Lufttanks und Luftbehälter im Druckluftbremssystem des LKW

Luftbehälter sind die Vorratstanks, in denen die Druckluft für Betriebs- und Feststellbremse gespeichert wird. Eine typische Zugmaschine führt mindestens drei mit: einen Vorratstank (auch Nasstank genannt), einen Primärtank und einen Sekundärtank. Der Kompressor füllt zuerst den Nasstank; von dort strömt die Luft über Rückschlagventile in Primär- und Sekundärbehälter, die zwei getrennte Bremskreise versorgen, sodass ein Ausfall auf einer Seite auf der anderen Seite noch funktionierende Bremsen lässt.

Wenn Sie nur eines über das Behältersystem verstehen sollen, dann dies: Es existiert für Redundanz und Reserve. Die Tanks geben Ihnen einen Luftvorrat, mit dem Sie mehrfach bremsen können, auch bei ausgeschaltetem Motor oder abgeschaltetem Kompressor, und die geteilte Bauweise verhindert, dass ein einzelnes Leck das gesamte System leerlaufen lässt. Das Entwässern hält diese gespeicherte Luft trocken und schützt den Stahl vor Durchrostung.

Die drei Behälter und ihre jeweilige Aufgabe

Luft strömt vom Kompressor in fester Reihenfolge zu den Behältern, und jeder Tank hat eine Aufgabe.

Der Nasstank ist nach dem benannt, was sich in ihm sammelt. Heiße Luft aus dem Kompressor führt Wasserdampf und etwas Ölnebel mit. Kühlt diese Luft im ersten Behälter ab, kondensiert die Feuchtigkeit und setzt sich ab. Das ist gewollt, damit Primär- und Sekundärtank vergleichsweise trocken bleiben. Bei modernen LKW sitzt ein Lufttrockner vor den Behältern und entfernt den Großteil der Feuchtigkeit, bevor sie überhaupt die Tanks erreicht, doch der Nasstank bleibt die letzte Sammelstelle. Wo diese Tanks im Gesamtkreislauf sitzen, zeigt wie Druckluftbremssysteme funktionieren.

Warum die geteilte (Zweikreis-)Bauweise wichtig ist

Vorschriften verlangen bei schweren Fahrzeugen zwei unabhängige Betriebsbremskreise. Primär- und Sekundärbehälter bilden den Speicheranteil dieser Vorgabe. Bekommt der Primärkreis ein Leck, hält der Sekundärtank noch Druck und kann den LKW zum Stehen bringen, und umgekehrt. Man verliert etwas Bremsleistung, steht aber nicht mit einem leeren System da. Das ist die Grundlage eines Zweikreis-Druckluftbremssystems und der Grund, warum das Armaturenbrett zwei Nadeln oder ein geteiltes Manometer zeigt, je eine pro Kreis.

Rückschlagventile: die Trennung zwischen den Tanks

Zwischen dem Nasstank und jedem Betriebsbehälter sitzt ein Rückschlagventil. Luft kann vorwärts in Primär- und Sekundärtank strömen, aber nicht zurück. Dieses Einwegverhalten macht die Redundanz erst wirksam.

• Fällt der Nasstank oder eine Zuleitung aus, halten die Rückschlagventile die bereits in Primär- und Sekundärtank gespeicherte Luft fest, sodass die Bremsung erhalten bleibt.
• Verliert ein Betriebskreis Druck, verhindert dessen Rückschlagventil, dass dieses Leck die anderen Tanks leerzieht.
• Beim normalen Aufladen lassen die Ventile jeden Tank einfach füllen und halten den Druck.

Ein klemmendes oder undichtes Rückschlagventil hebelt diesen Schutz aus. Fällt bei einem einzigen Leck gleichzeitig Druck an beiden Manometernadeln ab, ist ein defektes Rückschlagventil ein Hauptverdächtiger, weil die Tanks nicht mehr voneinander isoliert sind. Anhaltender Druckverlust im Gesamtsystem sollte systematisch mit dem Leitfaden zu einem Druckluftbremssystem, das Druck verliert abgeklärt werden.

Tanks entwässern und das Feuchtigkeitsproblem

Jeder Behälter sitzt am tiefsten Punkt seines Kreises und hat unten ein Entwässerungsventil, entweder eine manuelle Zugleine oder einen Hahn, oder eine automatische Entwässerung, die periodisch selbstständig abbläst. Entwässern ist keine optionale Wartungsarbeit, die man auslassen kann.

