Das in Kooperation mit dem Tiroler Motorenhersteller GE Jenbacher entwickelte System soll vor allem bei modernen Magermotoren mit hoher Verdichtung entscheidende Vorteile bringen, erklärte Heinrich Kofler vom TU-Institut für Photonik gegenüber der APA.
Die herkömmliche Zündkerze stößt laut den Experten trotz aller Verbesserungen langsam an ihre physikalischen Grenzen. Motoren sollen immer weniger Treibstoff verbrauchen und auch weniger Schadstoffe ausstoßen. Der Trend geht dabei in Richtung Magerbetrieb – also hoher Luft- und geringer Treibstoffanteil – und hohe Verdichtung. Mit Zündkerzen wird es dabei zunehmend schwierig, die hochverdichteten Magergemische zu entzünden.
Ein Problem dabei ist die Tatsache, dass Zündkerzen und deren Elektroden fix an der Wand des Zylinderkopfes montiert sind. Mit der neuen Laser-Zündung kann dagegen ein praktisch beliebiger Punkt im Zylinderkopf ausgewählt werden, indem der Laser-Puls mittels einer Linse fokussiert wird. “Im Fokus der Linse kommt es kurzzeitig sogar zur Plasma-Bildung, es entstehen Temperaturen von bis zu 100.000 Grad”, so Kofler. Damit können selbst extreme Gemische noch gezündet werden.
Mit der Laser-Zündung können die Zündgrenzen so weit in Richtung Abmagerung und Verdichtung verschoben werden, dass sich eine Wirkungsgradsteigerung im Bereich von ein paar Prozentpunkten ergibt. Wichtiger ist den Wissenschafter allerdings die Reduktion der Stickoxidemissionen um 70 Prozent.
Momentan geht es den Forschern darum, die derzeit noch hohen Kosten des Systems zu reduzieren. Kofler rechnet damit, dass die Laser-Zündung zuerst bei großen Gasmotoren für die Energiegewinnung eingesetzt werden könnten. Ob in absehbarer Zeit die gute, alte Zündkerze auch im Automotor durch die moderne Laser-Zündung ersetzt wird, ist dagegen noch offen.
