Ausgabe 10/2007 - Schwerpunkt Kleine Schritte – große Wirkung

Das Zeitalter des Wassermanns

- Das Problem ist bekannt: Vor allem in den verkehrsreichsten Städten ist die Luft dick. "In Berlin etwa machen Auspuffemissionen 42 Prozent des Feinstaubs aus", sagt Stefan Rodt, Fachgebietsleiter Luftreinhaltung und Energieeinsparung im Verkehr beim Umweltbundesamt. "Und dabei handelt es sich fast ausschließlich um Abgase von Dieselmotoren."

Dieselmotoren sind Dreckschleudern, die den Kraftstoff nicht sauber verbrennen. Doch die Lösung des Problems der Rußparti kel ist nur eine Frage der Zeit, könnte man meinen. Grenzwerte der Europäischen Union zwingen schließlich zur Schadstoffreduktion. Bei Neuwagen werden Rußpartikelfilter eingebaut, die bis zu 99 Prozent des Drecks einfangen. Nachrüstfilter für Altfahrzeuge schaffen immerhin noch rund 50 Prozent.

Das ist aber nur scheinbar die Lösung. Je nach Hersteller werden lediglich 50 bis 80 Prozent aller neuen Pkw mit Rußfiltern ausgestattet. Und bei Fahrzeugen, die älter als zwei Jahre sind, spielen Filter ohnehin noch keine Rolle - aber jedes Auto wird im Schnitt zwölf Jahre gefahren. Die Entwicklung effizienter Filtersysteme hat Millionenbeträge verschlungen, aber trotzdem verstopfen die Filter und müssen alle paar Hundert Kilometer freigebrannt werden - am besten bei Vollgas auf der Autobahn. Das ist ökologischer Unsinn und eine Zumutung für Fahrer, die ihr Auto vor allem im Stadtverkehr nutzen. Zudem sinkt mit jedem Freibrennen die Leistung des Filters. Und schließlich erhöhen Partikelfilter den Kraftstoffverbrauch um bis zu zehn Prozent - was wiederum den Kohlendioxidausstoß nach oben treibt.

Warum also hat es Günther Kramb so schwer? Der Mann, der das Übel an der Wurzel packen will. "Wir leben in einem Land der Bedenkenträger. Als Erfinder gilt man schnell als Spinner", sagt Kramb, 76, Besitzer eines BMW-Autohauses in Simmern im Hunsrück - und Wassersprit-Forscher.

Wassersprit? Zunächst wirkt Krambs Erfindung absurd. Doch tatsächlich fährt Kramb einen BMW mit einem Gemisch aus Diesel und Wasser. Im Kofferraum hat er einen zweiten Tank installiert, groß wie ein Reservekanister. Wasser und Diesel werden vor der Einspritzung in einem Emulsionsgerät gemischt, mit der Motorleistung steigt der Wasseranteil auf bis zu 20 Prozent. Am Motor selbst hat er nichts verändert. Der Wagen fährt wie gewohnt, höchstens ein bisschen leiser. Doch der Ausstoß an Rußpartikeln sinkt ohne Filter um bis zu 71 Prozent, und die Stickoxide reduzieren sich um bis zu 19 Prozent. Diese Werte wurden im Diesel-Entwicklungszentrum von BMW in Steyr gemessen.

Wie kann das sein? "Elementar-Happening" nennt Günther Kramb das, was in seinem Motor passiert. Die Wassertropfen verdampfen explosionsartig im Verbrennungsraum und reißen dabei den Diesel in kleinste Teile, der deshalb besser mit dem Sauerstoff reagiert. Das führt zu einer optimierten Verbrennung und damit zu weniger Ruß. Zudem senkt das Wasser die Verbrennungstemperatur - so bilden sich weniger Stickoxide. Der Dieselverbrauch sinkt nach Krambs Erfahrung um gut drei Prozent.

Die positive Wirkung von Wasser bei der Verbrennung ist schon länger bekannt. Im Zweiten Weltkrieg wurden damit Flugzeugmotoren auf höhere Leistung getrimmt. Die Mineralölfirma Elf Aquitaine bot bis Ende vergangenen Jahres mit Aquazole ein Gemisch mit 13 Prozent Wasser an. Doch bei der deutschen Automobilindustrie stößt Günther Kramb auf wenig Interesse. "Dabei will ich die Rußfilter gar nicht ersetzen, sondern ergänzen. Wenn von vornherein weniger Schadstoffe entstehen, müssen die Filter weniger leisten und halten länger", sagt Kramb. "Außerdem werden bei gleicher Filterleistung insgesamt weniger Schadstoffe freigesetzt, weil doch schon weniger Dreck in den Filter hineingeht."

