Kühlmittelforschung setzt internationale Standards

Leistungsfähigkeit und Lebensdauer von wassergekühlten Verbrennungsmotoren werden von den chemischen und physikalischen Eigenschaften des Kühlmittels wesentlich beeinflusst. Seit ihrer Gründung vor genau 50 Jahren ist die Beurteilung der Wirkmechanismen von Kühlmittelzusätzen auf das Verhalten von Motoren ein wissenschaftlicher Schwerpunkt der Forschungsvereinigung Verbrennungskraftmaschinen (FVV). Von ihrem Beginn an zählt die FVV zu den Mitgliedern der AiF. Im Laufe eines halben Jahrhunderts wurden zahlreiche Untersuchungsmethoden erarbeitet, deren Ergebnisse in eine komplexe Prüftechnologie mündeten, die international einzigartig ist.

Das Streben nach besseren Fahrleistungen bei niedrigerem Kraftstoffverbrauch unter Einhaltung sehr niedriger Emissionsgrenzwerte kennzeichnet die Motorenentwickung der letzten Jahre. Bei der Gewichtsreduktion von Antriebsaggregaten steht neben der Verringerung des Kühlmittel- und Kühlervolumens vor allem der stoffliche und konstruktive Leichtbau von Kurbelgehäuse, Kurbeltrieb und Zylinderkopf im Mittelpunkt der Forschung. Darüber hinaus hat die laufende Optimierung des thermischen Wirkungsgrades von Motoren, verbunden mit ihrer zunehmend kompakteren Bauweise, zu höheren Bauteiltemperaturen geführt. Daraus ergeben sich völlig neue Anforderungen an die thermische und chemische Langzeitstabilität von Kühlmittelzusätzen.

Mit der Entwicklung der Modularen Heißtestanlage (MHTA) am Institut für Werkstoffkunde der Technischen Universität Darmstadt, die durch die FVV vorangetrieben wurde, können nun Kühlmittelzusätze für Hochleistungsmotoren hinsichtlich ihrer Stabilität bei erhöhten Temperaturen schnell und praxisnah untersucht werden. Den Herstellern von Kühlmittelzusätzen, die in der Regel der mittelständischen Industrie angehören, wird nicht nur eine geeignete Untersuchungsmethode zur Verfügung gestellt, sondern sie erhalten vor allem wichtige Entwicklungsdaten, mit deren Hilfe sie gezielt neue Produkte an Leichtbauwerkstoffe und spezifische Anforderungen des Motorenbetriebs anpassen können. Die Ergebnisse der MHTA-Versuche sind deutlich komplexer als die der bislang möglichen Untersuchungen, jedoch lassen sie sich besser korrelieren. Dadurch werden die Versuchslaufzeiten und damit auch die Entwicklungszeiten für Kühlmittel- und Motorenhersteller deutlich reduziert. Das Verfahren leistet auch einen Beitrag zur Entlastung der Umwelt, weil die ökologische Unbedenklichkeit der Zusatzstoffe getestet wird. Auf der Grundlage der innovativen Testmethoden entstand außerdem eine Richtlinie, die inzwischen den nationalen Standard auf dem Gebiet der Kühlmittelprüfung darstellt. Die große wirtschaftliche Bedeutung der Ergebnisse belegen die schnelle Übernahme der Richtwerte in die Liefervorschriften von Automobilkonzernen und die hohe Nachfrage nach Produkteinzelprüfungen aus dem benachbarten europäischen Ausland sowie aus Nord- und Lateinamerika. Der Erfolg der neuen Prüftechnologie wird durch den Verkauf erster Prüfeinrichtungen an Entwicklungszentren und Endanwender bestätigt. Ihre Übernahme für die Untersuchung von Kühlmedien in Brennstoffzellen und Solaranlagen ist in der Umsetzung.

Kühlsysteme werden heute kaum noch von einem einzigen Systemlieferanten ausgelegt und realisiert, so dass der einzelne Komponentenhersteller keine oder nur unzureichende Informationen über das Gesamtsystem besitzt, in dem sein Produkt zur Anwendung kommt, während er jedoch volle Produkthaftung gewährleisten muss. In Zukunft bedarf es verbindlicher oder genormter Kennwerte für eine sichere Auslegung und Anwendung von kühlmittelführenden Bauteilen. Zur Verbrauchsreduzierung und zur Einhaltung der Abgasgrenzwerte muss zudem die thermische und strömungsdynamische Beanspruchbarkeit von Kühlmitteln weiter gesteigert werden. Dazu sind weitere Forschungsarbeiten der industriellen Gemeinschaftsforschung geplant.

Die Forschungsvereinigung Verbrennungskraftmaschinen feiert ihr 50-jähriges Jubiläum am 3. November 2006 mit einem Festkolloquium und anschließender Geburtstagsparty ab 15:30 Uhr im Zoo-Gesellschaftshaus in Frankfurt am Main. Teilnehmen werden Hartmut Schauerte, Parlamentarischer Staatssekretär im Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie, Prof. Dr. Heinrich von Pierer, Vorsitzender des Rates für Innovation und Wachstum, und AiF-Vizepräsident Dr. Thomas Gräbener.

Ansprechpartner: Dietmar Goericke, Forschungsvereinigung Verbrennungskraftmaschinen
(FVV), Frankfurt am Main,
E-Mail: goericke@fkm-net.de, Tel.: 069 6603-1681
Pressearbeit: Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen „Otto von Guericke“ (AiF), Silvia Niediek, E-Mail: presse@aif.de,

Tel.: 0221 37680-55