DruckenPDF

Kohlenstaubmotor

Schwarzglänzende Verheißung

Besonders Technikern in Deutschland, einem an Erdöl armen, an Braun- und Steinkohle gesegneten Land, musste ein mit Kohlenstaub betriebener Verbrennungsmotor wie eine Verheißung erschienen sein. Zudem wurde die im Kohlenstaub enthaltene chemische Energie unmittelbar in mechanische Energie umgewandelt, was auf einen höheren Wirkungsgrad hoffen ließ.


  • Der Stein der Weisen?

    So experimentierte bereits Rudolf Diesel (1858 bis 1913) im Dezember 1899 mit einem Stationärmotor, bei dem statt Dieselkraftstoff Kohlenstaub mit Druckluft in den Verbrennungsraum eingeblasen wurde, vermischt mit Petroleum als Zündstoff. Tatsächlich lief der 20 PS-Versuchsmotor einige Minuten, doch dann begannen die Zündungen durchzuschlagen, Staub und Öl setzten sich als dicke Schicht auf Kreuzkopf, Pleuelstange und Kolbenringen ab. Die Maschinenfabrik Augsburg, bei der Diesel seine Versuche durchführen durfte, lehnte weitere Experimente ab, Diesel gab auf.

    Nicht jedoch Rudolf Pawlikowski (1867 bis 1942). Der Maschinenbau-, Chemie- und Elektro-Ingenieur, der für einige Zeit Diesels Konstruktionsbüro in München geleitet hatte, gründete 1909 die Görlitzer Maschinenfabrik Kosmos GmbH. Die dort ab 1911 an kleineren Motoren unternommenen Versuche mit Kohlenstaub scheiterten alle.

    Erst ab 1916 stellten sich an einem älteren Stationärmotor der Maschinenfabrik Augsburg die ersten kleinen Erfolge ein. Der Motor leistete um die 80 PS, wurde probeweise mit pulverisierter Braun- und Steinkohle, Torf und sogar Holz- und Getreidemehl betrieben und soll bis 1940 angeblich 10.000 Betriebsstunden gelaufen haben. Fachleute aus aller Welt pilgerten nach Görlitz – hatte Rudolf Pawlikowski mit seinem Rupa-Motor den Stein der Weisen gefunden?


  • Erste Gedanken hierzu gab es schon früher

    Danach hatten schon viele gesucht. Der französische Physiker Sadi Carnot hatte Kohlenstaub als Brennstoff bereits 1824 erwähnt. Frühe Vorschläge für Kohlenstaub-Maschinen finden sich in der amerikanischen Patentliteratur ab 1851, in der deutschen ab 1880, erste Versuche von Diesel, MacCallum, Worgitzky u.a. fanden von 1899 bis 1913 statt.

    Mit der IG Farbenindustrie AG in Oppau beteiligte sich eine Großfirma an Forschung und Versuch (1925 bis 1930), bis zum Beginn des Zweiten Weltkriegs folgten die F. Schichau GmbH in Elbing (1931 bis 1939), die Erste Brünner Maschinenfabrik in Brünn (ab 1931) und Hanomag/Bochumer Verein (ab 1935).


  • Eisenbahnwaggon voller Asche

    Eines der größten Probleme beim Staubmotor stellte der Verschleiß dar. Betroffen waren alle mit dem Kraftstoff (= Kohlenstaub) in Berührung kommenden Teile, also Zylinderbuchse, Kolbenringe und Ventile.

    Dank Sonderwerkstoffen und konstruktiver Maßnahmen konnte der Verschleiß bis Ende der 1930er Jahre um den Preis höherer Herstellungskosten vermindert werden: Ein 100 PS-Dieselmotor kostete 17.300 Mark, ein gleichstarker Kohlenstaubmotor 22.000 Mark inklusive Nebenaggregate und Lizenzgebühren (1935).

