Ohne Tankstopp bis Neapel


HTW-Saarland stellt mit KÜS-Unterstützung einen Reichweitenrekord mit Autogas auf

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Ungewöhnlicher Job für Prüfingenieur Thomas Schuster: Der KÜS-Mitarbeiter versiegelt eine Tankklappe. Nachtanken ist ab sofort verboten. Aus gutem Grund, denn mit dem Peugeot 5008 soll ein Reichweitenrekord gefahren werden. 1.000 Kilometer ausschließlich mit Autogas. Das Experiment gelingt. Nach fünf Tagen von Saarbrücken über Waldesch bei Koblenz, Mettmann bei Düsseldorf, Hamm, Hannover und Osnabrück nach Münster stehen 1.030 Kilometer auf der Uhr und die Siegel sind unbeschädigt.

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KÜS-Ingenieur Thomas Schuster versiegelt in Saarbrücken die Tankklappe des Versuchsfahrzeug.

Damit hat das Autogas-Projekt S1000plus an der Hochschule für Technik und Wirtschaft des Saarlandes (HTW) sein Ziel erreicht. Im Institut Automotive Powertrain der Professoren Dr.-Ing. Thomas Heinze und Dr.-Ing. Harald Altjohann wird seit mehr als sechs Jahren rund um Deutschlands Alternativkraftstoff Nr. 1 geforscht, der international die Bezeichnung LPG (Liquefied Petroleum Gas) trägt. Nach dem Beweis, dass mit Autogas auch Geschwindigkeiten oberhalb von 300 km/h möglich sind (Projekt v300plus) und dass es bei richtigem Einsatz rund 20 Prozent CO2 gegenüber Benzin spart (Projekt CO2-100minus) stand jetzt eine Reichweitenerhöhung auf der Agenda. „s“ steht in der Physik für Strecke, die 1000 für die gewünschte Reichweite und das Plus signalisiert, dass es gerne auch ein paar Kilometer mehr sein dürfen. Wie viel mehr, das ist zunächst die große Frage.

Denn in Münster sind die Tanks noch nicht leer. Also weiterfahren. Zurück in Richtung Saarland mit Thomas Schuster im Begleitfahrzeug immer in Sichtweite. Erst nach 1.365,5 Kilometern kurz vor Trier wird der Motorlauf des 1,6-Liter-Motors unruhig, und Prof. Heinze und sein wissenschaftlicher Mitarbeiter Michael Fries lassen den Peugeot 5008 ausrollen. 1.365,5 Kilometer! Ein Wert, den selbst die kühnsten Optimisten im Projekt S1000plus nicht erwartet hätten. 8,8 Liter pro 100 Kilometer mit einer Großraumlimousine mit Autogas mit zwölf verschiedenen Fahrern im ganz normalen Straßenverkehr sind ein tolles Ergebnis – auch für die KÜS, die damit bereits das dritte HTW-Autogas-Projekt als Projektpartner intensiv begleitete. Eine eindrucksvolle Bestmarke, die locker in die Dimensionen von Diesel-Reichweitenrekorden vorstößt.

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Der Staatssekretär im saarländischen Wirtschafts- und Verkehrsministerium, Jürgen Barke, senkt an der HTW die Startflagge und schickt damit das Versuchsfahrzeug auf die 1.000 Kilometer lange Tour nach Münster.

1.365,5 Kilometer! Das reicht von Saarbrücken exakt bis nach Neapel, vorausgesetzt, der Verbrauch liegt genauso hoch oder besser niedrig wie bei der fünftägigen Versuchsfahrt. Bei 80 Cent je Liter LPG ergeben sich 96,13 Euro Kraftstoffkosten. Mit einem vergleichbaren 5008-Diesel wären es übrigens rund 125 Euro und beim Benziner sogar etwa 160 Euro. Als Zugabe gibt′s obendrein noch eine CO2-Einsparung von rund 60 kg.

Bis es soweit war, hatte das Team von Automotive Powertrain eine Menge Entwicklungsarbeit zu leisten. Die erste Hürde war schon das Fahrzeug selbst: Eine Großraumlimousine mit moderner Benzindirekteinspritzung. Für die gibt es auf dem Markt noch keine Umrüstlösung auf Autogas-Direkteinspritzung. Eine LPG-Einspritzung ins Saugrohr dagegen kam für Prof. Heinze nicht infrage. Das wäre für ihn ein technischer Rückschritt gewesen. Also entwickelten die Saarbrücker Wissenschaftler ein eigenes Autogassystem. Mit manchen bekannten Komponenten zwar, aber das machen andere Gasanlagenhersteller auch.

