Auto

Gas-Selbstzünder mit Mumm

Bei Volvo soll der Gas-Selbstzünder mit Dieselbeigabe jetzt serienreif sein. Auf den ersten Proberunden legten sich die 13-Liter-Motoren schon mal tüchtig ins Zeug.

Bei Volvo geht man eigene Wege. Jetzt auch bei den neuen LNG-Motoren, aber so überraschend neu ist das Volvo-Konzept dann doch nicht. Vor gut zehn Jahren hatten wir den ersten Kontakt damit, damals lüfteten die Volvo-Entwickler den Schleier über ihren Prototypen und Antriebsvorhaben ein wenig. Neben zahlreichen Alternativantrieben durfte man auch einen LNG-Erdgas-Diesel probefahren. Die Maschine mit zwei Kraftstoffen zog recht kräftig, die elektronische Steuerung schaltete fleißig zwischen beiden Tanks hin und her. Und immer veränderte der Sechszylinder sein Klangbild, bei Gaseinsatz tönte er deutlich sanfter als im Dieselmodus.

Heute kann davon keine Rede mehr sein. Der aktuelle G13-Motor, so heißt das neue Gas-Aggregat, verbrennt immer Methan, und immer mit einer geringen Beigabe von Dieselkraftstoff. "Im Prinzip funktioniert der Diesel wie eine flüssige Zündkerze", erklärt Anneli Soppi. Die verantwortliche Projektmanagerin zeigt auf die zwei konzentrischen Nadeln, die sowohl Diesel, als auch Gas einspritzen. Eine geringe Menge Diesel genügt, um die Verbrennung in Gang zu bringen. Der Motor läuft vorwiegend mit Gas, es ersetzt zu 90 Prozent des sonst nötigen Dieselkraftstoffs. Der Hersteller setzt voll auf das Dieselprinzip, um sich die Leistungs- und Drehmomentwerte zu sichern.

Die Schweden gehen auch gleich mit zwei Leistungsvarianten an den Start. Der Kunde hat die Wahl: 420 PS und 2.100 Newtonmeter oder 460 PS und 2.300 Newtonmeter. Die Ziffern signalisieren auch gleich, dass gegenüber den Dieselmotoren leistungsmäßig keine Abstriche zu machen sind. Als Basis für die Entwicklung dienten die bewährten Sechszylinder mit 12,8 Liter Hubraum. Der Zylinderkopf erhält den gleichen Turbolader, wird aber mit je einem Rail für Gas und für Diesel bestückt. Eine spezielle Pumpe setzt das Gas mit rund 300 bar unter Druck, so entsteht aus LNG dann CNG für die Verbrennung - ein kleiner Puffer mit fünf Liter Volumen gleicht Druckschwankungen aus. Die Injektoren besitzen die beschriebenen zwei Nadeln, zuerst wird Diesel für die Zündflamme eingespritzt. Die darauf folgende Gaseinspritzung liefert den Großteil der Energie, die beiden Kraftstoffe mischen sich erst im Brennraum. Und damit ist auch klar, dass der G13-Motor kein bivalenter Verbrenner ist. Der Volvo kann, wenn das Gas zur Neige geht, ausschließlich mit Diesel nur mit geringer Leistungsabgabe (etwa 50 PS) zum nächsten sicheren Standplatz rollen.

Die LNG-Tanks werden von Westport bezogen, Volvo stellt vorerst drei Formate zu Wahl. Das größte Volumen mit 495 Liter (205 kg), dazu zwei kleinere mit 275 oder 375 Liter (115 oder 155 kg). "Rund 20 Kilo reichen für 100 Kilometer", sagt Mats Franzen, der Produktmanager Motoren bei Volvo. So reicht der große Tank für rund tausend Kilometer. LNG wiegt im energetischen Vergleich weniger als Diesel, damit kann der Gewichtsnachteil des zusätzlichen Dieseltanks kompensiert werden. Dass die LNG-Volvos auch SCR-Kats und Partikelfilter brauchen, um die Abgasnormen zu erfüllen, bringt zusätzliche Kilos und Komplexität ins Spiel. In Skandinavien entsteht daraus kein Nutzlastnachteil für den Volvo. Die Finnen geben dem Gas-Lkw eine Tonne zusätzlichen Nutzlast-Bonus fürs saubere Antriebsprinzip.

Im Cockpit ist der LNG-Volvo nur an der zusätzlichen Tankanzeige für den Gas-Vorrat zu erkennen, er wird in Kilogramm ausgewiesen. Dann beim Anlassen das Aha-Erlebnis, der LNG-Sechszylinder nuschelt nur sanft vor sich hin und verliert auch unter Volllast seine Contenance nicht. Etwa 100 Umdrehungen mehr sind gefordert, um Dieselleistungen zu erzielen. Ab der 1000er-Marke stehen die Motoren gut im Futter, vor allem der 460er lässt sich nicht lange bitten. Das Drehmomentplateau fällt nicht so üppig breit aus, aber die volle Nennleistung wird bereits bei 1.700 Umdrehungen bereitgestellt. Aber hier sind nur 30 Tonnen zu bewegen, da hat auch der gefahrene 420er wenig Mühe. Aus Angst vor Straßenschäden dürfen die Schweden ihre Sattelzüge auf dem Testareal nicht schwerer fahren.

Umsteiger brauchen sich nicht zu sorgen: Alle nötigen Handgriffe sind vertraut, auch der Griff zur Motorbremse. Ja, auch der LNG-Volvo bremst bergab vorzugsweise mit seiner VEB+-Motorbremse. Weil in unserem Fall die Achsübersetzung fahraktiv gewählt wurde, verzögert sie sehr wirksam. Die Schaltarbeit übernimmt das vertraute I-Shift-Getriebe, für den Gaseinsatz haben die Techniker die Schaltsoftware etwas angepasst.

"Auf lange Sicht", so sagen die Volvo-Entwickler, "hat Flüssiggas das Potenzial, die Emissionen noch weiter zu reduzieren". Sie verweisen auch auf den Schiffsverkehr mit flüssigem Erdgas als Treibstoff, der heute schon gute Emissionserfolge ausweist. Und sie rechnen mit verstärktem Einsatz von klimaneutralem Biogas anstelle von Erdgas, das jedoch die Versorgungssicherheit garantiert. "Wir glauben, dass Methan das größte Potenzial hat", sagt Lars Martensson, "sowohl in Hinblick auf eine sofortige Reduktion von CO2, als auch für eine langfristige Lösung in den nächsten 20 bis 30 Jahren". Der Direktor für Umweltschutz und Innovation bei Volvo ist auch überzeugt, dass sich das bisher lückenhafte LNG-Tankstellennetz schneller verdichtet als man heute annimmt. Denn in vielen Staaten wird die wachsende Brisanz des Klimawandels mit Sorge wahrgenommen - LNG-Antriebe könnten eine schnelle und handhabbare Lösung bieten.

Wolfgang Tschakert / mid

Technik in Kürze:
Volvo FH und FM LNG, verfügbar als Sattelzugmaschine (4x2, 6x2, 6x4) oder Fahrgestell (4x2, 6x2, 6x4) mit Zuggesamtgewichten bis 64 t.
Motor: Volvo G13C mit 420 PS/2.100 Nm oder 460 PS/2.300 Nm, Getriebe: Volvo I-Shift, Kraftstofftanks: Flüssiggastank mit 115 kg/275 l, 155 kg/375 l, 205 kg/495 l, maximale Reichweite: bis 1.000 km, Dieseltank: 170 l, Abgasnachbehandlung: SCR-Kat und Partikelfilter.