Das Drei-Liter-Polymer

News: Das Drei-Liter-Polymer

Wie kommt es an, das Drei-Liter-Auto, wird es gekauft, ist es zu teuer, zu klein, zu langsam? Die Frage nach einem niedrigen Spritverbrauch hing bisher vorwiegend von der Autoindusrie ab. Doch nun haben Wissenschaftler ein neues Treibstoff-Additiv entwickelt, das nicht nur die Motorenleistung erhöht, sondern auch den Kraftstoffverbrauch reduziert - und das alles bei deutlich verringerter Schadstoffemission.

Immer mehr Autos pusten immer mehr Abgase in die Luft, die wir atmen. Daran haben auch Benzinpreise von über zwei Mark für den Liter nichts geändert. Doch um die Spirale nicht in immer schwindelerregendere Höhen kreisen zu lassen und auch umweltfreundlichere Verfahren zu finden, wird viel geforscht – an optimierten oder völlig neuen Motoren, die sich dann mit ganz anderen Treibstoffen fortbewegen, aber auch an der Verbesserung von herkömmlichen Brennstoffen.

Diese bestehen aus einem Gemisch von Kohlenwasserstoffen mit unterschiedlichen Kettenlängen. Zusätzlich enthalten sie Additive, die zum Beispiel die Lebensdauer der Motoren erhöhen oder die Verbrennung unterstützen sollen. Bevor der Treibstoff in den Verbrennungsraum des Motors gelangt, muss er zusätzlich mit Sauerstoff vermischt werden. Und als Lieferant dafür dient die Luft.

Doch Luft allein reicht nicht aus, um eine vollständige Verbrennung zu erreichen, denn ihr Sauerstoffgehalt ist zu niedrig. Zur Erhöhung der Sauerstoffkonzentration dienen Additive, wie zum Beispiel Methyl-tert.-butyl-ether (MTBE). Allerdings ist dieses Additiv nicht frei von Kritik, denn es mehren sich Hinweise darauf, dass MTBE das Grundwasser verseucht.

Gelangt nun der Treibstoff in die Brennkammer, reagieren die verschiedenen Kohlenwasserstoffe nicht einheitlich. Solche mit kürzeren Kettenlängen verbrennen in der Regel zuerst, während vor allem die Verbrennung der langkettigen Kohlenwasserstoffe unvollständig ist. Das ist vor allem deshalb sehr bedenklich, da viele dieser Verbindungen cancerogen sind.

Paul Waters von der American University in Washington D.C. und seine Mitarbeiter haben nun das Polymer Polyisobutylen als Additv eingesetzt. Die Forscher stellten ihre Ergebnisse am 24. August 2000 auf der 220. Tagung der American Chemical Society vor. Danach erhöht das neue Additiv nicht nur die Motorleistung um zehn Prozent, sondern es steigert zusätzlich seine Reichweite um zwanzig Prozent. Außerdem verringert es nach Angaben der Wissenschaftler den Austoß von Umweltschadstoffen wie Kohlenmonoxid, unverbrannten Kohlenwasserstoffen und Stickoxiden um siebzig Prozent.

Polyisobutylen arbeitet vollkommen anders als die bisher eingesetzten Oxidationsmittel. Es dient nicht als Sauerstofflieferant, sondern bewirkt, dass sich die unterschiedlichen Kohlenwasserstoffe nicht mehr voneinander separieren. Dadurch reagieren nicht nur die kurzkettigen, sondern auch die langkettigen Moleküle, erklärt Jerry Trippe von General Technology Applications in Gainsville. Durch diesen Vorgang verbrennt der Treibstoff vollständiger und bei niedrigeren Temperaturen, was wiederum zu einem geringeren Spritverbrauch führt, so Trippe.

Im Moment finden Feldversuche mit diesem Additiv, das in allen Motoren eingesetzt werden kann, in drei verschiedenen US-Bundesstaaten sowie in China, Japan und Irland statt.

Siehe auch

Spektrum Ticker vom 10.2.2000
"Katalysatoren mal genauer betrachtet"
Spektrum Ticker vom 20.1.1999
"Das Blei in unserer Luft"

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