Das Beste zweier Welten

Fieberhaft sind die Ingenieure auf der Suche nach dem idealen Antrieb. Er soll so sparsam wie ein Diesel sein – und so sauber wie ein Ottomotor. Mercedes hat die beiden bisher feindlichen Brüder vereint: im »DiesOtto«.

Die Wortschöpfung klingt italienisch-beschwingt wie »Espresso Latte« oder »Risotto«: »DiesOtto« ist der Name eines vollkommen neuen, revolutionären Motors, mit dem Mercedes in die Zukunft fahren will. Er ist beides in einem: Selbstzünder à la Rudolf Diesel und Viertakttriebwerk mit Zündkerze à la Nikolaus Otto. Beide Motorenkonzepte könnten gegensätzlicher nicht sein. Der Diesel arbeitet mit hohem Kompressionsdruck, bis sich das Gemisch spontan entzündet und verbrennt. Der Benziner benötigt weniger Druck, aber einen extrem heißen Funkenschlag für die Verbrennung. Dass jetzt beide Verfahren in ein und demselben Brennraum vereint sind – das ist schon ein Geniestreich der Ingenieure.

Ihre Aufgabe lautete: von jedem der beiden Konzepte nur das Beste! Der Selbstzünder steuerte seine Sparsamkeit, das hohe Drehmoment und den kräftigen Anzug beim Beschleunigen aus niedrigen Drehzahlen bei. Der Benziner sein einfach zu reinigendes Abgas, die hohen Drehzahlen, die daraus resultierenden hohen PS-Zahlen und die geringen Herstellungskosten. Und da der DiesOtto mit Benzin laufen sollte, galt es, die technologischen Errungenschaften, denen der Dieselmotor die Erfolgsstory der letzten zehn Jahre verdankt, auf den Benziner zu übertragen. Dessen Renaissance steht außer Frage. Motorenentwickler wie Joachim Schommers von DaimlerChrysler sind sich sicher, dass »die Zukunft des Benziners noch kommen wird«. Gesagt, getan.

Fünf Mal haben die Mercedes-Forscher für ihren DiesOtto tief in die Trickkiste gegriffen:

1. Durch die Verringerung von Zylinderzahl und -volumen wurde der Hubraum reduziert (»Downsizing«).

2. Die zweistufige Turboaufladung gleicht das Hubraum-Manko aus, vor allem wenn hohe Leistung gefordert wird. Die alte Formel »Hubraum ist durch nichts zu ersetzen« gilt jetzt nicht mehr.

3. Benzin-Direkteinspritzung sorgt für geringeren Verbrauch. Neu ist dabei, dass der Kraftstoff im Magerbetrieb nicht – wie bei den bisherigen, nicht immer sparsamen Direkteinspritzern – als Strahl nahe der Zündkerze injiziiert wird, um dort eine relativ fette, zündfähige Gemischwolke zu bilden. Statt dessen wird im Dies-Otto ein homogenes Gemisch erzeugt. Das bedeutet: Es wird nicht kurz vor dem zündenden Funken eingespritzt, sondern früher – während der Kolben bei geschlossenen Ventilen noch nach unten läuft. Das Benzin verdampft, wird von dem aufsteigenden Kolben verdichtet und gleichmäßig verteilt.

4. Die Motorelektronik kann die Verdichtung variieren: Wird der hohe Kompressionsdruck eines Diesel verlangt, schaltet sie auf »Raumzündverbrennung« – der DiesOtto arbeitet dann als Selbstzünder, die Zündkerzen feuern nicht. Wird der geringere Kompressionsdruck des Benziners verlangt, zündet das Benzingemisch per Zündkerze. Im Dieselmodus arbeitet der Motor nur im Teillastbereich bei niedrigen Drehzahlen. Im Volllastbereich – etwa beim Starten des Motors und bei hohen Drehzahlen ab circa 4500 Umdrehungen pro Minute – wird auf Fremdzündung per Zündkerze umgeschaltet.

5. Um die Sparsamkeit zu erhöhen, hat der DiesOtto ein Hybridmodul: einen
Elektromotor, der die frei werdende Energie beim Bremsen nicht in Wärme verpuffen lässt, sondern zum Beschleunigen nutzt.

Der Mercedes-Vierzylinder holt aus 1,4 Liter Hubraum 238 PS; das Hybridmodul mobilisiert zusätzliche 20 PS. Das maximale Drehmoment liegt bei 400 Newtonmeter (Nm). Nach Angaben seiner Entwickler liegt der Benzinverbrauch des DiesOtto unter sechs Liter – deutlich weniger als der aktuelle 3,5-Liter-V6-Benziner und der Dreiliter-V6-Diesel von Mercedes.

Sparsam mit dem kostbaren Treibstoff umzugehen, kleine Hochleistungsmotoren zu bauen und die Energie höchst effizient zu nutzen – das ist das Gebot der Stunde. Die deutschen Automobilhersteller jedoch haben in den letzten Jahren immer größere und stärkere Motoren gebaut und den internationalen Trend zum intelligenten »grünen« Auto nicht wahrgenommen. In höchster Eile überbieten sie sich jetzt gegenseitig, den Ökozug nicht zu verpassen. Denn der Markt verlangt schnell nach Lösungen – Vertröstungen auf die Brennstoffzellenautos der Zukunft genügen nicht mehr.

Auch Volkswagen arbeitet an der Verschmelzung von Diesel- und Ottomotor; hier heißt das Prinzip »Combined Com-bustion System« (CCS). Die grundlegende Voraussetzung für diesen DiesOtto sind neue, maßgeschneiderte Kraftstoffe wie SynFuel und SunFuel – sie garantieren eine homogene Verbrennung. SynFuel wird synthetisch aus Erdgas, SunFuel aus Biomasse gewonnen. Beim Bio-Benzin ist allerdings der Konflikt mit der Nahrungsmittelherstellung noch nicht ausgetragen (Kritiker sprechen bereits von vollen Tanks und leeren Tellern), sodass es noch eine Weile dauern wird, bis SunFuel ausreichend zur Verfügung steht.

Für Mercedes spielt das keine Rolle. Professor Herbert Kohler, Leiter der Konzernforschung: »Unser Motor wird mit normalem Superbenzin betrieben. Auf Designer-Kraftstoffe können wir verzichten.« Und wann wird der DiesOtto das erste Serienfahrzeug antreiben? Kohler orakelt: »In mittlerer Zukunft.« Wetten, dass dies deutlich vor der für spätestens 2015 angekündigten Brennstoffzelle sein wird, werden noch angenommen.