Mit Präzision Ressourcen schonen

Dass die korrekte Einstellung der Achsgeometrie zur Fahrsicherheit beiträgt, ist unbestritten. Aber versetzte Achsen verengen nicht nur die Fahrbahn und können Verkehrsteilnehmer verunsichern. Die bremsende Wirkung von schrägstehenden Achsen oder Rädern erhöht auch den Reifenabrieb, verbraucht mehr Energie und Kraftstoff, verschleißt die Mechanik. Mehr Spritverbrauch und Verschleiß treiben aber auch die Emissionen in die Höhe – und auch die will man, ganz abgesehen von den Kosten, gerne vermeiden. Mit der richtigen Achseinstellung lassen sich Experten zufolge je Fahrzeug jährlich bis zu mehrere tausend Euro allein an Treibstoff und Reifen einsparen, wie sich auch mit dem online-Tool des Richttechnikers Josam individuell errechnen lässt. Aber nicht nur schlagen die laufenden Kosten zu Buche: aus dem Lot geratene Achsgeometrien beeinträchtigen auch die einwandfreie Funktion von Fahrassistenzsystemen.

An Methoden zur Einstellung der Achsen an Nutzfahrzeugen und Lkw sind derzeit in je nach Hersteller verschiedener Ausstattung im Wesentlichen zwei verschiedene in Gebrauch: die „einfache“ mechanisch-optische mit Lasertechnik und die softwaregesteuerte Echtzeit-Messung mit der Kamera. Hier bieten beispielsweise Josam, Haweka und Koch (siehe PROFI Werkstatt 1/2021) je nach Einsatzzweck verschiedene Typen an, die ersten beiden auch Kameraversionen. Zur Achsausrichtung an Nutzfahrzeugen wird die für diese genauere Messmethode anhand der geometrischen Rahmenmittellinie (nicht wie beim Pkw an der geometrischen Fahrachse) vorgenommen. Sie dient vor allem zur Ermittlung der Schrägstände an Hinterachsen und als Bezugslinie zur parallelen Ausrichtung der Räder. Nach der entsprechenden Vorbereitung von Messplatz und Fahrzeug wie Überprüfung des Reifendrucks und Einstellung von Fahrwerk und Fahrgestell dauert die Messung selbst üblicherweise weniger als zehn Minuten.

Schrägstellung wird teuer

Der schwedische Werkstattausrüster Josam wird von der Josam Richttechnik GmbH in Norddeutschland vertreten. Das Unternehmen stellt seit den 1970er Jahren Achsvermessungsgeräte her und verweist, neben der korrekten Einstellung von Werten wie Spur und Sturz, auf die hohe Bedeutung der korrekten Hinterachseinstellung. Eine Schrägstellung kann hier Reifenverschleiß und Kraftstoffverbrauch deutlich in die Höhe treiben. Der Fachmann empfiehlt als schnelle Lösung das Einlegen von Unterlegscheiben.

Von seinen drei Achsmesssystemen – als „Einstiegsgerät“ mechanisch-optisch der laser-AM, für einen hohen Werkstätten-Durchlauf der elektronische I-track mit Lasertechnik, sowie als High-End Produkt der kamerabasierte cam-aligner – findet eigenen Aussagen zufolge als System zur Radausrichtung und Rahmenprüfung aller Nutzfahrzeuge vor allem das letztere, von namhaften Nfz-Herstellern empfohlen, hohen Zuspruch. Generell empfiehlt Josam zur Anwendung der Messsysteme eine Werkstatt-Grube.

Einhergend mit der Digitalisierung werden die modernen Lösungen wohl zukünftig nicht nur für die Messung an Pkw, sondern auch an Nutzfahrzeugen stärker nachgefragt werden und mit der Zeit die mechanisch-optischen Geräte ablösen, die ohne automatische Dokumentation arbeiten – schließlich ließe sich mit der automatischen Übertragung der Messwerte viel Zeit sparen, meint Josam-Geschäftsführer Bernd Kühling. Schränkt aber ein: „Das kann sich jedoch auch wieder in eine andere Richtung bewegen.“

