Moderne Motoröle reduzieren Emissionsausstoß

Vor allem die in die Umwelt gelangten Partikeln wie Stickoxide (NOx), Kohlenwasserstoff und Kohlenmonoxid stehen im Fokus der europäischen Gesetzgebung. Die deutliche Überschreitung der gesetzlichen Grenzwerte in Ballungsräumen muss gesenkt werden, um Strafen seitens Brüssel zu vermeiden. Gerade in Großstädten wie Stuttgart, die permanent unter der Feinstaubbelastung leiden, wird deshalb schon heftig über mögliche Fahrverbote diskutiert. „Diverse Systeme zur Nachbehandlung wie 3-Wege-Kat, Partikelfilter bei Benzinern oder Abgasrückführung, Dieselpartikelfilter und Harnstoffnachbehandlung mittels Ad-Blue führen zwar dazu, dass die Werte insgesamt besser werden“, weiß Andreas Krapf, Produktmanager Automotive/Kfz Sonderprodukte bei Zeller+Gmelin. Dabei liege die das Augenmerk vor allem auf einer Kombination von energiesparender Motorentechnologie – Stichwort Downsizing – und effektiven Nachbehandlungssystemen. „Bei der Motorentechnologie hat sich extrem viel getan mit modernen Hochdruckeinspritzverfahren wie Common Rail oder der Adaption der Geometrie bei Turboladern“, betont der Divinol-Produktmanager. Aber auch die Nachbehandlungssysteme sind immer weiter verbessert worden, insbesondere bei Dieselfahrzeugen. Ein Beispiel im Nutzfahrzeugbereich sind Dieseloxidationskatalysatoren (DOCs), die seit ihrer Markteinführung Mitte der 90er Jahre weiter optimiert wurden.

Kraftstoff durch Motoröl sparen

„Hieran zeigt sich, dass die Automobil- und Zulieferindustrie permanent an einer Verbesserung der Emissionswerte arbeitet, doch vor allem auch moderne Hochleistungsmotoröle können dazu beitragen, den Kraftstoffverbrauch nachhaltig zu senken“, gibt Andreas Krapf zu bedenken. „Was nützt der beste, emissionsreduzierte Motor, wenn der Fahrzeughalter ein minderwertiges Öl nachfüllt.“ Deshalb wird bereits seit 1995 an kraftstoffsparenden Ölsorten entwickelt. Im Zentrum des Interesses ist seitdem bei der ACEA (European Automobile Manufacturers‘ Association) und den OEMs das Thema Fuel Economy/Efficiency (FE) gerückt. Um jedoch nachhaltige FE-Ergebnisse zu ermöglichen, sind die wesentlichen Anforderungen ans Motor Setup das Motor Downsizing, Turboaufladung und die Erhöhung der Leistungsdichte. Mit Hochdruck wird an neuen, verbesserten Schmiermitteln geforscht, denn die Öle müssen an die veränderten Anforderungen angepasst werden. So müssen moderne Hochleistungsmotoröle folgende Eigenschaften erfüllen:

