München. Im Motorenbau werden seit Jahrzehnten üblicherweise Kolben aus Aluminium verwendet. Dies könnte sich schon bald ändern, denn Stahlkolben sind bei Pkw-Dieselmotoren auf dem Vormarsch. „Wir gehen davon aus, dass in fünf Jahren 25 Prozent der neu auf den Markt kommenden modernen Pkw-Dieselmotoren über Stahlkolben verfügen werden“, erklärt Stefan Spangenberg, Leiter der Entwicklung Motorensysteme und Komponenten beim Zulieferer Mahle. „Erste Kunden haben bereits Aufträge erteilt, und bei weiteren zahlreichen Kunden werden unsere Stahlkolben derzeit erprobt.“ Auch Wettbewerber KS Kolbenschmidt entwickelt seit einigen Jahren Pkw-Kolben aus Stahl. Nach Angaben des Zulieferers erproben Autohersteller den Stahlkolben in Dauerlauftests.
Zudem liegt der Auftrag eines Herstellers aus dem Premiumbereich für eine Serienentwicklung vor.Geplanter Produktionsstart: 2014. Der Kolben soll dabei in einem vierzylindrigen Motor mit einem Zünddruck von mehr als 200 Bar und einer spezifischen Leistung von über 100 Kilowatt pro Liter eingesetzt werden. Bei KS Kolbenschmidt hält man eine Kraftstoffersparnis von zwei bis drei Prozent dank Stahlkolben für möglich. Mahle erwartet von den Stahlkolben in Verbindung mit einem optimierten Kurbeltrieb sogar einen Verbrauchsvorteil von zwei bis fünf Prozent gegenüber Alu-Kolben. Der Vorteil komme unter anderem „durch die geringe Wärmeausdehnung des Stahls zustande. Der Kolben hat dadurch ein größeres Spiel zur Gusseisen-Zylinderwand und erzeugt weniger Reibungsverluste“, erläutert Spangenberg. Und bei KS Kolbenschmidt heißt es: „Der weiterentwickelte Stahlkolben ist mittlerweile so leicht wie sein Pendant aus Aluminium.“Zudem erlaubt das neue Stahlkolbendesign den Einbau in Motoren mit geringerer Bauhöhe. Die höhere Festigkeit des Stahls ermögliche darüber hinaus einen kompakteren Kolben mit längerem Pleuel und verringertem Gewicht, so Spangenberg. Der Mahle-Manager verweist darauf, dass bei Lkw in den oberen Leistungsklassen Stahlkolben schon seit vielen Jahren im Serieneinsatz sind. Auch Pkw-Dieselmotoren mittlerer Leistungsdichte könnten schon heute mit Stahlkolben ausgestattet werden. „Das ist jedoch nicht das, was der Markt erfordert“, erklärt Spangenberg. Es werde von den Kunden erwartet, Stahlkolben auch für höchste Leistungsdichten um die 100 Kilowatt pro Liter haltbar zu machen. Ein Schwerpunkt der Entwicklung beim Zulieferer KS Kolbenschmidt liegt weiterhin auf der Optimierung des Geräuschverhaltens des Stahlkolbens. Für Spangenberg ist zudem auch ein Stahlkolben für Ottomotoren prinzipiell von Interesse.Stahlkolben gewinnen beim Diesel an Bedeutung
Im Motorenbau werden seit Jahrzehnten üblicherweise Kolben aus Aluminium verwendet. Dies könnte sich schon bald ändern, denn Stahlkolben sind bei Pkw-Dieselmotoren auf dem Vormarsch. "Wir gehen davon aus, dass in fünf Jahren 25 Prozent der neu auf den Markt kommenden modernen Pkw-Dieselmotoren über Stahlkolben verfügen werden“, erklärt Stefan Spangenberg, Leiter der Entwicklung Motorensysteme und Komponenten beim Zulieferer Mahle.
