Kanadisches Unternehmen setzt auf neue Einspritztechnik
Umgebauter Dieselmotor läuft mit Erdgas

Durch geringe Veränderungen während der Produktion können Dieselmotoren für den Betrieb mit Erdgas vorbereitet werden. So gelingt es den Entwicklern, die positiven Eigenschaften des Dieselmotors wie geringerer Verbrauch und höhere Leistung zu erhalten.

DÜSSELDORF. „Durch Austausch der Dieseleinspritztechnik gegen eine entsprechende Erdgaseinspritztechnik wird das Erdgas direkt in den Brennraum des Motors eingebracht“, sagt Ulrich Hilger vom Fachbereich Maschinenbau an der Dortmunder Fachhochschule. Diese so genannte DING-Technik (Direct Injection Natural Gas) zum Eindüsen des Erdgases hat der Forscher mit der Entwicklungsgesellschaft für Verbrennungsmotoren und Energietechnik (GVH) entwickelt. Zwar werden auch für die heutigen Erdgasmotoren als Basisaggregate Dieselmotoren verwendet, diese werden aber so umgebaut, dass sie nach dem Ottomotor-Prinzip funktionieren. „Dadurch gehen die wesentlichen Vorteile der Dieseltechnik verloren“, erläutert Hilger. Abhängig von der Betriebsweise verbrennen heutige Gasmotoren bis zu 40 % mehr Kraftstoff im Vergleich zu dem entsprechenden Dieselmotor und sind weniger leistungsfähig.

Erster Motor kommt in Nordamerika auf den Markt

Neben den Dortmundern arbeitet die kanadische Firma Westport Innovations Inc. an der Direkteinspritztechnik für Erdgasmotoren. Die Kanadier haben die Entwicklungen der GVH im vergangenen Jahr übernommen und die Technik der Dortmunder mit ihrer eigenen zusammengeführt. „Wir glauben, dass die Technik Zukunft hat, insbesondere für die Bereiche Stadtbusse bzw. Kommunal- und Verteilerfahrzeuge“, sagt Bernd Bartunek, Vice President von Westport Europe und Leiter der deutschen Niederlassung in Dortmund. Aber auch erdgasbetriebene PKWs könnten eines Tages von der neuen Technik profitieren, die zunächst in Motoren für LKWs eingebaut wird. Im Rahmen eines Joint Ventures mit dem US-Motorenhersteller Cummins Inc. wird der kanadische Hersteller im nächsten Jahr einen Motor mit der eigenen DI-Erdgastechnik für schwere Nutzfahrzeuge in Nordamerika auf den Markt bringen.

Auch deutsche LKW-Hersteller zeigen zunehmend Interesse an der neuen Technik. So hat z.B. MAN Westport einen Motor zur Verfügung gestellt, der mit der Technik der Kanadier umgerüstet wurde und derzeit bei der MAN Nutzfahrzeuge AG in Nürnberg hinsichtlich seines dynamischen Betriebsverhaltens getestet wird. „Die Einspritztechniken – sowohl der Dortmunder als auch die Westport-eigene – sind interessant, in Europa jedoch noch weit von der Serienproduktion entfernt“, so die Einschätzung von Gerald-Otto Lexen, Experte für Erdgasmotoren bei MAN in München.

Geringerer Verbrauch gleicht Mehrkosten aus

Der Marktanteil von erdgasbetriebenen Nutzfahrzeugen in Deutschland ist zurzeit noch sehr gering. Insgesamt gibt es hier zu Lande nur etwa rund 1.000 Busse oder kleinere Transporter, die mit dem Gas betrieben werden. Die schadstoffarmen Motoren werden vor allem im städtischen Nahverkehr oder in Flotten bei städtischen Unternehmen genutzt.

Ein Grund für die geringe Akzeptanz der Motortechnik sind die Mehrkosten von bis zu 12.000 Euro für die Erdgastankanlage im Nutzfahrzeug, vermutet der Dortmunder Maschinenbau-Professor. Diese Kosten würden mit dem neuen Motorkonzept aber recht schnell wieder hereingeholt, sagt Hilger.

Da der Motor so viel Energie verbraucht wie ein vergleichbarer Diesel-LKW – Erdgas aber wegen der Steuerbefreiung bis 2020 rund 25 % billiger ist als Dieselkraftstoff –, würden die Mehrkosten bei der Anschaffung je nach Kilometerleistung innerhalb von zwei bis drei Jahren eingefahren. Modellrechnungen der Dortmunder haben ergeben, dass die Betreiber z.B. von Stadtbussen mit der neuen Technik insgesamt bis zu 15 % der Betriebskosten eines Fahrzeuges einsparen können.

Einen weiteren Grund für das wachsende Interesse der Nutzfahrzeugbauer sieht Bernd Bartunek von Westport in den wachsenden Anforderungen an die Reinheit der Abgase. Die neuen schärferen Abgasnormen können mit Dieselmotoren künftig nur durch aufwendige und vergleichsweise teure Abgasnachbehandlungsmaßnahmen zur Verringerung der Partikel- und Stickoxidemissionen eingehalten werden.

„Spätestens wenn die neuen Normen eingehalten werden müssen, rechnet sich die Investition in den Erdgasmotor“, sagt Bartunek. Motoren, die mit DI-Erdgastechnologie betrieben werden, seien laut Westport in der Lage, auch zukünftige Schadstoffgrenzwerte wie die der Euronorm 4 bzw. Euronorm 5, die 2005 bzw. 2008 in Kraft treten, ohne umfangreiche Abgasnachbehandlung einzuhalten.

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