Schnell-Verdichtung: Kompressormotoren auf dem Vormarsch

Sprit sparen, ohne dabei auf Leistung und Fahrspaß zu verzichten? Das wollen alle. Diejenigen, die Autos bauen, und die, die sie fahren. Kompressormotoren, so die landläufige Meinung, sind dazu denkbar ungeeignet. Schließlich haben sie den Ruf, leistungsstarke Spritfresser zu sein. Auch Autobauer Daimler, der beispielsweise in der C-Klasse lange auf die Technik setzte, hat sie inzwischen nicht mehr im Repertoire.

Dass Kompressormotoren im Gegensatz zu Turbotriebwerken allenfalls für betuchte Sportwagen-Enthusiasten mit Hang zu viel Hubraum taugen, die es sich leisten können, Verbrauchswerte und Kfz-Steuereinstufung zu ignorieren, ist nur ein Vorurteil, meinen die Macher der mechanischen Lader. „Die Vorstellung, die Motoraufladung durch einen Kompressor sei gegenüber der Turboaufladung eine veraltete Technologie ist schlichtweg falsch“, sagt Darryl Niven, Leiter der Supercharger-Sparte beim US-Automobilzulieferer Eaton.

Was auf der Teststrecke des Baden Airparks zu beweisen wäre. Bei dem Sprintduell stehen sich ein Audi A6 mit kompressoraufgeladenem 3,0-Liter-V6 TFSI-Triebwerk, das 213 kW/290 PS leistet, und ein BMW 335i mit Twin-Turbo-Reihensechszylinder gegenüber. Auf dem Papier eine klare Angelegenheit für den doppelt aufgeladenen Münchner. Er leistet 13 kW/16 PS mehr als der Ingolstädter, sein maximales Drehmoment von 400 Nm liegt schon ab 1 300 U/min statt wie im Falle des Audis bei 2 500 U/min an. Zudem bringt er rund 190 Kilogramm weniger auf die Waage. In den „Kampf der Systeme“ rollen beide Autos mit Standgas bei einer Motordrehzahl von gut 1 000 U/min.[foto id=“366209″ size=“small“ position=“left“]

Drei, zwo, eins – Go!

„Drei, zwo, eins – Go!“, leitet der die Demonstration begleitende Ingenieur auf dem Beifahrersitz den fliegenden Start ein. Ab jetzt heißt die Devise: Pedal durchtreten, Klappe zu, Augen auf und Vollgas geben. „Wrumm“ – Lautstark brüllen die beiden ungleichen Sechszylinder um die Wette. In beiden Fahrzeugen werden die Insassen effektvoll in die Sitze gedrückt. Am Ende der Geraden: Freudige Überraschung an Bord des Ingolstädters, der am Eingang zur Kurve vor dem Münchner in Ziel gelangt. Würde man dagegen den Rundkurs zu Ende fahren, hätte der BMW eindeutig die besseren Karten: Aufgrund seines Leistungsplus und der ihm eigenen Motorcharakteristik würde er aller Voraussicht nach das Rennen klar für sich entscheiden.

Auf der Gegengeraden dasselbe Spiel: wieder fliegender Start, diesmal im dritten Gang. Hochbeschleunigen aus 30 km/h ist angesagt. Eine Fahrsituation, wie sie im automobilen Alltag beispielsweise beim Auffahren auf die Autobahn regelmäßig auftaucht. Wieder hat der Audi die Nase um mehr als eine Fahrzeuglänge vorn. Auf der rund 250 Meter langen Beschleunigungsstrecke nimmt er ihm mindestens zehn Meter ab.

Hexenwerk? Höhere PS-Gewalt?

Nein, nur Physik. Möglich macht es das direktere Ansprechverhalten des kompressorbeatmeten Audi-Aggregats. Zurückgreifen Kompressor- und Turbotechnik auf dasselbe Grundprinzip: Sie stellen dem Motor zusätzliche, verdichtete „Atemluft“ zur Verfügung, die sie in die Brennkammern einblasen. Die Folge: Ein höherer Sauerstoffanteil beim Verbrennen des Kraftstoffs und somit mehr Leistung. Beim Abgas-Turbolader setzen die Motorabgase eine Turbine in Bewegung, die ein Verdichterrad antreibt. Erst dieses komprimiert die angesaugte Luft und spendiert dem Motor seine Extraportion Leistung. Um diesen Druck aufbauen zu können, benötigt ein Turbotriebwerk ein gewisses Drehzahlniveau und etwas Zeit.

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Anders der Kompressor. Um seine leistungssteigernde Wirkung zu entfalten, ist er nicht auf Abgasdruck angewiesen. Denn seine Rotoren beziehen ihre Energie direkt von der Kurbelwelle des Motors. Daher können sie schon bei geringer Drehzahl die Extraportion Luft in die Brennkammern blasen, der Kompressor ist vom Start weg „voll da“.

Dass die mechanische Motorbeatmung zwangsläufig auf Kosten des Verbrauchs ginge, ist ein „Totschlagargument“, das die Eaton-Ingenieure so nicht gelten lassen wollen. Der seit 2008 eingesetzte TFSI-Motor des Test-A6 etwa verbraucht mit 9,4 Litern auf 100 Kilometern gegenüber seinem 4,2-Liter-V8-Vorgänger bei vergleichbaren Leistungsdaten rund ein Fünftel weniger Benzin.[foto id=“366211″ size=“small“ position=“left“]

Auch im Kleinwagenbereich hat die mechanische Beatmung ihre Berechtigung. „Der Kompressor ist kein Auslaufmodell, sondern gerade im Volumenbereich eine echte Zukunftstechnologie“, ist sich Nanda Kumar, Präsident der Fahrzeuggruppe des US-Konzerns sicher. Ein gutes Beispiel dafür ist der im neuen Nissan Micra ab Herbst zum Einsatz kommende 1,2-Liter-Dreizylinder-Benziner mit 72 kW/98 PS, der trotz – oder gerade wegen – der Kompressorbeatmung auf einen respektablen Normverbrauch von 4,0 Litern und einen CO2-Ausstoß von 95 g/km kommt.

Aber auch die auf dem Vormarsch befindlichen Hybridantriebe bieten sich aufgrund ihrer kompakten Bauweise der Kompressormodule und einer Reihe von weiteren technischen Faktoren für die „neue, alte Technik“ an. Weltmarktführer Eaton jedenfalls ist optimistisch, seinen Absatz von Kompressoren innerhalb der nächsten fünf Jahre zu verdoppeln.