https://www.faz.net/aktuell/technik-motor/motor/der-dreizylinder-im-meinungsstreit-17555711.html

Motorentechnik : Kleiner Motor, großer Murks?

  • -Aktualisiert am

Dreizylinder: Volkswagen und sein 1.0 TSI Bild: Hersteller

Weniger Zylinder, weniger Hubraum: Warum schwache Dreizylinder so umstritten sind.

          5 Min.

          Die kontinuierlich verschärften EU-Vorschriften über CO2-Ausstoß und Schadstoffemissionen führten vor einigen Jahren zur fabrikatsübergreifenden Entwicklung einer neuen Motorengeneration. Als vermeintlichen Königsweg praktizierten immer mehr Autobauer das sogenannte Downsizing der Motoren, also die Reduzierung von Zylinderzahl, Hubraum und Gewicht. Skeptiker warnten davor, dass diese Schrumpfkur zum problematischen Spagat zwischen ökonomischer und ökologischer Effizienz einerseits und der Standfestigkeit der Triebwerke andererseits führen könnte. Entsprechende Schauergeschichten in den sozialen Medien sorgten bei potentiellen Kunden für Verunsicherung. Die Meinungen der Fachleute zu diesem Thema sind bis heute uneinheitlich.

          Der Kostenanteil für die Reparatur von Motorschäden bewegt sich beim Versicherer CarGarantie zwar konstant auf hohem Niveau, ist jedoch in den vergangenen Jahren zumindest nicht spektakulär angestiegen. Immerhin lag er auch 2020 in der gesamten Schadenregulierungssumme der Neuwagen-Anschlussgarantie mit 21,4 Prozent nach wie vor auf Platz eins aller Baugruppenschäden. Das spricht nicht unbedingt für eine überragende Standfestigkeit moderner Motoren. „Der steigende Kostendruck bei den Herstellern und immer mehr Elektronik führen offenbar dazu, dass die Langzeitqualität sinkt“, so die Einschätzung von Thomas Schuster, Prüfingenieur und Motorenexperte bei der Sachverständigenorganisation KÜS. „Downsizing und das Streben nach immer höherer Effizienz, also Verringerung von Hubraum und Zylinderzahl, gepaart mit verstärktem Einsatz von Turboladern, haben mit hoher Wahrscheinlichkeit Auswirkungen auf die Lebensdauer der Triebwerke.“

          In dieselbe Richtung zielt die Aussage von Bernd Liebig, der in seinen Funktionen als Sachverständiger für die Beurteilung von Motorschäden und als Geschäftsstellenleiter der Gütegemeinschaft der Motoreninstandsetzungsbetriebe (GMI) direkt am Thema ist: „Die Komplexität der Verbrennungsmotoren hat sich in den vergangenen zwei Jahrzehnten deutlich erhöht, beispielsweise durch immer aufwendigere Software, Auflade- und Abgasreinigungssysteme. Weil die Motorsteuerung bei sich ankündigenden Defekten oder zunehmendem Verschleiß schon im Frühstadium automatisch nachregelt, bleiben eventuelle Veränderungen im Fahrbetrieb zunächst unbemerkt. Werden dann die definierten Grenzwerte überschritten, ist der Schaden meist schon eingetreten. Durch das verbreitete Downsizing der Triebwerke kann sich deren Standfestigkeit verringern, weil beispielsweise das Kolbenmaterial durch hohe thermische und mechanische Belastung vorzeitig ermüdet oder auch andere Bauteile keine Reserven mehr für mechanische oder thermische Überlastungen besitzen.“

          Standfestigkeit und Lebensdauer

          Hubraumschwache Dreizylinder sind keineswegs eine Erfindung der Neuzeit. Sie gehörten zum Beispiel von 1953 bis 1968 zum Markenkern des längst verblichenen deutschen Autobauers DKW und trieben nicht nur Limousinen, Cabrios, Coupés und Kombis diverser Baureihen an, sondern auch den Audi-80-Vorläufer F 102 sowie den Bundeswehr-Geländewagen Munga. Mit dessen Produktionseinstellung verschwanden 1968 neben den zweitakttypischen Rauchfahnen die letzten Dreizylinder von den westdeutschen Straßen. Im selben Jahr schickte auch Saab seine Dreizylinder-Zweitakter in Rente und ersetzte sie durch Vierzylinder-Viertakter mit und ohne Turbolader. In den ostdeutschen Wartburg-Modellen überlebte der Dreizylinder noch 20 Jahre länger bis 1988.

