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Zündstrahlmotor

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Akronym: ZS-Motor

Definition: ein Selbstzünder wie ein Dieselmotor, bei dem die Selbstzündung aber durch ein spezielles Zündöl erreicht wird

Englisch: pilot fuel engine

Kategorie: Kraftmaschinen und Kraftwerke

Autor: Dr. Rüdiger Paschotta

Wie man zitiert; zusätzliche Literatur vorschlagen

Ursprüngliche Erstellung: 15.04.2012; letzte Änderung: 18.10.2015

Der Zündstrahlmotor in ein spezieller Gasmotor. Wie bei einem Ottomotor wird der gasförmige Kraftstoff mit der Verbrennungsluft zusammen angesaugt. Jedoch erfolgt die Zündung nicht mit einer Zündkerze, sondern wie einem Dieselmotor durch Einspritzen eines flüssigen Kraftstoffs, der sich bei der erhöhten Temperatur im Zylinder selbst entzündet. (Die Temperaturerhöhung resultiert aus der starken Kompression.) Die Menge des benötigten Zündöls (z. B. Heizöl oder Biodiesel) ist recht gering, so dass der Großteil der zugeführten Energie (rund 90 % bis 98 %) vom angesaugten Brenngas kommt.

Da der Zündstrahlmotor dem Dieselmotor konstruktiv recht ähnlich ist, aber viel geringere Stückzahlen erreicht, werden viele Zündstrahlmotoren durch Umbau von Dieselmotoren hergestellt. Da hierfür preisgünstige Standard-Dieselmotoren verwendet werden können, liegen die Baukosten typischerweise tiefer als für Otto-Gasmotoren, die weniger gängig sind.

Zündstrahlmotoren sind nicht für Erdgas geeignet, aber für verschiedene Schwachgase, die einen geringeren Brennwert, aber eine hohe Klopffestigkeit haben. Eine niedrige Flammengeschwindigkeit des Brenngases, wie sie beim Ottomotor problematisch wäre, kann toleriert werden, da die Zündenergie sehr hoch ist (höher als mit einer Zündkerze erreichbar) und die von der Flamme zu überbrückenden Wege kürzer sind. Insbesondere ist Biogas (ohne Aufbereitung auf Erdgasqualität) gut für Zündstrahlmotoren geeignet; seine Klopffestigkeit ist wegen des CO2-Anteils hoch, so dass eine vorzeitige Selbstzündung vermieden wird.

Gegenüber Ottomotoren haben Zündstrahlmotoren den Hauptvorteil eines höheren Wirkungsgrads wegen des wesentlich höheren Verdichtungsverhältnisses von z. B. 1:18. Die Investitionskosten liegen niedriger, der Wartungsaufwand ist dagegen höher. Zündstrahlmotoren haben typischerweise deutlich ungünstigere Abgaswerte als Ottomotoren: Die Emissionen von Stickoxiden und Kohlenmonoxid liegen wesentlich höher. Auch die gesetzlichen Emissionsgrenzwerte (z. B. nach der deutschen TA-Luft) können höher liegen, weil niedrigere Werte hier schwerer zu erreichen sind als mit Ottomotoren. Hinzu kommt das Problem des wesentlich höheren Methanschlupfs: Ein kleiner Teil des klimaschädlichen Methans aus dem Biogas entweicht unverbrannt über das Abgas. Ein Oxidationskatalysator würde dieses Problem lösen, wird aber bei kleineren Motoren oft nicht verwendet.

Siehe auch: Dieselmotor, Biogas, Methanschlupf
sowie andere Artikel in der Kategorie Kraftmaschinen und Kraftwerke

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Thesen zum Klimaschutz

1. Die Klimagefahren sind real.

Die absolut überwiegende Mehrheit der Klimaforscher bestätigt das.

Manche Leute aus anderen Fachgebieten meinen es besser zu wissen als all diese Forscher. Das ist lächerlich.

Es gibt immer Minderheitsmeinungen, auch unter Forschern, und manchmal stimmen diese sogar. Aber darauf zu bauen, dass die große Mehrheit total daneben liegt, wäre eine große Dummheit.

2. Plötzliche Klima­änderungen sind höchst gefährlich.

Die Natur hat sich über lange Zeit an das derzeitige Klima angepasst. Starke Änderungen innerhalb nur einiger Jahrzehnte hätten dramatische Folgen.

Auch die Menschheit kann sich nicht an beliebig veränderte Umweltbedingungen anpassen.

Dass es vor tausenden von Jahren erhebliche Klimaschwankungen gab, heißt keineswegs, dass wir damit zurechtkommen werden!

3. Klimaschutz kostet viel Geld – kein Klima­schutz noch viel mehr!

Die Vorstellung, man solle lieber Geld sparen, um damit dann eine Klimakatastrophe zu überstehen, ist geradezu absurd. Die Folgen starker Klimaveränderungen sind unabsehbar und dann nicht mehr korrigierbar.