"Die zögerliche Haltung der Industrie ist ein Politikum", sagt Stefan Reindl, stellvertretender Direktor des Instituts für Automobilwirtschaft (IFA) in Geislingen. "Man gibt viel Geld für Forschung aus, aber Exoten haben keine Chance." Neben der Filtertechnik, Abgasrückführung oder der Einspritzung von Harnstoff gehe es oft um Wasserstoff. Für Reindl eine "Sackgasse", weil Wasserstoff nicht effizient erzeugt werden könne.

Für Reinhard Schomäcker, Professor für Technische Chemie an der TU Berlin, sind es vor allem wirtschaftliche Gründe, die gegen Wassersprit sprechen. "Für die Entwicklung der Rußpartikelfilter wurde bereits Geld ausgegeben." Dieses Geld müsse nun durch den Verkauf der Filter wieder hereinkommen. Und die Politik habe sich ebenfalls auf Filter festgelegt. Wer sein Auto mit Rußfiltern nachrüstet, bekommt einmalig einen Nachlass bei der Kfz-Steuer von 330 Euro. Wer es lässt oder Neuwagen ohne Filter kauft, zahlt pro Jahr einen Steueraufschlag von 1,20 Euro pro 100 Kubikzentimeter Hubraum.

Die Fachleute sind sich einig: Es gibt immer viele Gründe, etwas Neues nicht zu probieren

Die Kraftfahrzeughersteller bestreiten die positive Wirkung des Wassers nicht, begründen ihre Zurückhaltung jedoch mit technischen Schwierigkeiten. "Da ist etwa die Stabilität des Diesel-Wasser-Gemisches", sagt Roland von Hoerner, Leiter der Motorenvorentwicklung bei MAN Nutzfahrzeuge. "Manche Fahrzeuge stehen mitunter ein halbes Jahr, da dürfen sich die Kraftstoffbestandteile im Tank nicht entmischen." Es ist das gleiche Problem wie beim Salatdressing: Wasser und Öl gehen schlecht zusammen.

Aber schon Elfs Aquazole blieb ein Dreivierteljahr stabil. "Damit kann man auf Betriebshöfen gut leben", sagt Stefan Rodt vom Umweltbundesamt. In der Tat nutzten vor allem Betreiber von Lkw-Flotten die Möglichkeit. An der Universität Köln haben Chemiker nach eigenen Angaben zudem Diesel-Wasser-Emulsionen hergestellt, die durch die Zugabe von Tensiden schon seit zwei Jahren stabil sind. Und bei der Technik von Günther Kramb stellt sich das Problem gar nicht: Er führt Wasser und Diesel erst Sekunden vor der Verbrennung zusammen.

Der zweite große Kritikpunkt ist die Korrosionsgefahr. Wasser im Einspritzsystem - eine Horrorvorstellung. "Um dem zu begegnen, müsste man Edelstahlteile verwenden", sagt Rolf Leonhard, Bereichsvorstand Entwicklung Dieselsysteme bei Bosch. "Aber Edelstahl hält die entstehenden Drücke nicht aus. Diesel-Wasser-Gemische sind im Massenbetrieb nicht beherrschbar. Sie sind keine Serienlösungen, denn wir könnten kaum Garantien für Millionen von gefahrenen Kilometern geben." Und was geschehe bei wirklich starkem Frost? Friere das Wasser dann ein?

Diese Einwände kann auch Günther Kramb nicht vollständig ausräumen. Im Winter mischt er Alkohol in sein Dieselwasser und hat keinerlei Probleme mit seinem Auto. Unterstützung erhält er zudem von Karsten Kraft, Leiter Forschung & Entwicklung beim Baumaschinenhersteller Komatsu-Hanomag: "Ich weiß, dass Diesel-Wasser-Gemische viel in Skandinavien gefahren werden - und ich kenne keine negativen Auswirkungen."

Bleibt die Rostgefahr bei langem Gebrauch des Dieselwassers. Die Kölner Chemiker winken ab - ihre Mikroemulsion mit Nanostruktur funktioniere wie ein Schwamm und sauge Wasser sogar noch auf. Günther Kramb ist mit seinem BMW bis zu 30 000 Kilometer gefahren - ohne Probleme. Aber wird das nach 300 000 Kilometern immer noch so sein? Auf jeden Fall, sagt Kramb. Zudem schwämmen seine Wassertröpfchen im Kern eines Dieseltröpfchens - da gebe es keinen Kontakt mit Metall. Aber das ist nur Theorie, und Krambs Verfahren wurde bisher nicht ernsthaft getestet. Bei den Kraftfahrzeugherstellern heißt es, Dieselwasser sei eine Sache der Vergangenheit, die aktuellen Grenzwerte würden auch mit den derzeit gängigen Techniken erreicht. So haben sie kein Interesse, die Zweifel auszuräumen.

