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Sprit sparen: Wasser marsch!
Kaum vorstellbar, aber vielleicht bald Realität: Damit hochbelastete Drei- und Vierzylindermotoren nicht überhitzt werden, soll ein zusätzliches System Wasser in den Verbrennungsvorgang spritzen und dabei Benzin sparen. Das jedenfalls haben Bosch-Ingenieure jetzt vorgestellt.
Im Kampf gegen jeden Tropfen unnötig verbrannten Kraftstoff greifen Forscher und Techniker weltweit auf immer neue Denkansätze zurück. Der Stuttgarter Zulieferer Bosch, der unweit der Landeshauptstadt kürzlich eine neue „Denkfabrik“ eröffnet hat, spricht jetzt davon, mit einer Wassereinspritzung gut zehn Prozent Kraftstoff einsparen zu können. Denn insbesondere bei hohen Drehzahlen dient ein Teil des Benzins der Kühlung statt dem Vortrieb. Dass es auch anders geht, zeigt Bosch mit seiner neuen Wassereinspritzung. Gerade bei flotterem Beschleunigen oder Autobahnfahrten sollen sich durch das zusätzliche Einspritzen von Wasser bis zu 13 Prozent Kraftstoff sparen lassen. „Mit der Wassereinspritzung zeigen wir, dass der Verbrennungsmotor noch einiges auf der Pfanne hat“, sagt Dr. Rolf Bulander, Vorsitzender des Unternehmensbereichs Mobility Solutions und Geschäftsführer der Robert Bosch GmbH. Insbesondere bei Downsizing-Motoren mit drei oder vier Zylindern spielt die Bosch-Technik ihre Sparsamkeit aus. Also bei jenen Motoren, die heute jedes gängige Mittelklasseauto unter der Haube hat, weil man mit weniger Hubraum Gewicht und Material einsparen wollte.
Genutzt wird ein „Extrakick“ für den Turbomotor. Dabei soll die Bosch Innovation Autos nicht nur sparsamer, sondern auch leistungsstärker machen. „Die Wassereinspritzung kann jedem Turbomotor noch mal einen Extrakick verpassen“, sagt Stefan Seiberth, Vorsitzender des Bereichsvorstands Gasoline Systems bei Bosch. Der Motor wird durch frühere Zündwinkel noch effizienter betrieben. Damit können Entwickler selbst aus kraftvollen Sportmotoren zusätzliche Leistung kitzeln.
Der innovativen Motortechnik liegt technisch eine einfache Erkenntnis zugrunde: Ein Motor darf nicht überhitzen. Um das zu verhindern, wird bis heute bei so gut wie allen Benzinmotoren zusätzlicher Kraftstoff eingespritzt. Dieser verdampft und kühlt somit Teile des Aggregats herunter. Die Idee: Noch vor der Zündung des Kraftstoffs wird ein feiner Wassernebel in den Ansaugtrakt eingespritzt, der durch die hohe Verdampfungseigenschaft des Wassers effektiv kühlt. Deshalb bedarf es auch nur einer kleinen zusätzlichen Wassermenge: Pro gefahrenen hundert Kilometern liegt der Verbrauch lediglich bei wenigen hundert Millilitern. Der kompakte Wassertank, der die Einspritzung mit destilliertem Wasser versorgt, muss somit höchstens alle paar tausend Kilometer aufgefüllt werden. Sollte der Tank doch einmal leer sein, ist das nicht schlimm: Der Motor funktioniert dann problemlos, allerdings ohne das höhere Drehmoment oder den geringeren Verbrauch der Wasser-Einspritzung.
Bescheidener hingegen klingen die offiziellen Prognosen. Im zukünftigen Verbrauchstest (WLTC) ermögliche die Wassereinspritzung eine Ersparnis von bis zu vier Prozent. Im realen Verkehr sei noch mehr möglich: Bei flotterem Beschleunigen oder Autobahnfahrten lassen sich in realen Fahrsituationen bis zu 13 Prozent Kraftstoff sparen.
Befürchtungen, der Motor könne wegen der Wassereinspritzung rosten, zerstreuen die Bosch-Experten. Denn es verbleibe kein Wasser im Brennraum. Dieses verdampfe vor der Verbrennung und verlasse mit dem Abgas den „Maschinenraum“. Ein relativ kleiner Tank, der nur alle 3000 Kilometer mit destilliertem Wasser nachgefüllt werden muss, soll das System ergänzen. Im Winter könne das Wasser zwar gefrieren, aber der laufende Motor taue es wieder auf. Bis zum Serieneinsatz in typische Alltagsautos sollen allerdings noch zwei bis drei Jahre vergehen.