Wer unseren Wohlstand bewahren will, wünscht sich zu allerletzt einen schnellen Klimawandel!

4. Zeigefinger auf China sind unangebracht.

  • Dürfen Chinesen pro Kopf weniger CO2 emittieren, nur weil es viele Chinesen gibt?
  • Können wir massenhaft Güter aus China importieren und die Verantwortung für die dabei entstehenden Emissionen von uns weisen?
  • Wer selbst weit überdurchschnittliche Pro-Kopf-Emissionen verursacht, zeigt besser nicht mit dem Finger auf andere.

Lesen Sie unseren Artikel zum Thema!

5. Viele Maßnahmen für den Klimaschutz sind ohnehin auch aus anderen Gründen nötig.

  • Eine massive Abhängigkeit z. B. von Erdöl und Erdgas ist gerade in Zeiten stark rückläufger Förderung in Europa wirtschaftlich und politisch hoch gefährlich.
  • Kohlekraftwerke schaden nicht nur dem Klima: Auch in Europa verursachen sie jährlich tausende vorzeitiger Todesfälle durch Luftverschmutzung.

Einfach weiterzuwursteln wie bisher ist keine Option!

6. Energiewende: ja, aber bitte richtig.

  • Eine echte Energiewende ist unverzichtbar, um unsere ökonomische und ökologische Zukunft zu retten.
  • Die deutsche Energiewende findet bisher fast nur im Strombereich statt, und selbst dort wird mittlerweise rabiat gebremst.
  • Die Wärmewende wäre besonders wichtig: Sehr viel Energie wird in Form von Wärme gebraucht oder verschwendet. Sorgen wir dafür, dass wir auch morgen noch in warmen Häusern leben können!

7. Substitution ist nötig, hat aber Grenzen.

  • Wir können viel Kohlestrom z. B. durch Wind- und Solarstrom ersetzen – beim Strom gibt es viele Möglichkeiten.
  • Im Wärmebereich ist es schwieriger: z. B. Holz als Ersatz für Erdgas gibt es nicht unbegrenzt.
  • Strom für Wärme (z. B. mit Elektrowärmepumpen) geht auch, aber sehr viel Öko­strom im Winter zu erzeugen ist schwierig!

Also: Allein mit Substitution schaffen wir es nicht! Der Verbrauch muss runter!

8. Kernenergie ist ein Nebenkriegsschauplatz.

  • Weltweit deckt die Kernenergie nur wenige Prozent des Energiebedarfs – in Zukunft noch weniger.
  • Ein entscheidender Beitrag der Kernenergie zum globalen Klimaschutz scheitert schon an den Kosten.
  • Auf die ferne Zukunftshoffnung Kernfusion zu setzen, ist Traumtänzerei: Wenn das überhaupt je geht, ist es wohl unbezahlbar.

Also: Von der Kernenergie wird es nicht abhängen, ob wir das Klimaproblem lösen.

9. Energieeffizienz ist enorm wichtig.

  • Nur wenn wir entscheidend weniger Energie brauchen, können wir den Bedarf sauber, sicher und bezahlbar decken.
  • Energieeffizienz hat enorme Potenziale – bei uns und weltweit.
  • Effizienz ist nachhaltig: Das funktioniert dauerhaft, ohne neue schwierige Probleme aufzuwerfen.

Also: Wir müssen unbedingt die Energieeffizienz kraftvoll vorantreiben!

10. Suffizienz ist eben­falls unverzichtbar.

  • Überbordende Ansprüche zu erfüllen, etwa auf jährliche Flugreisen, ist kaum auf nachhaltige Weise machbar.
  • Es ist nicht vertretbar, dass die einen Energie gedankenlos in Mengen konsumieren, während andere noch nicht genug zum Leben haben.

Beachten Sie: Je weniger erfolgreich wir bei Substitution und Effizienz sind, desto wichtiger wird die Rolle der Suffizienz.

11. Emissionshandel ist gut und richtig, aber kein Allheilmittel.

  • Emissionshandel kann helfen, Klimaschutz möglichst kostengünstig zu praktizieren.
  • Wir brauchen deswegen ein globales Emissionshandelssystem.
  • Allein darauf zu setzen, wäre aber grundfalsch. Die Meinung von gewissen Ökonomen, Emissionshandel mache das deutsche EEG überflüssig, basiert auf nachweisbaren Denkfehlern.

12. Nicht jede Maß­nahme ist sinnvoll.

Manche sagen, wir bräuchten alle Beiträge zum Klimaschutz, die zu kriegen sind. Aber:

  • Wir haben begrenzte Resourcen. Wenn mehr davon in wenig wirksame Maßnahmen fließt, erreichen wir weniger, nicht mehr.
  • Unrealistische Hoffnungen z. B. auf neue Wundertechnologien sind gefährlich.

Also: Gezielt realisieren, was funktioniert! Nicht auf Wunder warten, sondern heute handeln!

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