Bei der Messung mit dem cam-aligner werden die Werte in Echtzeit und drahtlos per Funk von den Kamerasensoren auf den PC übertragen. Die Software leitet durch die Prozedur und gibt Messprotokolle mit Anfangs- und Endwerten aus. Um zusätzliche Module erweitert, können auch ACC-Sensoren zur Abstandsregelung eingestellt oder der Rahmen vermessen werden. Ob eigene Kalibriergeräte für Assistenz-Systeme auf lange Sicht nötig sein werden, bezweifelt Kühling: die Nfz-Hersteller gingen vermehrt dazu über, die Software auf Kalibrierfahrten „on-the-road“ auszurichten. Da für Lkw oder Auflieger immer mehr zusätzliche Lenkachsen verbaut werden, gewinne die Achsvermessung selbst jedoch immer höheren Stellenwert: Die aufwendigen elektro-hydraulischen Steuerungen erforderten höchste Präzision bei der Einstellung und müssten genau parallel zur ersten Lenkachse liegen. Schulungen für seine Produkte führt Josam regelmäßig in verschiedenen norddeutschen Schulungszentren durch, kommt aber auf Wunsch auch zur individuellen Einarbeitung in die Betriebe. Die Software können Kunden mit Lizenz auf der Josam-Homepage in der aktuellsten Version herunterladen.

Das Flaggschiff im Programm von Haweka zur Vermessung von Nfz-Achsen nennt sich Axis4000. Der Hersteller verspricht eine einfache Bedienung und präzise, schnelle Ergebnisse. Als Methode verwendet die Axis4000 ebenfalls ein computerbasiertes Kamera-Funk-System und misst im Fahrzustand, die Software führt Schrittweise mit intuitiver Bedienung durch den Messvorgang und dokumentiert die Ergebnisse. Der Werkstattausrüster bietet ergänzend zu seiner Lösung einen 10,4-Zoll-Handheld-PC, der es ermöglicht, die Werte auch mobil oder von der Fahrerkabine aus mit jedem Lenkeinschlag live zu verfolgen. Die Kamera sitzt mit Magnethaltern auf der Stahlfelge, für die Aluversion wurde das Greifarm-Haltersystem ProClamp entwickelt. Durch spezielle Radhalter ist ein Anheben zur Rundlaufkompensation nicht erforderlich. Mobil nutzbar, stellt die Axis4000 laut Hersteller keine besonderen Anforderungen an den Messplatz. Verschiedene Aufrüstsätze sind für die Vermessung von Auflieger und Anhänger im Programm. Verstaut werden kann das Equipment in einem Gerätekabinett mit Platz für Zubehör und Drucker.

Kompatibel zu FA-Systemen

Außerdem kann das Produkt für die Rahmenvermessung und Kalibrierung von FA-Systemen erweitert werden – ein Bereich, der wohl wegen der zunehmenden Anzahl verschiedener Hilfsfunktionen wie Abstandstempomat, Notbrems- oder Spurhalteassistent an Bedeutung gewinnen wird, sagt Harald Schenitzki, Produkt-Manager Achsvermessung bei Haweka. Geeignete, herstellerspezifische Kalibriersysteme verschiedener Art seien hier von den Fahrzeugherstellern wohl noch zu erwarten. Gefördert wird die Digitalisierungstrend auch durch die nötige Übereinstimmung der Achsmessanlagen mit üblicherweise an der geometrischen Fahrachse kalibrierten FA-Anwendungen oder neue Vorgaben für die Gewährleistung. Vor allem herstellergebundene Werkstätten verwendeten daher heutzutage kaum noch Laser-Achsmessgeräte, so Schenitzki.

Im niederbayerischen Wallersdorf liegt das Landtechnik-Unternehmen WMS Wagner. Achsmess-Systeme, 1990 in das Programm aufgenommen, werden dort seit 2002 für Pkw, Lkw und Traktoren selbst produziert. Durch die eigene Herstellung, so Geschäftsführer Franz Wagner, könne man unabhängig arbeiten, schnell und flexibel auf Kunden- und Reparaturanfragen reagieren und umgehend Ersatzteile liefern. Aus dem Programm für Lkw wird der mobile „Alleskönner“ Truckline TL10 empfohlen, der eine ganze Bandbreite von Nutzfahrzeugen vermessen kann: vom Transporter über Lkw, Busse, Auflieger und Anhänger sowie – mit Zubehörsatz – auch Pkw. Das System arbeitet mit einem schwenkbaren, elektronischen Lasermesskopf, der mit wiederaufladbaren Akkus betrieben wird. Neben der Messung und Einstellung der Standardwerte, im Fahrzustand und in Bezug zur Rahmenmitte, lassen sich mit dem Gerät auch Fahrassistenzkameras und Radarsysteme kalibrieren.

