Riemen statt Kette

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Hannover, den 24.06.2008 – Das Thema CO2-Reduktion bewegt derzeit nicht nur in der Politik die Gemüter, sondern regt auch Entwickler zu der Frage an, wo sich noch das ein oder andere Gramm des Treibhausgases einsparen lässt. Wenn es nach Contitech geht, kann dabei auch ein so unscheinbares Teil wie der Zahnriemen helfen, wenn er die Steuerkette im Motor ersetzt. Bis zu 0,2 Liter Kraftstoff sollen sich so einsparen lassen, was einer CO2-Verringerung von etwa 3 g/km entspricht. Contitech ermittelte dieses Werte bei einem auf Riementrieb umgebauten 1,8-Liter-Ottomotor, der einen Durchschnittsmotor repräsentieren soll.

Metall gegen Gummi
Über das Für und Wider von Riemen- und Kettentrieb sind sich die Motorenkonstrukteure durchaus nicht einig. So setzt beispielsweise Volkswagen selbst bei seinen mechanisch hoch belasteten Pumpe-Düse-Dieselmotoren auf den Riemen, während etwa Mercedes und BMW in den letzten Jahren wieder vermehrt auf Kettentrieb setzten. Dessen Vorteile bestehen unter anderem in hoher Belastbarkeit, kompakter Bauweise und Wartungsfreiheit über die Lebensdauer des Motors. Und selbst wenn die Kette einmal nicht mehr einwandfrei funktioniert, kündigt sie in der Regel ihr Ende akustisch an, lässt dem Fahrer noch Zeit zum Reagieren. Besitzer von Fahrzeugen, deren Motor einen Riementrieb hat, tun dagegen gut daran, die im Serviceheft vorgeschriebenen Wechselintervalle einzuhalten, denn der Tod des Riemens kündigt sich leise an, und die Folgen des nachfolgenden Ventilsalats sind teuer, besonders beim Dieselmotor.

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Riemen statt Kette (3 Bilder)

Der Zahnriemen Conti Green Runner ersetzt Steuerketten im Motor und soll die CO2-Emission pro gefahrenen Kilometer um bis zu drei Gramm reduzieren. [Bild: Contitech]

Am Riemen gerissen
Beim Pumpe-Düse-TDI von Volkswagen treibt der Zahnriemen übrigens nicht nur den Ventiltrieb an, sondern eine weitere Nockenwelle, die die Einspritzelemente betätigt. Da für die schnelle Kolbenbewegung „scharfe“ Nocken erforderlich sind, wirken auf den Riemen hohe Brems- und Beschleunigungskräfte, welche die Lebensdauer des Riemens zusätzlich verkürzen. Auch das dürfte ein Grund dafür sein, dass Volkswagen letztlich auf die Common-Rail-Einspritzung umgeschwenkt ist, bei der nicht nur der Einspritzvorgang frei und unabhängig von einer mechanischen Betätigung gesteuert werden kann, sondern auch der Zahnriemen ein etwas ruhigeres Leben hat.

Riemen statt Kette

Ovales Rund
Die Wechselintervalle sind bei Pumpe-Düse immerhin gestiegen: Betrugen sie zunächst nur 60.000 und 90.000 km, muss in Modellen ab 2003 nach 120.000 und seit 2005 erst nach 150.000 km der Zahnriemen gewechselt werden. Verantwortlich für diesen letzten Schritt ist übrigens die „Ovalrad-Technologie“. Kein Witz – leicht ovale Zahnräder im Riementrieb sorgen dafür, dass die bereits erwähnten Kraftspitzen durch gezielte Gegenkräfte ausgeglichen werden, sodass die Belastung des Riemens etwas sinkt. Infolgedessen muss er weniger hart eingespannt werden, was wiederum die Reibung reduziert.

Beim aktuellen 2,0-Liter-Common-Rail-Motor von VW zeigt sich der Fortschritt gegenüber Pumpe-Düse-Motoren: Nach 180.000 km soll der Riemen zwar geprüft werden, ein Tausch ist allerdings laut Werkstattliteratur nicht zwingend vorgesehen, wie die Nachfrage bei einem VW-Händler ergab. Doch auch die Zahnriemen selbst sind im Laufe der Jahre widerstandsfähiger geworden. So hat der Kautschuk- und Kunststoffspezialist Contitech nach eigenen Angaben die Haltbarkeit seit 1970 von 120.000 km auf heute 280.000 km steigern können, diese Zahlen beziehen sich allerdings auf Anwendungen in Ottomotoren.

Weniger Reibung mit Zahnriemen
Doch zurück zur CO2-Ersparnis: Der Zahnriemen verursacht laut Contitech zu 30 Prozent weniger Reibungsverluste als ein Kettentrieb. Diese Vorteil wollen laut Hermann Schulte, Entwicklungsleiter für Riementriebsysteme, immer mehr europäische Automobilhersteller nutzen. Dass der Gummiriemen leiser läuft als eine Kette, kann ihnen dabei nur recht sein. Zudem sind Riementriebe kompakter geworden. Die bereits erwähnte Ovalradtechnologie reduziert die Baubreite des Riementriebs um rund 30 Prozent, der Größenvorteil eines herkömmlichen Kettentriebs fällt damit laut Contitech weg.

Riemen statt Kette

Experiment in Öl
Doch nicht alle Motorenbauer wollen sich bisher mit dem Riementrieb anfreunden. So möchte Contitech die Kettentriebbefürworter natürlich davon überzeugen, dass der Zahnriemen nicht nur effizienter geworden ist, sondern auch ihre Ansprüche an die Haltbarkeit erfüllt. Der Zulieferer kündigte nun an, auf dem Aachener Motorenkolloquium einen umgebauten Serienmotor vorzustellen, bei dem der Kettentrieb durch einen Riementrieb ersetzt wird. Ungewöhnlich ist dabei vor allem, dass der Riemen in dem eigentlich für die Kette vorgesehenen Ölbad läuft. Für neu entwickelte Motoren wird es allerdings voraussichtlich bei der üblichen „trockenen“ Bauweise bleiben, denn abgesehen von einer gewissen Schalldämpfung profitiert ein Riementrieb nicht vom Ölbad.

Überzeugungsarbeit
Die ölresistente Spezialausführung des „Green Runner“-Riemens ist eher als ein Sonderfall anzusehen. Contitech will damit vor allem zeigen, dass sich ein Motor ohne allzu hohe Kosten auf Riementrieb umrüsten lässt. Das könnte Motorenhersteller interessieren, die einen Motor auf Zahnriemen umstellen möchten, ohne in eine völlige Neuentwicklung inverstieren zu müssen. Ob man die Befürworter des Kettentriebs vom Riementrieb überzeugen kann, wird vor allem davon abhängen, ob die versprochenen Verbrauchsvorteile eintreten und ein wartungsfreier Betrieb über die Lebensdauer des Motors nachgewiesen wird. 0,2 Liter weniger Sprit sind schließlich eine Ansage, die sich nicht ohne Weiteres ignorieren lässt. (ggo)