          Ein rundes Vierteljahrhundert später erlebte der Dreizylinder – diesmal ausschließlich als Viertakter – eine unerwartete Renaissance. Als europäischer Wegbereiter gilt Ford, wo 2012 ein aufgeladener Reihendreizylinder mit nur 998 Kubikzentimeter Hubraum, aber bis zu 125 PS in den Modellen Fiesta, Focus, B-Max und C-Max sein Debüt gab. Die extrem hohe Literleistung von mehr als 100 PS, die Maximaldrehzahl von 6000 Umdrehungen in der Minute und die hohe Kompression von bis zu 12:1, klassische Merkmale hochgezüchteter Rennmotoren also, weckten naturgemäß nicht nur bei Kaufinteressenten Bedenken in Bezug auf Standfestigkeit und Lebensdauer. Die Zeiten langlebiger Bauernmotoren wie im Ford 12M P4 schienen vorbei zu sein. Der hatte 1962 auf dem südfranzösischen Rundkurs von Miramas in einer zweieinhalbmonatigen Marathonfahrt 358.273,8 Kilometer zurückgelegt und 145 Langstreckenweltrekorde aufgestellt.

          Darüber mögen sich Stammtischrunden die Köpfe heißreden

          Allen Unkenrufen zum Trotz bewertet Ford heute seinen Dreizylinder als Erfolgsgeschichte und bietet ihn mit und ohne Turboaufladung in unterschiedlichen Hubraum- und Leistungsklassen von bis zu 200 PS in den Baureihen Ka, Fiesta, Focus, C-Max, Grand C-Max, Eco Sport, Puma und Kuga an. Ob ein 1,5-Liter-Dreizylinder-Ottomotor (120 PS) mit einem maximalen Drehmoment von 240 Newtonmetern ein sinnvollerer Antrieb für einen 1,6 Tonnen schweren Kuga ist als ein ebenfalls erhältlicher 190-PS-Vierzylinder-Diesel mit einem maximalen Drehmoment von 400 Nm, darüber mögen sich Stammtischrunden die Köpfe heißreden.

          „Die Vorteile unseres Eco-Boost-Reihendreizylinders sind geringer Kraftstoffverbrauch, Minimierung von Reibungsverlusten und ein hoher effektiver Mitteldruck durch das hohe Verdichtungsverhältnis von 10,5:1 in Kombination mit dem Radial-Axial-Turbolader“, lobt Raimund Heubel, Manager Antriebsstrangentwicklung Pkw bei Ford Europa, das hauseigene Aggregat. Für einige Baureihen wird der 1,0-Liter-Dreizylinder auch in Kombination mit Mildhybrid-Technologie (48 Volt) und einer Leistung von 155 PS angeboten. Bei niedrigen Drehzahlen wird er von einem riemengetriebenen Startergenerator unterstützt, der die konventionelle Lichtmaschine ersetzt. Die elektrische Drehmomentunterstützung sorge vor allem im Drehzahlkeller für unmittelbares Ansprechverhalten des Turbobenziners, sagt Heubel.

          Hält problemlos mehrere 100.000 Kilometer

          Einschnitte bei der Lebenserwartung seien trotz der hohen spezifischen Leistung nicht zu erwarten. „Dank seines innovativen Kühlsystems, das sich jeweils an unterschiedliche Lastzustände – Leerlauf, Normal- und Volllast – anpasst, ist der Dreizylinder standfest und hat vor der Markteinführung anspruchsvolle Tests zur Dauerhaltbarkeit unter extremen Bedingungen mit Bravour bestanden.“ Bei entsprechender Wartung halte er problemlos mehrere 100.000 Kilometer.

