus zu erzielen, verwenden EHB-Systeme Pedalentkopplung Und Kooperative regenerative Bremssysteme (CRBS)Die

Was ist Pedalentkopplung?

Bei herkömmlichen Autos ist Ihr Fuß über eine Metallstange mit dem Hauptbremszylinder verbunden. Was Sie spüren, hängt direkt vom Bremsflüssigkeitsdruck in den Bremsleitungen ab.

In einem EHB-System mit Pedalentkopplung gibt es keine starre physische Verbindung zwischen Pedal und Hauptbremszylinder im Normalbetrieb.

• Der Fahrer drückt gegen einen federbelasteten Pedalgefühlsimulator, der einen normalen Fußwiderstand erzeugt.
• Sensoren erfassen, wie weit und wie schnell sich das Pedal bewegt.
• Die Pedalbewegung wird in einen digitalen Befehl umgewandelt, der direkt an das Bremssteuergerät gesendet wird.

So funktioniert CRBS (Kooperatives Regeneratives Bremsen).

Da das Pedal von den Hydraulikleitungen entkoppelt ist, kann das Steuergerät die Bremskraft zwischen dem elektrischen Antriebsmotor und den mechanischen Reibungsbremsen aufteilen.

Der CRBS-Prozess:

1. Der Fahrer betätigt das Bremspedal.
2. Das Steuergerät liest die Pedalbewegung aus und berechnet die insgesamt erforderliche Bremskraft.
3. Das System nutzt zunächst den Antriebsmotor als Generator und wandelt so die Bewegungsenergie des Fahrzeugs wieder in Batteriestrom um.
4. Reicht die Motorbremswirkung nicht aus (z. B. bei plötzlichen Stopps), schaltet der EHB-Motor die Flüssigkeitsreibungsbremsen ein, um den Rest abzudecken.
5. Das Fahrzeug bremst sanft ab, ohne dass sich das Pedalgefühl plötzlich verändert.

Die Kalibrierungsherausforderung

Kombiniertes Bremsen ist knifflig, weil Elektromotoren und Flüssigkeitsbremsen unterschiedlich wirken:

• Elektrische Motorbremse: Reagiert schnell, aber die maximale Kraft ändert sich je nach Fahrzeuggeschwindigkeit und Batterieladestand.
• Flüssigkeitsreibungsbremse: Sorgt für eine gleichmäßige Kraft, benötigt aber einen Moment, um den Flüssigkeitsdruck aufzubauen.

Bei mangelhafter Softwarekalibrierung fühlt sich das Anhalten ungleichmäßig und ruckartig an. Die Feinabstimmung dieser Software erfordert umfangreiche Tests.

Die tatsächlichen Vorteile von CRBS:

• ? Reichweitensteigerung von 10 bis 20 %: Im Stadtverkehr über 80 % der täglichen Bremsvorgänge Verwenden Sie ausschließlich die motorische Erholungsfunktion.
• ?️ 3- bis 5-mal längere Lebensdauer der Bremsbeläge: Mechanische Bremsbeläge unterliegen einem geringeren Verschleiß, da sie viel seltener benutzt werden.

5. Warum automatisierte Fahrsysteme EHB benötigen

Bei der Bewertung von Bremsen für automatisiertes Fahren achten Ingenieure genau auf DruckaufbauzeitDie

Bremssystemtyp	Vollständige Aufbauzeit	Aufpralldistanz bei 120 km/h (75 mph)
Traditionelle ESP-Pumpe	300 – 500 ms	Verlängert den Bremsweg um 5 bis 12 Meter.
EHB (Elektronische Hydraulik)	100 – 150 ms	Standard-Baseline-Referenz
EMB (Zukunftstechnologie – Nächste Generation)	50 – 80 ms	Haltestellen 2 bis 4 Meter kürzer als EHB

EHB erreicht vollen Bremsdruck in 100 bis 150 ms, was ist 2- bis 3-mal schneller als Standard-Stabilitätskontrollpumpen (300 bis 500 ms).

Was 150 Millisekunden auf der Autobahn bedeuten

Bei 120 km/h (75 mph)Ein Auto legt etwa 33,3 Meter pro Sekunde zurück.

• Eine Einsparung von 150 bis 350 Millisekunden Reaktionszeit verkürzt den Notbremsweg um 5 bis 12 MeterDie
• Bei realen Notbremsungen können 5 bis 12 Meter einen Zusammenstoß vollständig verhindern.

