Lasertechnologie soll Zündkerzen ersetzen

Eine Forschergruppe der Universität Liverpool hat in Zusammenarbeit mit Ford die Idee der Laserzündung von Kraftstoff in Verbrennungsmotoren wieder aufgegriffen. Mit einem neuen System soll nun eine stabilere Verbrennung bei weniger Kraftstoff- und Energieaufwand sichergestellt werden.

Die Leistungsfähigkeit von Verbrennungsmotoren könne damit insbesondere in der kalten Jahreszeit gesteigert werden. „Lichtstrahlen können konzentriert und in verschiedene Richtungen ausgerichtet werden. Aus mehreren Zündungspunkten im Brennraum resultierende variable Zündungsmöglichkeiten sorgen für eine verlässliche Verbrennung des Kraftstoffgemisches“, erklärt Tom Shenton, Forschungsleiter an der Universität Liverpool, gegenüber dem Telegraph.

„Ich denke, dass Faktoren wie Kosten oder Haltbarkeit bei der Entwicklung solcher Systeme eine größere Rolle spielen als mögliche Einsparungspotenziale in puncto Kraftstoff- oder Energieverbrauch. Solche Ansätze sind sicher verfolgenswert, weil sich zahlreiche interessante Einsatzgebiete – so sind Zündkerzen etwa bei Hochaufladungen ab 25 bar stark belastet – anbieten würden“, meint Tilo Roß, Oberingenieur an der Professur für Verbrennungsmotoren des Instituts für Automobiltechnik an der Technischen Universität Dresden, im Gespräch mit pressetext. Außerdem werde auf Verbrennungsmotoren trotz anstehender Elektrifizierung des Straßenverkehrs noch lange Zeit nicht verzichtet werden können. Für eine umfassende Beurteilung müssten Laserzündungssysteme jedoch am Prüfstand eingehend getestet werden.

Der Laser wird von einer herkömmlichen Autobatterie mit Strom gespeist. Hauchdünne Glasfaser leitet das Licht in den Zylinder, das im Brennraum mit Hilfe von Linsen auf geeignete Zündungspunkte gerichtet wird. Durch das gezielte Abfeuern intensiver Laserpulse in kurzen Abständen wird das Kraftstoffgemisch gezündet, was eine stabilere Verbrennung nach sich zieht und Fehlzündungen vermeidet, heißt es von Seiten der britischen Forscher. Dabei würde weniger Kraftstoff im Brennraum des Zylinders benötigt werden, auch sei weniger Energie als beim Betrieb einer Zündkerze notwendig. Bislang waren Zündkerzen entweder oben oder unten im Zylinder fixiert, was eine gleichmäßige Verteilung des Kraftstoffgemisches im Brennraum voraussetzte. Dieses befindet sich jedoch nicht immer in der exakt richtigen Position, was mitunter Fehlzündungen nach sich zieht. Die an der Universität Liverpool entwickelte Laserzündung erlaubt jetzt eine Zündung an verschiedenen Stellen und ist auch mit Biokraftstoffen voll funktionsfähig.

Auf dem Weg einer verbesserten Zündung und Verbrennung der Kraftstoffe trägt diese Technik auch zur Verringerung des CO2-Ausstoßes in die Atmosphäre bei, heißt es bei Ford, dem viertgrößten Autobauer der Welt. Die Finanzierung des Projekts scheint nicht zuletzt wegen einer Beteiligung des 2001 von der britischen Regierung ins Leben gerufenen Carbon Trust http://www.carbontrust.co.uk in Höhe von 200.000 Pfund vorerst gesichert. Der Ansatz an sich ist freilich nicht ganz neu und wird von Fachleuten seit Jahren als vielversprechend angesehen (pressetext berichtete: http://pressetext.com/news/060204002/). Die Frage, warum Laserzündungssysteme trotz ihres unzweifelhaften Potenzials bislang noch nicht ernsthaft aufgegriffen worden sind, lässt sich aber auch von Expertenseite her nicht schlüssig beantworten.