Wasser, das in den Tanks bleibt, verursacht eine Kette von Problemen:

• Innere Korrosion. Stehendes Wasser rostet den Tank von innen an, dünnt den Stahl aus und führt schließlich zu Nadellöchern oder zur Verschrottung des Tanks.
• Vereisung. Bei kaltem Wetter friert gesammeltes Wasser in Leitungen, Ventilen und Ablasshähnen und kann die Luftzufuhr blockieren oder ein Ventil offen halten.
• Ventilverschmutzung. Wasser- und Ölschlamm gelangen weiter in Relaisventile, Schnellentlüftungsventile und Bremszylinder und setzen Dichtungen zu, was die Reaktion verlangsamt.
• Weniger nutzbare Luft. Wasser beansprucht Volumen, das eigentlich Druckluft speichern sollte.

Behälter so lange entwässern, bis nur noch Luft austritt. Kommt Tag für Tag ein stetiger Wasserschwall, ist wahrscheinlich das Trockenmittel des Lufttrockners verbraucht oder das System zieht zu viel Feuchtigkeit, nicht nur ein Entwässerungsproblem.

Am besten die Tanks täglich entwässern, am Ende einer Schicht, während das System warm und unter Druck steht, damit Schmutzstoffe sauber ausgeblasen werden. Auch LKW mit automatischen Entwässerungsventilen brauchen eine regelmäßige manuelle Kontrolle, denn eine klemmende Automatik kann entweder ständig lecken oder ganz aufhören abzublasen. Kommt größere Menge Öl (nicht nur Wasser) aus dem Nasstank, deutet das auf den Kompressor weiter vorn hin, siehe warum ein Druckluftkompressor Öl fördert.

Behälterkapazität und Dimensionierung

Das Behältervolumen ist nicht willkürlich. Vorschriften verlangen, dass die Gesamtbehälterkapazität auf das kombinierte Volumen der versorgten Bremszylinder abgestimmt ist, damit das System genug gespeicherte Luft für mehrere volle Bremsungen hält, nachdem der Kompressor keinen Druck mehr aufbaut. In der Praxis sind die Tanks groß genug, dass mehrere harte Bremsungen möglich sind, oder der LKW mit der Betriebsbremse gehalten werden kann, bevor der Druck auf die Warnschwelle von rund 60 psi fällt.

Der Druckregler hält die Tanks aufgefüllt. Er schaltet den Kompressor am oberen Ende des Bereichs ab, üblicherweise bei etwa 120 bis 135 psi, und wieder ein, wenn der Druck auf rund 100 bis 110 psi fällt. Ein voll geladenes System liegt in den Arbeitstanks typischerweise bei rund 120 psi. Erreichen Ihre Tanks diesen Bereich nie, liegt der Fehler meist beim Kompressor oder Regler weiter vorn, nicht bei den Tanks selbst; siehe Druckluftkompressor baut keinen Druck auf.

Behälter prüfen und Korrosion vorbeugen

Bei der Rundum-Sichtprüfung und im planmäßigen Service verdienen die Tanks einen Blick, nicht nur den Zug am Ablassventil.

1. Entwässern und prüfen, was herauskommt. Überwiegend Luft ist gut. Viel Wasser bedeutet, der Trockner braucht Aufmerksamkeit; viel Öl bedeutet, der Kompressor braucht sie.
2. Auf äußeren Rost und Lochfraß achten, besonders um den Ablassstutzen sowie an Schweißnähten und Halteschellen, wo sich Streusalz sammelt.
3. Halteschellen und Halterungen prüfen. Ein Tank, der sich lockerrüttelt, scheuert Leitungen durch und reißt irgendwann eine Verschraubung ab.
4. Anschlüsse und Leitungen mit Seifenwasser auf Sickerlecks prüfen; ein langsames Behälterleck zeigt sich als Druckabfall über Nacht.
5. Rückschlagventile auf Dichtheit prüfen. Fällt beim Abstellen des Motors und Betätigen der Bremse ein Kreis viel schneller ab als erwartet, oder fallen beide gleichzeitig ab, die Rückschlagventile testen.

Korrosion ist der Hauptfeind des Behälters und fast immer ein Fehler im Feuchtigkeitsmanagement. Lufttrockner gewartet halten, Tanks planmäßig entwässern, dann hält ein Stahlbehälter viele Jahre. Bleibt Wasser stehen, rostet der Tank von innen, wo man es nicht sieht, bis er versagt. Ein Tank mit sichtbarem Durchrosten von außen, oder einer, der beschädigt oder eingedellt wurde, sollte ersetzt statt geflickt werden, denn ein Behälter ist ein Druckbehälter, und ein Versagen unter Druck ist gefährlich.

Die Behälter sind einfache Bauteile mit wichtiger Aufgabe. Sie speichern die Luft, halten die Kreise getrennt und geben die Reserve, die Druckluftbremsen sicher macht. Entwässern als tägliche Routine behandeln, Feuchtigkeit fernhalten, und der Rest des Systems, von den Relaisventilen bis zu den Bremszylindern, bleibt sauberer und hält länger.