Geometrische Fahrachse oder Rahmenmittellinie

Bei der Truckline TL100 besteht die Besonderheit darin, dass sich die Achsen von Lkw, Bussen, Aufliegern und Sonderfahrzeugen mittels acht CCD-Sensoren wahlweise über die geometrische Fahrachse oder zur Rahmenmittellinie hin messen lassen, ebenso erfolgt hier die Felgenschlagkompensation wahlweise rollend oder angehoben. Die Anwendung kann insgesamt drei Arbeitsplätze einmessen und dokumentiert die Ergebnisse in einem Messprotokoll. Speziell für Traktoren bietet WMS Wagner die Agraline AS10 zur einfachen Anwendung, die keine besonderen Vorbereitungen erfordere. Die Lasermesseinheiten werden mit Magnetabstandshaltern fixiert, die Zentrierung der Lenkachse kann in Bezug zur Hinterachse erfolgen und dauert laut Hersteller nur einige Minuten. Die Version AS20 verfügt über 360°-drehbare Lasermessköpfe mit elektronischem Neigungsmesser für Sturz und Nachlauf.

Da die Achsausrichtung sich auf die FA-Systeme auswirkt, werde deren Kalibrierung im Werkstattalltag zukünftig an Bedeutung gewinnen, sagt Franz Wagner.

Daher sollte die Kompatibilität der Systeme untereinander und die Möglichkeit der Dokumentation sichergestellt sein. Das Unternehmen will dafür noch in diesem Jahr ein neues Produkt auf den Markt bringen, das die verschiedenen Einstellgeräte mit einer Achsmessanlage entsprechend positionieren kann, beispielsweise um Kameraassistenzsysteme einzustellen, die den Rückspiegel ersetzen. Und auch sonst sind auf diesem Feld gerade einige Entwicklungen in Arbeit, über die zu gegebener Zeit auf der Homepage informiert werden soll. Dass die kamerabasierten Systeme die Vermessung per Lasertechnik zukünftig ablösten, hält er jedoch für weniger wahrscheinlich: Die Nutzung hänge ganz von den Kundenbedürfnissen ab. „Beide Systeme haben ihre Daseinsberechtigung.“

Die Auswirkungen stimmiger Achsverhältnisse werden derzeit verstärkt von der Wissenschaft unter die Lupe genommen. In der Suche nach weiteren Möglichkeiten zur Minimierung schädlicher Umwelteinflüsse mahnt beispielsweise die Weltnaturschutzorganisation (IUCN) die Automobilbranche zu verstärkter „Nachhaltigkeit“ in Hinsicht auf Reifenabrieb, der den Angaben zufolge für etwa ein Drittel der allein in Deutschland jährlich freigesetzten 330.000 Tonnen Mikroplastik verantwortlich ist und zur starken Belastung der Meere beiträgt. Und so unterstützt die Deutsche Bundesstiftung Umwelt (DBU) gegenwärtig ein Forschungsprojekt der Universität Paderborn zur detaillierteren Analyse von Reifenverschleiß: In einer Simulation berechnete man mit der Reibarbeit zwischen Reifen und Straße als Hauptfaktor die Menge an Reifenabrieb und zog auf dieser Grundlage Rückschlüsse auf den Einfluss der Achsverhältnisse. Erste Ergebnisse deuteten demnach darauf hin dass bereits kleinere Korrekturen in der Geometrie den Abrieb um etwa die Hälfte verringerten. Dazu sollten aber die Hersteller, so der Leiter des Projekts, zukünftig schon in der Entwicklung ihre Fahrzeuge nicht nur in Hinsicht auf Fahrdynamik, Komfort und Sicherheit optimieren, sondern auch in Bezug auf die Reifenabnutzung; und die sei gerade bei E-Fahrzeugen mit ihren schweren Akkus besonders stark. Claudia Leistritz