(v.l.n.r.) Prof. Dr. rer. nat. Hans Meixner, Dipl.-Ing. Friedrich Boecking, Dr.-Ing. Klaus Egger

Dipl.-Ing. Friedrich Boecking (Sprecher)
Dr.-Ing. Klaus Egger
Prof. Dr. rer. nat. Hans Meixner
Robert Bosch GmbH, Stuttgart
Siemens VDO Automotive AG, Regensburg

Dieselfahrzeuge werden immer beliebter. Sie haben einen geringen Spritverbrauch und sind weitaus sauberer als die Autos mit Selbstzünder früherer Baujahre.
Was steckt hinter diesem enormen Fortschritt bei den Dieselmotoren?

Der Schlüssel zum Erfolg liegt in einer hochpräzisen Einspritzung des Kraftstoffs. Dafür haben Friedrich Boecking, Klaus Egger und Hans Meixner neue Maßstäbe gesetzt. Die drei nominierten Forscher arbeiten bei Automobilzulieferern - allerdings bei zwei konkurrierenden Unternehmen: Friedrich Boecking leitet den Entwicklungsbereich Common-Rail-Injektoren Pkw bei der Stuttgarter Robert Bosch GmbH, Klaus Egger ist Vorstandsmitglied der Siemens VDO Automotive AG in Regensburg, Hans Meixner Abteilungsbevollmächtigter für Sensor- und Aktuatortechnik (ZT) bei der Siemens-Forschung in München.

Druck und Dosierung sind entscheidend
Etwa jeder zweite 2004 in Deutschland neu zugelassene Pkw fährt mit Diesel. Ihre Beliebtheit haben Dieselautos vor allem der Direkteinspritzung zu verdanken. Sie macht die Motoren leistungsfähig und leise - und sorgt für einen sparsamen Spritverbrauch. Dazu bringt eine Pumpe den Kraftstoff zunächst auf hohen Druck und schießt ihn dann über eine Düse zum richtigen Zeitpunkt fein dosiert in die Brennkammer des Zylinders. Je höher der Druck und je gezielter Dosierung und Zeitpunkt der Einspritzung sind, desto effizienter ist die Verbrennung.

Besonders präzise arbeiten Piezo-Injektoren, die von den Forschern bei Bosch und Siemens VDO unabhängig voneinander entwickelt wurden. Bei diesen Düsen öffnen und schließen Regler die Einspritzventile, die den piezoelektrischen Effekt nutzen, der bei manchen kristalliner Werkstoffen auftritt: Legt man an sie eine elektrische Spannung an, verformt sich das Material blitzschnell. Dabei entstehen Kräfte, die sich zum Steuern der Kraftstoffeinspritzung nutzen lassen.

Hohes Tempo sorgt für Präzision
Der Vorteil der Piezo-Technik: Sie öffnet und schließt die Einspritzdüsen bis zu fünfmal so schnell wie herkömmliche elektromagnetisch gesteuerte Ventile. Das erhöht die Genauigkeit, wodurch beim Verbrennen des Kraftstoffs weniger Schadstoffe entstehen. So verringert sich der Ausstoß an Stickoxiden um bis zu 20 Prozent. Dasselbe gilt für Feinstaub aus Dieselruß. Der Spritverbrauch sinkt, und der Motor wird leiser.

Boecking, Eggert und Meixner ist mit der Entwicklung der piezoelektrisch gesteuerten Einspritzventile auch wirtschaftlich ein großer Wurf gelungen. Im Jahr 2000 gingen die ersten Injektoren in Produktion, bis Ende 2006 produzierten Bosch und Siemens VDO zusammen rund 25 Millionen Stück. Allein mit der Herstellung der Injektoren sind bei beiden Unternehmen weltweit rund 14.000 Menschen beschäftigt, davon etwa 6400 in Deutschland.