– verbesserter Verschleißschutz

– bessere Oxidationsstabilität

– besserer Schutz vor Verschlammung

– verbesserter Verußungsschutz

– besserer Ablagerungsschutz

– sowie generell der Schutz der Nachbehandlungssysteme

Das Labor von Zeller+Gmelin im schwäbischen Eislingen ist permanent mit der Entwicklung innovativer Schmierstoffe beschäftigt. Von den weltweit mehr als 900 Beschäftigten sind rund 20 Prozent in der Forschung und Entwicklung tätig. Laut Zeller+Gmelin habe sich die Menge der am Markt verfügbaren sog. Fuel Efficient-Öle (FE-Öle) seit 1995 exorbitant erhöht. Um die Motoröle auf die gestiegenen Anforderungen hin anzupassen, verwenden die Entwickler bei Zeller+Gmelin einerseits bessere Grundöle und andererseits wird ständig an einer Verbesserung der Additive gearbeitet. Hierbei stehen drei Aspekte im Fokus der Schmierstoffentwickler: niedriger Kraftstoffverbrauch und damit einhergehend reduzierter CO₂-Ausstoß sowie geringe Betriebskosten. „Gerade moderne Hochleistungsmotoröle mit ihren hervorragenden Viskositätseigenschaften tragen dazu bei, den Kraftstoffverbrauch und sukzessive die Emission zu reduzieren.“ Diese zeichnen sich in erster Linie durch eine niedrige HTHS-Viskosität „High Temperatur High Shear) aus, der Grenzwert wird nach den von der ACEA zulässigen Vorgaben bis auf 2,9 mPas (Millipascalsekunden) herabgesetzt. Dadurch wird die Reibung des Öls im Motorumlauf geringer und letztlich Kraftstoff eingespart. „Durch eine Anpassung der Viskosität lassen sich am schnellsten FE-Effekte ermöglichen“, merkt der Produktmanager an. Ein zusätzlicher Einspareffekt lässt sich durch die Beimischung neuer verbesserter Reibungsmodifizierern erreichen. Wobei die Schmierstoffentwickler immer die richtige Balance an reibwertverbesserdenden Additiven finden müssen, um die Motortechnik nicht zu gefährden. „Im Durchschnitt sind neue Pkw im Hinblick auf die CO₂-Emission seit 1995 um zirka 60 g/km sauberer geworden und dazu tragen innovative Motoröle einen nicht unerheblichen Anteil bei.“ Im Vergleich: 1995 lag der CO₂-Ausstoß bei 190 g/km und 2015 bei 130 g/km.

Wie wichtig die stetige Weiterentwicklung neuer Motorölsorten ist, zeigt sich deutlich bei der Öl-Verbesserung (Fuel Improvement): 1 Prozent Öl-Optimierung ermöglicht im Durchschnitt 1,5 g/km geringere CO₂-Emission. „Bei einem durchschnittlich ausgelasteten Lkw können wir bei nur einem Prozent Öl-Verbesserung zirka 500-600 € Dieseltreibstoff pro Jahr sparen. Für die Umweltbilanz würde das etwa 1,4 MT CO₂-Einsparung jährlich entsprechen.“

Was aber ist zu beachten, um die Fuel Economy über die gesamte Lebensdauer eines Fahrzeugs einzuhalten? In erster Linie es am Fahrzeughalter bzw. dem Flottenmanagement einerseits immer das richtige Öl zu verwenden und andererseits auf die Ölwechselintervalle einzuhalten. „Wer hiermit zu schludrig umgeht, der muss mit einer Aufdickung des Öls und der Zerscherung der Additive rechnen, was den FE-Effekt natürlich zerstört“, warnt der Automotive-Produktmanager von Zeller+Gmelin. Wichtig sei auch die Haltbarkeit des Motoröls unter Betriebsbedingungen im Blick zu behalten. Die folgende Tabelle soll einen kleinen Überblick darüber geben: (sieh bitte Anhang)

Der Divinol-Produktmanager von Zeller+Gmelin weist besonders auf die Verwendung von alternativen Treibstoffen wie Biodiesel hin: „Biodiesel neigt aufgrund seines hohen Siedepunktes dazu, eher im Motoröl zu diffundieren und zu einer zeitigen Ölalterung. Auch die Ablagerung an den Kolben erhöht sich.“ Eine weitere Gefahr sei die Ölgelatierung bei niedrigen Temperaturen wie auch eine Erhöhung von Ölschlamm im Motor. Ein Vergleichstest zeigt dies deutlich: Ein Dieselfahrzeug weist nach 26.000 km Fahrt eine 20-Prozentige Verdünnung des Motoröls auf, wohingegen ein mit Normaldiesel betriebenes Fahrzeug eine nur 7-prozentige Verdünnung hat.