Zusätzliche EHB-Vorteile für autonome Fahrzeuge:

1. Feine Druckregulierung: EHB regelt den Flüssigkeitsdruck in kleinen 0,1 MPa Schritte, wodurch sanfte Stopps ermöglicht werden, die den Fahrgästen Komfort bieten.
2. Direkte Computersteuerung: Automatisierte Fahrsteuerungen senden digitale Stoppbefehle über schnelle CAN-FD-Netzwerke, ohne dass ein Eingreifen des Fahrers erforderlich ist.
3. Backup-Unterstützung: Funktioniert problemlos mit zusätzlichen Sicherheitskanälen (EHB + ESP für L3; EHB + sekundäres Backup für L4).
4. Drahtlose Updates (OTA): Die Hersteller können Bremsansprechverhalten, Pedalgefühlkurven und Energierückgewinnungseinstellungen mittels drahtloser Software-Updates aktualisieren.

Blick in die Zukunft: Was kommt nach EHB?

EHB schließt die Lücke zwischen alten mechanischen Bremsen und moderner Elektronik. Es kombiniert Standard-Flüssigkeitsleitungen mit elektrischer Motorsteuerung.

In wichtigen Märkten für Elektrofahrzeuge wie China, One-Box EHB ist mittlerweile Standardausstattung bei fast allen Fahrzeugen mit einem Preis über 100.000 RMB (~14.000 USD).Und inländische Zulieferer expandieren rasant neben globalen Unternehmen.

Dennoch ist EHB auf Fluidsysteme angewiesen, die physikalischen Grenzen unterliegen:

• Bremsflüssigkeit zieht Feuchtigkeit an und muss mit der Zeit ausgetauscht werden.
• Gummischläuche altern und erhöhen das Gewicht des Fahrgestells.
• Für Flüssigkeiten, die durch Leitungen strömen, gelten physikalische Geschwindigkeitsbegrenzungen, die für elektrische Leitungen nicht gelten.

In unserem nächsten Artikel (Teil 2), werden wir uns ansehen EMB (Elektromechanische Bremse). EMB verzichtet vollständig auf Bremsflüssigkeit, Hauptbremszylinder und Gummileitungen und platziert stattdessen vier unabhängige Elektromotoren direkt an jedem Radbremssattel.

Häufig gestellte Fragen

Worin besteht der Hauptunterschied zwischen Ein-Box- und Zwei-Box-EHB-Systemen?

Ein Ein-Box-System vereint den elektrischen Booster und die Stabilitätskontrolleinheit in einem gemeinsamen Gehäuse, während ein Zwei-Box-System diese in separaten Hardwareeinheiten unterbringt. Ein-Box-Systeme sind leichter, kostengünstiger und kompakter und daher in Standard-Elektrofahrzeugen weit verbreitet. Zwei-Box-Systeme bieten natürliche Hardware-Backups und eignen sich daher für automatisiertes Fahren der Stufe 3.

Wie trägt ein EHB-System zur Verlängerung der Reichweite von Elektrofahrzeugen bei?

EHB nutzt die Pedalentkopplung, um das kooperative regenerative Bremsen (CRBS) zu ermöglichen. Dabei wird der Antriebsmotor als Generator eingesetzt, um das Fahrzeug abzubremsen und den Akku aufzuladen. Da das System bei über 80 % der täglichen Bremsvorgänge die Motorenergie zurückgewinnt, kann die Gesamtreichweite des Elektrofahrzeugs um 10 bis 20 % erhöht werden.

Warum können Elektroautos keine herkömmlichen Bremskraftverstärker mit Unterdrucksystem verwenden?

Herkömmliche Unterdruckverstärker nutzen den Unterdruck, der vom Ansaugluftsystem eines laufenden Benzinmotors erzeugt wird. Da Elektroautos keinen permanent laufenden Benzinmotor besitzen, existiert keine konstante Unterdruckquelle. Der Einsatz separater elektrischer Pumpen zur Unterdruckerzeugung führt zu zusätzlichem Lärm, langsameren Reaktionszeiten und kürzerer Lebensdauer der Bauteile. Daher sind motorbetriebene elektronische Unterdruckverstärker die deutlich bessere Wahl.

Informationen zum Autor

• Verfasst von: Johnny Liu, CEO bei Dowway Vehicle.
• Fokus: Intelligente Fahrwerkskonstruktion, Integration von Brake-by-Wire und elektrische Fahrzeugantriebssysteme.