Schlechte Nachrichten für Europas Autobauer: Die Japaner haben den ersten Keramikmotor zum Laufen gebracht. Und die Amerikaner setzen ein Kunststoffaggregat bereits dem Härtetest von Autorennen aus.

Das keramische Kleintriebwerk aus dem Fernen Osten ließe sich gerade noch als sensationelle Spielerei herunterreden. Doch beim "Polimotor" aus dem Mittleren Westen helfen keinerlei Ausflüchte: Bei einem Hubraum von 2,3 Litern und einer Leistung von 74 Kilowatt (100 PS) bringt diese Wundermaschine nur 80 Kilo auf die Waage, wovon lediglich 30 Kilo metallisch sind – nämlich Zylinderoberfläche, Ventile, Nocken- und Kurbelwelle. Alles andere besteht aus glas-, kohlenstoff- und drahtfaserverstärkten Epoxidharzen sowie aus dem Kunststoff Polyamid.

Das Renntriebwerk wurde von Ford aus einer Serienmaschine entwickelt und soll, wie der Auto-Gigant unlängst verlauten ließ, um die Hälfte leichter, erheblich weniger durstig und um 30 Prozent leiser sein als das metallische Original. Wäre der Motor käuflich, würde er derzeit etwa 70 000 Mark kosten.

Im Mutterland des Automobils, in Deutschland, backen die Entwicklungsingenieure kleinere Brötchen, zum Beispiel bei der Deutschen Forschungs- und Versuchsanstalt für Luft- und Raumfahrt (DFVLR) im Stuttgarter Pfaffenwald. Dort zeigen sie dem Besucher des Instituts für Bauweisen- und Konstruktionsforschung einen geräuschdämpfenden Kasten im Hinterhof. In ihm tuckert Deutschlands erster Kunststoff-Motor: ein Einzylinder-Diesel mit 750 Kubikzentimeter Hubraum und 12,5 Kilowatt Leistung bei 3000 Umdrehungen pro Minute. Das bisher einzige auf diesem Prüfstand getestete Kunststoffteil ist ein Kolbenbolzen aus kohlenstoffaserverstärktem Kunststoff (Fachkürzel: CFK). Er wiegt 60 Prozent weniger als sein herkömmliches metallisches Gegenstück.

Doch der erste Eindruck hoffnungsloser Rückständigkeit gegenüber den Vereinigten Staaten trügt. In der benachbarten Halle laufen bereits Pleuel und Kurbelwellen aus CFK im Dauerbelastungstest, also ein kompletter Kunststoff-Antriebsstrang. Die größte Gewichtsersparnis erzielten die Konstrukteure beim Pleuel (270 Gramm gegenüber 1,3 Kilo in stählerner Version). Die CFK-Kurbelwelle ist – bei erhoffter gleicher Belastbarkeit – um mehr als die Hälfte leichter als in unseren heutigen Autos.

Der Blick in andere Labors und Werkstätten des Stuttgarter Luft-, und Raumforschungszentrums macht klar, warum die DFVLR auch am Kunststoff-Automotor arbeitet: Hier werden hochbelastbare Kunststoffvarianten für Flugzeuge, Hubschrauberrotoren und Rotorblätter für Windkraftwerke konstruiert, gefertigt und getestet. Und hier wird auch der Keramik-Weg begangen.

So sieht Diplom-Ingenieur Richard Kochendörfer, Abteilungsleiter des Instituts für Bauweisen- und Konstruktionsforschung, im Motorenbau keine Konkurrenz zwischen Kunststoff und Keramik, sondern eher eine wirkungsvolle Ergänzung: "Extrem belastbare Kunststoffe wie CFK ermöglichen eine erhebliche Gewichtsverminderung der hin- und hergehenden Massen im Motor, damit auch kleiner dimensionierte Lager und insgesamt einen ruhigeren Lauf."