Laser-Zündkerze Der Geistesblitz

Seit rund 20 Jahren beschäftigen sich Motorenentwickler mit dem Thema Laserzündung. Der Durchbruch gelang jetzt den österreichischen Firmen CTR in Villach und AVL List in Graz: Der Motor mit Laser-Zündkerze läuft.

Von Jürgen Pander


"Der große Sprung, der uns gelungen ist, war die drastische Verkleinerung der Lasertechnik", sagt Ernst Winklhofer, der Projektleiter bei AVL List in Graz. In der Frühzeit der Laserzündung, so der Motorenforscher, seien die Laser noch "so groß wie ein Tisch" gewesen. Im Labor störte das nicht weiter, doch ein Einsatz in einem Pkw war damit ausgeschlossen. Jetzt aber gelang es, die komplette Lasertechnik so zu komprimieren, dass sie nicht mehr Platz beansprucht als eine herkömmliche Zündkerze samt Zündspule. Auch der Wirkungsgrad des Lasers wurde derart gesteigert, dass er nun mit einer normalen 12-Volt-Autobatterie betrieben werden kann.

Laserzündkerze: Durchbruch durch Miniaturisierung

Laserzündkerze: Durchbruch durch Miniaturisierung

Warum dieser Aufwand? "Die Laserzündung bietet mehrere Vorteile", erklärt Winklhofer. Grundsätzlich könne die Motorleistung gesteigert, jedoch Verbrauch und Abgaswerte gesenkt werden. So lassen sich mit einem Laser magerere Gemische zünden als mit einer Zündkerze. Außerdem ragt bei einer Laser-Zündung kein Bauteil mehr in den Brennraum, dessen Form deshalb weiter optimiert werden kann.

Auch lässt sich der Puls der neu entwickelten Hochleistungs Laserdioden fast auf jeden Ort im Brennraum fokussieren, wodurch wiederum der Verbrennungsvorgang verbessert werden kann. Ein weiterer Vorteil betrifft das "Zündfenster" im Zylinder: Die Öffnung, in die sonst die Zündkerze eingeschraubt wird, wird bei einem Zündlaser sehr viel kleiner. Und verrußte oder verölte Zündkerzen gibt es auch nicht mehr - der Laserstrahl brennt etwaige Ablagerung vor der Linse einfach weg.

Der Einzylinder-Versuchsmotor in Graz, an denen die Laser-Zündung derzeit erprobt wird, läuft problemlos. Auch bei extremen Temperaturen und heftigen Vibrationen funktioniert die Technik. Winklhofer sagt, dass die Forschungsabteilungen diverser Autohersteller ein "hohes Interesse" an der Laser-Zündkerze hätten. Der nächste Schritt sei nun, einen Industriepartner zu finden, um die Entwicklung hin zur Serienreife weiter voran zu treiben. "Einige Jahre", schätzt Winklhofer, werde das noch dauern.

Denn noch ist die Technik sehr teuer. Andererseits hilft sie auch, Kraftstoffkosten zu sparen. Für die Betreiber von stationären Gasmotoren dagegen könne sich die Laser-Zündtechnik schon in naher Zukunft rentieren. "Bei solchen Anlagen, wie sie etwa zur lokalen Stromgewinnung existieren, lassen sich die technischen Vorteile der Laser-Zündung durchaus schon in Kundennutzen umsetzen."



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