Größtes Problem bei Direkteinspritzern ist die Gefahr der Dampfblasenbildung. Autogas will in seinen natürlichen Aggregatzustand zurück, doch das darf erst im Brennraum passieren. Wird es vorher gasförmig, bricht der Druck zusammen und das Fahrzeug lässt sich nicht mehr starten. Dies kann sehr schnell nach dem Abstellen der heißen Maschine passieren, denn die Membran-Hochdruckpumpe ist direkt an den Motorblock angeflanscht.

Die Lösung ist ein von Automotive Powertrain entwickelter und zum Patent angemeldeter Kühlflansch, der die Pumpe thermisch vom Motor trennt. Als Kühlmittel fungiert Autogas, denn der reguläre Kühlkreislauf wäre noch viel zu heiß gewesen. Das funktioniert sehr gut. Auf den weit über 1.000 Kilometern gab es nie das Problem, den heißen Motor erneut zu starten.

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In Münster sieht sich Thomas Schuster sehr sorgfältig die Tankklappe des Peugeot 5008 an: Jawohl, das Siegel ist unversehrt!

Zweites technisches Highlight ist das Verbundsystem aus drei Autogastanks. „Der Innenraum darf nicht eingeschränkt werden“ lautete von vornherein eine Maxime für die Entwickler. Für den Peugeot 5008 bedeutete dies, dass alle Tanks unterflur montiert werden mussten. Aus dem Kofferraumboden der Großraumlimousine lassen sich nämlich zwei zusätzliche Notsitze zaubern, die sie zumindest für kurze Strecken zum Siebensitzer machen. Entsprechend gibt es auch keine Reserveradmulde, in der sonst der LPG-Rundtank platziert wird. Der sitzt jetzt unterflur hinter der Hinterachse. Dazu kommen zwei Zylindertanks anstelle des Benzintanks. Hierfür musste die Auspuffanlage verlegt werden. Die Abgase werden jetzt an der rechten Fahrzeugseite emittiert – so wie man es von amerikanischen Sportwagen kennt.

Mehrere Pumpen und Ventile sowie eine ausgeklügelte Steuerung sorgen dafür, dass die insgesamt 120 Liter Autogas optimal zwischen den Tanks verteilt werden. Anders als beim Benzintank funktioniert das Prinzip der kommunizierenden Röhren nämlich nicht, da LPG unter Druck steht. Nur aus dem hintersten Tank wird der Kraftstoff zur Hochdruckpumpe gefördert. Sinkt sein Inhalt unter 50 Prozent, wird er aus dem mittleren Kraftstoffbehälter nachgespeist, wobei selbstverständlich ein Maximum von 80 Prozent – wie generell bei Autogas-Tanks im Pkw – nicht überschritten werden darf. Sinkt der Füllstand im mittleren Behälter unter die 50-Prozent-Marke, gibts Nachschub von vorne.

Das Ganze wird von einem selbst entwickelten Steuergerät gemanagt. In ihm werden auch die Signale der originalen Motorsteuerung auf die Anforderungen von LPG modifiziert. Durch die deutlich höhere Klopffestigkeit von Autogas (im Mittel 107 Oktan) kann der Zündzeitpunkt signifikant verändert werden. Auch eine Kaltstartanfettung ist selbst bei Minusgraden nicht nötig, da das Autogas im Zylinder sofort gasförmig wird. Das wirkt sich positiv sowohl auf den Verbrauch als auch auf die Schadstoffemissionen aus. Feinstaub und damit die Einhaltung der Grenzwerte der Euro 6 hinsichtlich der Partikelzahl sind absolut kein Thema und auch der Ausstoß von aromatischen Kohlenwasserstoffen – die als krebserregend gelten – liegen deutlich unter denen konventioneller Kraftstoffe.

Der höhere Wirkungsgrad ermöglichte eine Änderung der Getriebeübersetzung in den Gängen vier bis sechs, die jetzt denen des Dieselmotors entsprechen. Am deutlichsten wird das im sechsten Gang, wo bei gleicher Geschwindigkeit eine um 17 Prozent geringere Drehzahl benötigt wird. Auch so lässt sich Sprit sparen. Und die Ersparnis reicht für mehr als ein leckeres italienisches Eis im sonnigen Neapel.

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