Doch es wäre zu einfach, allein den Herstellern die Schuld zu geben. Sie richten sich nach dem Verbraucher - und der dürfte schwer zu überzeugen sein. Egal, ob feste Diesel-Wasser-Emulsion oder leistungsbezogene Einspritzung erst kurz vor der Verbrennung: Der Kunde müsste sein Verhalten ändern. Bei festen Diesel-Wasser-Gemischen könnte der Autofahrer zwar weiterhin normal tanken. "Aber das Problem ist die Versorgung", sagt Stefan Reindl vom IFA. Es sei wie beim Gas, das sich als Kraftstoff auch nur schwer durchsetzt, weil es das nur an wenigen Tankstellen gibt. So scheitern Alternativen. "Etwas Neues muss schnell in den Markt", sagt Reindl. "Das gilt auch für Dieselwasser."

Und was ist mit der Zwei-Tank-Technik von Günther Kramb? Dafür braucht man nur einen Wasserhahn. "Das System wäre kaum kundengängig", sagt Volkswagen-Sprecher Christoph Kohnen. "Die Menschen wollen tanken und weiterfahren. Die Hersteller vermeiden alles, was eine Zusatzbelastung bedeutet." Zudem würde der Wassertank Platz im Kofferraum beanspruchen. Ähnlich sieht es BMW-Sprecher Wieland Bruch: "Zur Verringerung der Emissionen allein wäre die Diesel-Wasser-Technik eine schöne Alternative. Aber was ist mit dem Rest: Gewicht, Service, Raum?" Bei Bedarf würde man einen neuen Wagen von Günther Kramb allerdings gern noch einmal durchmessen.

All das spricht jedoch wenig gegen die Diesel-Wasser-Technik bei Bussen, die vor allem in Städten die Luft verrußen. Sie tanken an betriebseigenen Tankstellen, werden ohnehin stetig gewartet und haben auch keine Kofferraumprobleme. Dass sich der Einsatz lohnt, kann man jeden Tag auf den Straßen von Düsseldorf sehen. Der lokale Nahverkehrsanbieter Rheinbahn hat zwei neue Busse im Einsatz: einen mit einem Diesel-Wasser-Gemisch und einen mit der leistungsbezogenen Wassereinspritzung nach Günther Kramb. Die haben 50 000 beziehungsweise 20 000 Kilometer im Verkehr hinter sich. "Das funktioniert technisch völlig problemlos", sagt Rheinbahn-Fahrzeugbaumeister Carsten Meuser. "Die Busse sind leiser, und wir haben fast keinen Rußausstoß."

Besonders vorteilhaft für die Rheinbahn: Statt wie üblich 55 Liter pro 100 Kilometer verbrauchen die Dieselwasser-Busse 51 Liter - eine Ersparnis von acht Prozent. Bei einem jährlichen Flottenverbrauch von zwölf Millionen Litern rechnet sich das.

Der Erfinder gibt nicht auf: Er hat jetzt 43 000 Stadtbusse im Visier

Einen Leistungsabfall des Motors hat Meuser nicht festgestellt. "Unsere Fahrer können nicht erkennen, ob sie gerade einen besonderen Bus fahren. Sie würden uns sofort melden, wenn ihr Fahrzeug nicht von der Stelle käme." Und Schäden am Motor mussten die Düsseldorfer bislang auch nicht verzeichnen. "Wenn es da Rost gäbe", sagt Carsten Meuser, "dann hätten wir das längst gemerkt."

Für die Rheinbahn ist der Dieselwasser-Test eine Vorsorge. Zurzeit hat das Unternehmen 170 Busse im Einsatz, die nach der nächsten Verschärfung der Schadstoffnormen im Jahr 2010 nicht mehr fahren dürften. Meuser: "Wir müssen uns etwas einfallen lassen. Wir können nicht alle Busse austauschen." Und eine Nachrüstung mit Partikelfiltern könnte deutlich teurer werden als eine Dieselwasser-Apparatur.

Für Günther Kramb wäre das die große Chance. Weil ihn kein Hersteller unterstützt, will er es nun allein versuchen. Er hat die Skarabäus Gesellschaft zur Schadstoffminderung mbH gegründet und will ins Nachrüst-Geschäft. Zurzeit führen in Deutschland rund 43 000 Stadtbusse, die 2010 eigentlich von der Straße müssten. Die will er mit seiner Diesel-Wasser-Technik nachrüsten. "Wenn wir zehn Prozent davon schaffen würden", sagt er, "wäre das was." Er sucht nach Investoren. Die Busse seien nur ein erster Schritt. Serienmäßig produziert und eingebaut würde seine Technik bei Pkw nur so viel kosten wie eine Klimaanlage, schätzt Kramb. Er will unbedingt beweisen, dass sie funktioniert. " Jetzt haben wir uns richtig warmgelaufen." -

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