Der 1,4-Liter-Motor entpuppt sich als quirliges Bürschchen

(SZ vom 15.09.1999) Auf den fahrenden Zug aufspringen - und dann auch noch gleich die Rolle des Lokführers übernehmen wollen. So lassen sich die Anstrengungen des VW-Konzerns in punkto Benzindirekteinspritzung beschreiben. Als Mitsubishi auf der IAA vor zwei Jahren verkündete, man werde demnächst den ersten Ottomotor mit direkter Einspritztechnik (GDI) auf den Markt bringen, nahmen die europäischen Hersteller diese Ankündigung nicht besonders ernst. Doch inzwischen hat nicht nur Mitsubishi, sondern auch Toyota nachgewiesen, dass die GDI-Technik nicht nur im Labor, sondern auch unter realen Verkehrsbedingungen funktioniert: Ohne Leistungseinbußen lassen sich niedrigere Verbrauchswerte und damit geringere Schadstoffemissionen erzielen.

Den Zug der Zeit haben inzwischen auch die europäischen Hersteller erkannt, und sie veranstalten eine Art Wettrennen, wer sich das Prädikat erster europäischer Benzinmotor mit Direkteinspritzung auf die Kühlerhaube heften darf. In Führung liegen VW und Renault. Während die Franzosen ihre Neuentwicklung erst in einigen Wochen für erste Fahrten zur Verfügung stellen werden, zeigt VW seinen Lupo mit dem neuen Kürzel FSI nicht nur auf dem Messestand in Frankfurt, sondern ließ auch bei ersten Fahrten zwischen Wietze und Jeversen erkennen, dass man die Absicht zum Sparen auch in Zukunft ernsthaft verfolgen will - der vor kurzem in den Markt eingeführte Lupo 3L soll kein Einzelstück bleiben.

FSI - dieses neue Akronym bedeutet nicht so etwas wie FahrSpaß Intensiv - obwohl das durchaus richtig wäre. Vielmehr verbirgt sich hinter der Abkürzung eine neue Technik, die in bestem Neudeutsch Fuel Stratified Injection genannt wird. Übersetzt bedeutet das etwa "Geschichtete Benzineinspritzung" oder "Schichtladung". Dabei wird der Kraftstoff über eine gemeinsame Leitung (Common Rail, wie dies von den Dieselmotoren her bekannt ist) mit hohen Druckwerten von bis zu 100 bar direkt in den Brennraum eingespritzt.

Hinzu kommt nun noch eine technische Raffinesse: Wenn nicht die volle Leistung des 1,4-Liter-Vierzylinders von 77 kW (105 PS) abgefordert wird, arbeitet das Aggregat im so genannten Schichtlademodus: Es wird ein extrem mageres Gemisch (mit sehr hohem Luftüberschuss) erzeugt, das in konventionellen Gemischbildungssystem gar nicht mehr zündfähig wäre. "Ja springt jetzt der Motor nicht mehr an?", mag sich da der technisch nicht so versierte Autofahrer denken. Aber keine Sorge, die Elektronik denkt mit: Das Benzin-Luft-Gemisch wird direkt um die Zündkerze herum konzentriert, in den Randbereichen des Brennraums befindet sich reine Luft. Vielleicht kann man sich das wie bei einer Kerze vorstellen, in deren Flamme die inneren Bereiche am heißesten sind.

Die Verbrauchsreduzierung stammt zum einen aus der Entdrosselung des Motors, zum anderen aus den minimierten Wärmeverlusten, die durch die zentral im Brennraum ablaufende Verbrennung mit umgebender isolierender Lufthülle möglich sind. Wie hoch ist nun das Einsparpotential? VW spricht von 15 Prozent. Damit wird der Benziner-Lupo zu einem 5-Liter-Auto, das auf 100 Kilometer nach Werksangaben 4,99 Liter Kraftstoff konsumiert - für 105 PS ein sehr beachtlicher Wert. Aber Kraftstoff ist nicht gleich Kraftstoff: Am effizientesten und am saubersten fährt der Lupo FSI mit Super plus, und nicht etwa mit dem Premium-Stoff, wie er heute an den Tankstellen erhältlich ist. Optimal wäre schwefelarmer Kraftstoff, der aber von nächstem Jahr an in Deutschland - wenn auch nicht flächendeckend - zur Verfügung stehen soll.

Denn dann greift auch die Abgasreinigungstechnik des Lupo FSI am besten: Er verfügt über einen NOx-Speicher-Katalysator, dessen Einsatzpotenzial über die Möglichkeiten eines bekannten Drei-Wege-Kats hinausgeht. Um auch im Schichtlademodus eine gute Schadstoffumwandlung zu gewährleisten, werden während dieses Magerbetriebs die Stickoxide im Katalysator zwischengelagert - und beim konventionellen Motorbetrieb wieder in Stickstoff umgewandelt. Konventioneller Motorbetrieb - das heißt in der Praxis, dass der Fuß des Fahrers nicht zurückhaltend agiert, sondern Leistung verlangt. Dann wird vom Mager- in den Homogen-Betrieb umgeschaltet und der Umwandlungsprozess im Katalysator beginnt. Der Fahrer merkt davon allerdings nichts.

Mitte nächsten Jahres will Volkswagen den Lupo FSI auf den Markt bringen - in zwei Versionen: als normales Modell, das dann aber 5,6 Liter Benzin verbraucht, und in der Leichtbau-Karosserie des 3-Liter-Lupo mitsamt dessen Direktschaltgetriebe. Dann können Werte von weniger als fünf Litern erzielt werden. Wird die Leistung abgefordert, wandelt sich der Sparkünstler in einen Sportwagen mit einer Höchstgeschwindigkeit von 199 Kilometer pro Stunde: Er wird ein äußerst quirliges Bürschchen. Auf diese Art und Weise kommen Sparmaß und Fahrspaß zusammen.

Von Otto Fritscher