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Forschung: Wasser macht den Dieselmotor sauberer
Hamburger Student experimentiert mit Wasserstoffeinspritzung für Dieselmotoren und kann interessante Ergebnisse vorweisen

RobGal

Die Erkenntnis, dass Wassereinspritzung die Leistung von Dieselmotoren verbessert, ist nicht neu. Bei Gasturbinen wird diese Technik längst eingesetzt, auch im Schiffs-, Flugzeug- und Autobau kommt sie zum Einsatz. Tuner nutzen sie in Personen- und Sportwagen, um aus den Motoren noch mehr Leistung herauszukitzeln. Nun hat sich ein Student mit der Wassereinspritzung für herkömmliche Diesel-Pkw beschäftigt. Seine Ergebnisse verlangen Aufmerksamkeit.
Stefan Nahs ist Student für Wirtschaftsingenieurwesen an der Hamburger Fern-Hochschule (HFH). Für seine Bachelorarbeit forschte er zu neuen Möglichkeiten der Abgasreduzierung von Diesel-Pkw. Dabei konzentrierte er sich auf Ruß und Stickoxide (NOx), deren Schädlichkeit für Mensch und Umwelt lange unterschätzt wurde. Nun sind sie umso vehementer im Fokus – Stichworte sind Abgasmanipulationen, Grenzwerte und Fahrverbote.

Zu Beginn seiner Forschung ging der Student von dem Problem aus, dass mit den bisherigen Techniken immer nur einer der beiden Schadstoffe gesenkt werden kann. In modernen Diesel-Pkw benötigt man gegen die Stickoxide einen SCR-Katalysator mit Adblue-Harnstofflösung und einen Partikelfilter gegen den Feinstaub oder Ruß. Ein einheitliches Verfahren gegen beide Emissionen gibt es nicht.

Für seine Versuche nahm sich der Jungwissenschaftler eines der gängigen Nachrüstsets für die Wasser- oder Methanoleinspritzungen vor, wie sie zum Tunen verwendet werden. Er programmierte es um, so dass destilliertes Wasser in die Ladeluft gespritzt wird. Dort verdunstet es und kühlt damit das gesamte Temperaturprofil des Motors ab. „Das reduziert die Emissionen“, so die theoretische Überlegung.

Nahs baute das System in ein Auto ein, machte auf einem Rollenprüfstand den Praxistest und unterzog das Versuchsfahrzeug unterschiedlichen Fahranforderungen. Die Bilanz: „Die erwartete Senkung der Temperatur und der Stickoxidbildung hat sich in diesen Tests eindeutig bestätigt“, freut sich Nahs. Die NOx-Werte seien um mehr als ein Viertel gesunken, während sich beim Verbrauch „keine Erhöhung im nennenswerten Umfang“ gezeigt habe.

Gleichzeitig vergrößerte sich die Motorleistung um rund 20 Prozent. Das erklärt Nahs mit der Kühlung, die auch dazu führe, dass der Turbolader „die eigene Leistungsdrosselung erst bei höheren Drehzahlen aktiviert“. Das heißt: Dem Motor steht auch bei höheren Drehzahlen das volle Drehmoment zur Verfügung, der Motor hat mehr Power.

Nahs hält die Wassereinspritzung für praxistauglich, eine Nachrüstung sei „einfach möglich“. Im Gegensatz zum leistungssteigernden Chiptuning sei „keine geringere Lebensdauer des Pkw zu erwarten“, betont er. Der Hamburger Student empfiehlt den Einsatz der Wassereinspritzung besonders bei kleineren und Kleinstmotoren. Sie arbeiteten oft unter hoher Last, da komme der kühlende Effekt „am besten zum Tragen“.

Die jüngsten Entwicklungen rund um den Dieselmotor haben aus Sicht von Stefan Nahs gezeigt, dass die Kombination von hoher Leistung und geringen Verbrauchskosten „bislang klar zu Lasten der Umwelt ging“. Seine Antwort ist die Wasserstoffeinspritzung.
Quellen
    • Foto: © doris oberfrank-list - Fotolia.com | Text: Beate M. Glaser (kb)