Hocheffiziente Motoren benötigen optimierte Schmiermittel

In Deutschland haben BHKW-Motoren mit unterschiedlichen Erdgasqualitäten zu kämpfen. Denn Erdgas ist nicht gleich Erdgas, sagt Michael Gülck. Der Schmiermittelexperte für Gasmotoren bei Chevron erläutert, auf welche Punkte Betreiber von Gasmotoren achten sollten, damit die Maschinen möglichst wenig stehen. Dabei sind Schmierstoffe eine zentrale Komponente im Motorenmanagement. Sie müssen allerdings auch auf den Brennstoff hin optimiert sein − beim Wechsel von russischem Erdgas zu anderen Gasen zeigte sich das besonders.

Noch vor einigen Jahren strömte durch die Pipelines fast ausschließlich Gas aus Russland, das mit einer Methanzahl von 95 sehr klopffest, also unempfindlich gegen Frühzündungen, ist. Insbesondere aufgrund des russischen Angriffskriegs auf die Ukraine gelangt nun Nordseegas und LNG unterschiedlicher Herkunft vermehrt in die Leitungen. In der Folge kann die Methanzahl in manchen Leitungsabschnitten auf Werte bis 65 sinken.

Erdgas ist nicht gleich Erdgas

Bei Blockheizkraftwerken sollte die Methanzahl aber zwischen 70 und 85 liegen, sonst kommt es in den Zylindern zum „Klopfen“. Dabei laufen zwei Brennfronten durch den Zylinder: eine von unten durch die zu frühe Selbstentzündung des Gasgemischs, eine von oben, die durch die Zündkerze ausgelöst wird. Wenn die Fronten im Brennraum aufeinandertreffen, entstehen neben Schallemissionen hohe Drücke und Temperaturen. Dabei wird nicht nur der Motor mechanisch belastet, auch das Schmieröl heizt sich zusätzlich auf. Das hat laut Gülck unter anderem zur Folge, dass die Wartungsintervalle kürzer werden, die Motoren stehen damit häufiger.

Neben diesen Aspekten müssen KWK-Anlagen mittlerweile viel flexibler laufen als noch vor einigen Jahren. KWK-Betreiber sind angehalten, ihre Anlagen strommarktgeführt zu betreiben. Was häufigere Starts und Stopps zur Folge hat. „Auch das erhöht den Stress auf die gesamte Anlage“, erklärt Gülck. Darüber hinaus sind die Motoren mit Wärmetauschern zur Rückgewinnung der erzeugten Energie sowie wegen der strengeren Emissionsgrenzwerte mit Katalysatoren gekoppelt. Diese komplexe Anordnung von Geräten, die empfindlich auf Verschmutzung durch die in den Ölzusätzen enthaltene Asche reagieren, erhöht die Anforderungen an die Integrität zusätzlich.

Betreiber von KWK-Anlagen sollten Methanzahl im Blick behalten

Um all diesen Herausforderungen zu begegnen, entwickelt Chevron neue Generationen von Schmierstoffen, die thermisch stabil sind. Das Unternehmen hat laut eigenen Angaben dafür eine Entwicklungsabteilung mit knapp 6.000 Ingenieuren weltweit. Diese Schmierstoffe, Teil des HDAX-Sortiments, wurden speziell für den Einsatz unter schwierigen Betriebsbedingungen und bei der Verwendung von Bio- und Deponiegasen entwickelt, die Schwefelwasserstoffe enthalten können. Sie zeichnen sich durch hohe Oxidationsbeständigkeit und einen geringen Aschegehalt aus, um Ablagerungen im Motor zu minimieren. Der Schmierstofflieferant arbeitet bei der Weiterentwicklung seiner Produkte eng mit den Motorenherstellern zusammen, um das Zusammenspiel von Öl und Motor zu optimieren und so technische Probleme im täglichen Betrieb zu minimieren.

Die Besonderheiten von Gasmotoren resultieren auch aus der Beschaffenheit des Kraftstoffs, da im Brennraum stets ein Gemisch aus Luft und Gas vorhanden ist, das langsamer verbrennt als Diesel. Dies führt zu höheren Temperaturen an den Kolbenwänden. Zusätzlich wird im Gasmotor ein Druck erzeugt, der etwa viermal höher ist als bei herkömmlichen Automotoren. Daher ist ein effizientes Temperaturmanagement und die Verwendung von Hochleistungskühlmitteln von entscheidender Bedeutung, um langfristige Schäden an KWK-Anlagen zu vermeiden.

Es existieren verschiedene Kühlmitteltypen, darunter solche mit und ohne Silikat. Silikatkühlmittel bilden zwar eine Schutzschicht im Kühlsystem, die isolierend wirkt, aber gleichzeitig die Wärmeübertragung verringert. Bei Gasmotoren steht jedoch die präzise Kontrolle der Motortemperatur im Vordergrund. Silikathaltige Kühlmittel können zudem Schlammablagerungen verursachen, die den Motor verschmutzen, die Leistung mindern und ungeplante Ausfallzeiten sowie Reparaturkosten nach sich ziehen. Daher ist auch die Auswahl des richtigen Kühlmittels von Bedeutung, um die Leistung und Lebensdauer von Gasmotoren zu gewährleisten.

Aus diesem Grund empfiehlt der Experte, ein besonderes Augenmerk auf die Ölqualität zu legen und das Öl bei Bedarf zu wechseln. Zudem hat Chevron seine Vertriebspartnerschaft mit der Finke Mineralölwerk GmbH für die Marke Texaco erweitert. Bereits seit 2018 arbeitet Finke eng mit Texaco zusammen und vertreibt erfolgreich die Gasmotorenöle der Marke HDAX neben ihrem eigenen Schmierstoffportfolio. Seit dem 1. September 2023 vertreibt Finke nun auch alle anderen Produktkategorien des renommierten Schmierstoffherstellers bundesweit.

Die Finke Mineralölwerk GmbH, eine Tochtergesellschaft der Hoyer Group, wird die Texaco-Produktpalette von ihrem Hauptsitz in Visselhövede aus sowie über die etwa 70 regionalen Verkaufsbüros von Hoyer im gesamten Bundesgebiet vertreiben.
Das Sortiment von Texaco umfasst eine breite Palette von Schmier- und Kühlmitteln, die für die Automobil- und Nutzfahrzeugbranche geeignet sind, darunter Pkw, Lkw und Baumaschinen. Darüber hinaus bietet Texaco Industrieschmierstoffe für die Bereiche Power Generation, Inland Marine und Landwirtschaft an. Diese Produkte werden in Europa unter verschiedenen Marken vertrieben, darunter Texaco, Havoline, Delo, HDAX, Vartech und Techron.