Mit dem Bio-Motoröl PAG Sprit sparen

Nach Berechnungen des BAM-Wissenschaftlers Mathias Woydt würde durch Polyalkylenglykol (PAG) der Ausstoß an Kohlendioxid (CO2) pro gefahrenem Kilometer um etwa fünf Gramm sinken. Die Vorteile im Kraftstoffverbrauch sind laut Woydt bei PAGs besonders im Stadtverkehr ausgeprägt.

Die BAM konnte zeigen, dass PAG biologisch abbaubar ist. „Zudem ist es oxidationsbeständig und reibungsärmer“, stellt Mathias Woydt fest. Woydt, der seit 15 Jahren mit Polyalkylenglykolen forscht, testete die Eigenschaften der Öle und hat diese weiterentwickelt.
„Denn bevor man sie in Verbrennungsmotoren einsetzt, muss man wissen, wie sie sich beispielsweise in einem Temperaturbereich von -40°C bis über 150 °C verhalten“, sagt der Reibungsexperte. Zu Beginn der Arbeiten waren die PAGs zwar schon reibungsarm, aber deren Oxidationsbeständigkeit und Umwelteigenschaften waren ungenügend. Heute erfüllen PAGs auch die Kriterien der Bio-Schmierstoffe („Biolubes“). Zum Untersuchungsspektrum gehörten die Viskositäten der PAGs wie auch Wärmekapazität oder Wärmeleitfähigkeit bei unterschiedlichen Temperaturen und Drücken sowie der Verschleißschutz.

PAG ist kein neues Schmiermittel. Es wurde bereits im Zweiten Weltkrieg in Flugzeugen eingesetzt sowie auch später zeitweise in der Formel 1. Derzeit stehen die Pkw-Hersteller unter Druck, da die verbindliche Zielvorgabe für den maximalen CO2-Ausstoß seitens der EU-Kommission nach und nach weiter sinkt. Für 2015 liegt der Wert bei 130 Gramm CO2 pro Kilometer. Bis zum Jahr 2020 sollen Neuwagen nach den EU-Vorstellungen durchschnittlich nur noch 95 Gramm CO2 pro Kilometer ausstoßen. Sollte die Flotte der Hersteller dann im Durchschnitt über 95 Gramm pro Kilometer liegen, würden pro Gramm zu viel ausgestoßenem CO2 Strafzahlungen auf die Hersteller von 95 Euro pro Gramm CO2 zukommen. Mit dem neuen Motoröl ließen sich diese Zahlungen reduzieren. Der Geldwert der eingesparten CO2-Steuer sei für den Autohersteller zehnmal größer als die Mehrkosten, so Woydt weiter.

Bei der Entwicklung hat die BAM innerhalb verschiedener Forschungsprojekte mit europäischen Automobilherstellern zusammengearbeitet. Das Chemieunternehmen DOW Chemicals sichert die Rohstofflieferung mit PAGs ab. Mit der Einführung des neuen Motoröls ist ab 2016 zu rechnen.

Sollte sich das PAG-Motoröl flächendeckend durchsetzen, könnten nach Aussagen von Mathias Woydt allein in Deutschland bis zu einer Milliarde Liter Sprit pro Jahr eingespart werden. Auch müsste das Fahrzeug nur noch etwa alle 30.000 km zum Ölwechsel. Mit den neuen Ölen können auch die strengen europäischen Abgasemissionsvorschriften leichter eingehalten werden, da Öle auf Basis von PAGs metallfrei und zudem auch aschefrei sind. Somit halten Rußpartikelfilter länger, können kleiner ausfallen und werden nicht mit Motorölasche verstopft. „Diesen Sekundäreffekt muss man mit berücksichtigen“, stellt der BAM-Wissenschaftler fest. „PAGs haben zudem auch bessere Eigenschaften bei niedrigen Temperaturen als Mineralöle.“

Polyalkylenglykole werden aus Gasen wie Ethylenoxid und Propylenoxid hergestellt, welche wiederum durch das Spalten längerer Kohlenwasserstoffketten, dem so genannten Cracken, aus Rohbenzin oder Erdgas gewonnen werden. Es ist aber auch möglich, Ethylenoxid und Propylenoxid aus nachwachsenden Rohstoffen zu synthetisieren.
Kontakt:
Dr.-Ing. Mathias Woydt
Abteilung 6 Materialschutz und Oberflächentechnik
E-Mail: mathias.woydt@bam.de