    Nicht minder problematisch war der Ascheanfall: Bei einem ortsfesten Einzylindermotor von 170 PS Leistung und einem Verbrauch von 85 kg/h Braunkohlenstaub mit 6 % Aschegehalt ergab sich ein Aschedurchsatz von etwa 5 kg pro Stunde. Das war etwa die 3.000-fache Menge wie bei einem üblichen Dieselmotor und bedeutete, dass in 2.000 Jahresbetriebsstunden etwa 10.000 kg (entspricht einem Eisenbahnwaggon) harter, schmirgelnder Bestandteile von einem solchen Motor verkraftet und abgeführt werden mussten. 


  • Technische und politische Aspekte sprachen dagegen

    Weil auch mechanischer und thermischer Wirkungsgrad die Werte des Dieselmotors nicht erreichten, bestand aus Technikersicht kein Ansporn auf Weiterentwicklung. Aus wirtschaftspolitischen Erwägungen heraus auch nicht: Die Reichsregierung gab den Hydrierverfahren den Vorzug, förderte Generator- und Speichergas, hielt die Rohölversorgung für gesichert und den Sieg bis Weihnachten 1939 als abgemacht.

    Weil außerdem die anglo-amerikanischen Ölkonzerne jeden Alternativantrieb, auch den Kohlenstaubmotor, mit allen Mitteln bekämpften, wurden weitere Entwicklungsarbeiten zu Beginn der 1940er Jahre eingestellt. Die Kosten aller Staubmotorenversuche bis 1940 dürften sich, so eine grobe Schätzung, auf 8 bis 12 Millionen Mark belaufen haben. Die scheinbar grenzenlose Verfügbarkeit ausländischen Mineralöls ließen mineralölferne Kraftstoffe und Antriebstechniken nach dem Zweiten Weltkrieg in Deutschland rasch in Vergessenheit geraten.

    In den USA dagegen forschte das Virginia Polytechnic Institute um 1977 an einem stationären Kohlenstaubmotor. General Motors gar stellte zur allgemeinen Überraschung der Autowelt 1981 einen Cadillac mit Kohlenstaubturbine vor, das wohl einzige je mit Kohlenstaubantrieb gebaute Auto.


  • Zu Ehren seines Erfinders

    Auch die US-Arbeiten blieben folgenlos. Die Nachteile des Kohlenstaubmotors, nämlich Staubzuführung und -zuteilung, hoher Verschleiß durch harte Ascheteilchen (Quarz, Pyrit), Aufwand für Zylinderwandspülung, Vermischung der Ascheteilchen mit dem Schmieröl (Ölverschmutzung), verstopfte Düsen, Schlackenbildung, niedriges Drehzahlniveau wegen längerer Zünd- und Brennzeiten, Ascheabführung, hoher Wartungsaufwand und Explosionsgefahr überwogen die Vorteile wie geringerer Verbrauch sowie kostengünstige, heimische Rohstoffe bei weitem. Auch sind vom Kohlenstaubmotor kaum grundlegende technische oder wirtschaftliche Vorteile gegenüber Diesel-, Benzin- oder Elektroantrieb zu erwarten.

    Gescheitert war damit die von der Zeitschrift Energie 1943 konform dem Zeitgeist artikulierte Hoffnung, „dem Erfinder des deutschen Staubmotors zu Ehren de(n)...Name(n) Rupa-Motor“ einzuführen, um ihn gleichberechtigt neben Otto-, Diesel- und Wankel-Motor stellen zu können, ebenfalls deutsche Erfindungen. Zitat aus dem Motoren-Standardwerk von Sass 1962: „Das Problem des Kohlenstaubmotors, als Kolbenmaschine gebaut, ist bis heute nicht gelöst worden“.

     

    Weitere Artikel zum Thema alternative Antriebe finden Sie hier


Weitere interessante Themen für Sie

Oldtimermuseen

Schöne Oldtimermuseen und Sammlungen hier im Überblick. Mehr

Geschichte & Geschichten

Die Geschichte der Oldtimer und weitere interessante Themen zu historischen Fahrzeugen. Mehr

– Mein ADAC –

Oldtimer-Newsletter

Alles, was Ihr Liebhaberherz begehrt: Informationen rund um Technik, Toureninfos, Veranstaltungen usw. Kostenlos und aktuell! Mehr





Ihr Kontakt zum ADAC: Hilfe, Rat und Schutz für Ihre Mobilität