          Nach der Premiere bei Ford sprangen von 2014 an fast alle europäischen Wettbewerber ebenfalls auf den Dreizylinder-Zug auf. Opel installierte ihn in den Baureihen Adam, Karl, Corsa, Combo, Insignia und Crossland, Volkswagen im Up, Polo, Golf, T-Cross und T-Roc. Auch bei den Konzernmarken Škoda, Seat und Audi findet er sich im Angebot, lediglich bei Porsche ist er kein Thema. Der Smart kam bereits 1998 mit einem Dreizylinder-Heckmotor auf die Welt und behielt ihn bis 2020, als er durch ein Elektroaggregat abgelöst wurde. In etlichen japanischen und koreanischen Klein- und Kompaktwagen waren und sind kleinvolumige Dreizylinder teilweise schon seit mehr als drei Jahrzehnten Standardantrieb, zum Beispiel im Daihatsu Cuore, Mitsubishi Colt, Nissan Micra oder Subaru Justy. Selbst im Premiumsegment, außer bei Mercedes-Benz, ist der Dreizylinder inzwischen hoffähig geworden. So war er beispielsweise im 155 000 Euro teuren BMW-Roadster i8 mit beachtlichen 231 PS (170 kW) aus nur eineinhalb Liter Hubraum maßgeblich an der Systemleistung des Hybrid-Sportwagens von 374 PS (275 kW) beteiligt. Inzwischen wurde der i8 aus dem Programm genommen. Auch Volvo nutzt Dreizylinder-Motoren mit 1,5 Liter Hubraum.

          Generelle Nachteile der Bonsai-Motoren sieht Professor Thomas Koch, Leiter des Instituts für Kolbenmaschinen am Karlsruher Institut für Technologie (KIT), nicht. „Man kann natürlich leidenschaftlich über Zylinderzahlen diskutieren, aber einen direkten Zusammenhang mit erhöhter Reparaturanfälligkeit sehe ich nicht. Als Ottomotor hat sich der Dreizylinder sehr gut etabliert, da 70 bis 90 kW Leistung für die meisten Fahrzeuge absolut ausreichen, wenn man mal vom Anhängerbetrieb absieht“, so sein Fazit.

          „Sinnvoll für eine effiziente CO2-Reduzierung wäre allerdings die Gesamtkomposition eines sehr sparsamen Selbstzünders von 1,4 bis 1,6 Liter Hubraum mit einem 25 kW starken Elektromotor. Damit ließen sich in der Kompaktklasse Verbrauchswerte von drei bis vier Liter Diesel auf 100 Kilometer realisieren, beim Ottomotor von rund vier bis fünf Liter Benzin. Es ärgert, dass die aktuellen Regeln solche sinnvollen Lösungen verhindern. Ernsthafte Bemühungen zur CO2-Verringerung nehme ich deshalb der Politik nicht ab.“

          Sein letzter Satz verstärkt den Verdacht, die am Horizont drohende künftige Emissionsnorm Euro 7 mit abermals verschärften Grenzwerten diene vorrangig dazu, im ideologischen Kampf gegen individuelle Mobilität ein vorläufiges Endziel zu erreichen, nämlich dem Verbrennungsmotor endgültig die Zündkerzen auszublasen.

          Jetzt mit F+ lesen

          Ein Straßenschild - nachträglich gegendert

          Gendern und Linguistik : „Wir schütteln nur den Kopf darüber“

          Die Ansprüche haben sich geändert: Die Sprachwissenschaftlerin Damaris Nübling über den jüngsten Aufruf gegen gendergerechte Sprache und zum Blick der Linguistik auf die hitzigen Debatten darum, wer wie spricht.

          Newsletter

          Immer auf dem Laufenden Sie haben Post! Die wichtigsten Nachrichten direkt in Ihre Mailbox. Sie können bis zu 5 Newsletter gleichzeitig auswählen Es ist ein Fehler aufgetreten. Bitte versuchen Sie es erneut.
          Vielen Dank für Ihr Interesse an den F.A.Z.-Newslettern. Sie erhalten in wenigen Minuten eine E-Mail, um Ihre Newsletterbestellung zu bestätigen.