CO2-100minus hört sich an wie das Teil einer chemischen Formel. Es ist jedoch ein technischer Grenzwert, dem in Zukunft eine große Bedeutung zukommen könnte. 100 Gramm CO2-Ausstoß pro Kilometer sollen nach den bislang bekannt gewordenen Plänen der Bundesregierung das Limit sein, bis zu dem künftig Autos von der Kraftfahrzeugsteuer befreit werden sollen. Genau das ist der Auftrag an Prof. Dr. Harald Altjohann und Prof. Dr. Thomas Heinze von der Hochschule für Technik und Wirtschaft des Saarlandes (HTW):
«Finden Sie ein mit Benzin betriebenes Auto, rüsten es auf Autogas-Antrieb um und optimieren es so weit, dass weniger als 100 Gramm CO2 pro Kilometer den Auspuff verlassen.»
Die beiden Hochschullehrer des Fachbereiches Maschinenbau hatten bereits 2007 mit Unterstützung der Wirtschaft sowie verschiedener öffentlicher Institutionen das Projekt v300plus wissenschaftlich geleitet. Mit einem auf Autogas umgerüsteten 1er BMW mit Achtzylindermotor gelang auf einer Teststrecke bei Papenburg im Emsland eine Höchstgeschwindigkeit von 303,6 km/h. Schneller war nie
zuvor ein mit Flüssiggas betriebener Pkw unterwegs gewesen. Für einen offiziellen Weltrekord fehlte damals nur noch der Referenzwert in Gegenrichtung, um Windeinflüsse auszuschließen. Doch das machte Dauerregen zunichte. Aber der Beweis war erbracht: Autogas – bislang in der öffentlichen Wahrnehmung eher ein Kraftstoff für Pfennigfuchser – muss hinsichtlich der Fahrdynamik und auch der Motorleistung keinen Vergleich scheuen.
Inzwischen ist der Klimawandel weltweit in den Blickwinkel gerückt, und da macht die Jagd nach weiteren Geschwindigkeitsrekorden keinen Sinn mehr. Gerade in Sachen CO2-Emmission braucht sich Autogas nicht zu verstecken, und so fassten die Projektpartner das neue Ziel ins Auge.
«Wir trauen uns 20 Pozent CO2-Reduzierung zu, darüber hinaus wird es sehr viel Arbeit werden»
erklärt Prof. Heinze. Zehn Prozent, so rechnet er vor, bekomme man durch die reine Umrüstung auf Flüssiggas geschenkt. «Weitere acht Prozent sind möglich, wenn der Motor hinsichtlich der Zündung und Verdichtung optimiert wird», ist Heinze überzeugt. Durch seine mittlere Oktanzahl von 110 ist LPG (Liquid Petroleum Gas) deutlich klopffester als Benzin, ja sogar als das von seinen Anbietern viel gepriesene Ultimate oder V-Power mit jeweils 100 Oktan.
Dadurch lassen sich größere Zündwinkel und damit ein verbesserter motorischer Wirkungsgrad realisieren. Der erste Schritt beim Projekt CO2-100minus war die Suche nach geeigneten Fahrzeugen für die Autogas-Umrüstung. Die fanden die Saarbrücker mit dem Fiat 500 und dem Hyundai i10. Auf dem Papier hatten beide schon mal beste Voraussetzungen: Der kleine Fiat mit seinem 1,2 Liter-Vierzylinder mit 69 PS hat im Benzinbetrieb einen CO2-Ausstoß von 119 Gramm, sein südkoreanischer Kollege kommt mit einem 1,1-Liter Vierzylinder und 67 PS auf den gleichen Wert.
Nach der Umrüstung auf Autogas gehören die beiden U100-Kandidaten natürlich erst auf den Prüfstand: Feststellung des CO2-Ausstoßes im Benzin- und im Flüssiggas-Betrieb. Auf diese Werte müssen Heinze und Altjohann mit ihren Studenten schließlich aufbauen, wenn sie wissen wollen, welchen Erfolg die einzelnen Maßnahmen bringen. Doch die Zahlen beim niederländischen Autogas-Anlagenbauer Vialle weichen nach oben von den Homologationsdaten der Hersteller ab. Das hatte Heinze tendenziell erwartet, schließlich ist es ein offenes Geheimnis, dass die Werke spezielle Fahrzeuge für die Messungen vorbereiten, während er mit Pkw «von der Stange» arbeiten muss. Es macht das Unterfangen schwerer, weckt aber auch den Ehrgeiz der Projektpartner. Weitere Messserien müssen her – und auch Gespräche mit den Autobauern, um zu erfahren, wie die zu ihren Zahlen kommen.
Prof. Dr. Thomas Heinze
Nach Überwindung dieser Hürde geht es ständig auf den HTW-Prüfstand. Der Institutsroboter fährt dabei einen reproduzierbaren Zyklus, mit dem die Erfolge der verschiedenen Modifikationen überprüft werden können. So werden Schritt für Schritt die Fahrzeuge optimiert. Für die letzten zwei Prozent CO2-Einsparung werden auch vermeintliche Kleinigkeiten untersucht und ebenfalls perfektioniert. Das beginnt bei extrem leichtlaufenden Schmierstoffen und Reifen mit geringem Rollwiderstand, über eine Verbesserung des Abgassystems bis hin zum Wirkungsgrad von Nebenaggregaten wie Lichtmaschine und Servolenkung. Dabei denkt Heinze auch an geschaltete Systeme, die nur dann arbeiten und damit Energie verbrauchen, wenn sie wirklich genutzt werden.
Prof. Dr. Harald Altjohann
Der letzte Schritt ist die Abgasmessung in einem akkreditierten Prüflabor.
Dann wird es noch einmal richtig spannend. Mit dem HTW-eigenen Prüfstand sind nämlich nur relative Messungen möglich. Erst mit dem Testat eines neutralen Labors werden Altjohann und Heinze sowie die Projektpartner 100-prozentig wissen, ob das große Ziel erreicht ist: Weniger als 100 Gramm CO2 pro Kilometer. Erste Ergebnisse sollen bereits jetzt auf der Automechanika im September in Frankfurt präsentiert werden. Hier soll das Projekt CO2-100minus ebenso für Furore sorgen wie v300plus vor einem Jahr an gleicher Stelle bei der IAA.
