Motoröle für PKW, LKW und andere NFZ

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Unter Motoröl versteht man landläufig jede Sorte von Schmieröl, die dazu geeignet ist, einen Verbrennungsmotor zu schmieren.

 

Doch es gibt große Unterschiede.

 

Mineralöl: mineralisches Motoröl wird aus Grundölen hergestellt, die direkt aus Erdöldestillaten gewonnen wurden.

Teilsynthetik-Öl: teilsynthetisches Motoröl wird aus einer Mischung mineralischer und synthetischer Grundöle hergestellt.

Synthetik-Öl: synthetisches Motoröl wird ausschließlich aus Grundölen hergestellt, die synthetisch oder nicht direkt aus Erdöldestillaten gewonnen wurden.

 

Die SAE-Viskositätsklassen werden seit 1911 von der Society of Automotive Engineers festgelegt.

 

Es gibt:

  • Einbereichsöl
  • Mehrbereichsöl
  • Öle mit abgesenkter Hochtemperaturviskosität
  • Leichtlauföl
  • Longlife-Öl
  • Motoröl mit Festschmierstoff
  • Motorrad-Öl
  • Traktor-Öl
  • u.v.m.

ACEA

Die Nachfolgeorganisation der CCMC – der ACEA (Association des Constructeurs Européens d’Automobiles) – ist ein Lobbyverband der europäischen Automobilindustrie. Seit Anfang der 1990er-Jahre werden dort Motorenölklassifikationen für europäische Fahrzeuge erarbeitet und herausgegeben, wobei die üblichen US-Prüfläufe und die API-Klassifikationen mit berücksichtigt werden, um eine Übertragbarkeit der Ergebnisse zu gewährleisten.

 

ACEA Klasse A – Motorenöl für Ottomotoren in PKW

ACEA Klasse B – Motorenöl für Dieselmotoren in PKW und leichten Nutzfahrzeugen

ACEA Klasse C – Motorenöl für Dieselmotoren mit Partikelfilter

ACEA Klasse E – Motorenöl für Dieselmotoren in Nutzfahrzeugen und LKW

 

Die Klasse wird ergänzt um einen Zahlencode. Beispiel: ein A1/B1-04 wäre ein Motorenöl für Ottomotoren (Klasse A) und Dieselmotoren (Klasse B) in Standardqualität (1), geprüft nach der im Jahre 2004 (-04) ausgegebenen ACEA-Klassifikation.

 

API

Das American Petroleum Institute (API) ist der größte Interessenverband der US-amerikanischen Öl- und Gasindustrie. Seit den 1940er-Jahren erarbeitet man dort technische Standards und gibt technische Richtlinien heraus. Unter anderem eben auch für Motoröl.

 

API – S(Service oder Spark-Plug ignition = Kerzenzündung): Für Ottomotoren in PKW, gültige Normen sind derzeit API – SJ und API – SL. API – SM ist seit 2007 auf dem Markt, um den gestiegenen Anforderungen an Leichtlauföle und Abgasnormen Rechnung zu tragen.

API – C(Commercial oder Combustion ignition = Kompressionzünder = Selbstzünder): für Dieselmotoren in Nutzfahrzeugen und LKW, gültige Normen sind derzeit API – CF und API – CI-4 für Viertakt-Dieselmotoren sowie API – CF-2 für Zweitakt-Dieselmotoren.

 

Alle älteren Buchstaben- bzw. Zahlencodes sind nicht mehr gültig. Trotzdem werden sie für spezielle Motoröle weiterhin verwendet und ausgewiesen, so z.B. bei Motorölen für Oldtimer und Veteranenfahrzeuge.

Dieselmotoren in PKW kommen in den USA kaum vor. Daher gibt es dort keine speziellen Prüfnormen für deren Motoröl.

 

Sondernormen der Fahrzeughersteller

Einige Fahrzeug-/Motorenhersteller haben eigene Spezifikationen veröffentlicht, die im Allgemeinen auf einer ACEA- oder API-Klassifikation basieren. Oft werden darin auch spezielle praktische Fahrversuche und Straßentests vorgeschrieben.

Auf dem deutschen Markt sind insbesondere die Hausnormen folgender Fahrzeughersteller von Bedeutung:

• BMW

• Ford

• Mercedes-Benz

• Opel

• Porsche

• VW (Audi, Seat, Skoda)

Mit der zunehmenden technischen Ausgereiftheit moderner Motoren haben sich auch die Ansprüche an Motorenöle und ihre Eigenschaften geändert. Der Einsatz einfacher Öle in neueren Fahrzeugen (oder umgekehrt moderner Öle in älteren Motoren) kann möglicherweise Probleme verursachen.

So brauchen moderne Filtersysteme wie Rußpartikelfilter spezielle, rückstandsfrei verbrennende Motoröle. Diese sind aber für viele ältere Motoren nicht geeignet, weil ihre Schmiereigenschaften dort nicht ausreichen. So ist eine neue VW-Norm zwar abwärtskompatibel angelegt – aber eben nicht generell: einige ältere Motoren mit Pumpe-Düse-Einspritztechnik werden explizit ausgenommen.


Grundöle

 

Die Anforderungen an moderne Schmierstoffe können oft nur erreicht werden durch die Verwendung und weltweite Verfügbarkeit erstklassiger Hochleistungsgrundöle. Die bisher weithin gebräuchlichen, einfachen Grundöle werden hergestellt durch Lösungsmittelextraktion (Dewaxing), oftmals zusammen mit einer milden Hydrierung des anfallenden Rohöldestillates (sogenannte Gruppe I Öle). Diese Öle waren lange Zeit Standard in der Industrie. Alternativ gab und gibt es noch die wachsfreien, naphtenbasischen Öle für Tieftemperaturanwendungen (d.h. Öle mit einem vergleichsweise niedrige Stockpunkt). In den 70er 80er Jahren kamen dann die in vergleichsweise kleinen Mengen hergestellte neue Generation Grundöle mit hohem Viskositätsindex auf den Markt (z.B. Mobils PAO Grundöle oder Shells XHVI Produkte). Diese Gruppe III und IV Grundöle, hergestellt durch besondere Raffinationsverfahren bzw. durch Syntheseverfahren, erlaubten die Herstellung qualitativ hochwertiger Produkte, nicht nur Motorenöle, mit überragenden Eigenschaften in Bezug auf Haltbarkeit und Leistung. Leider sind diese Produkte sehr teuer, so daß man sich damit behalf, Gruppe I Grundölen solche der Gruppe II-IV beizumischen, um bei vertretbaren Produktpreisen von den Eigenschaften der besseren Öle (namentlich Viskositätsindex, Verdampfungsneigung, Oxidationsstabilität und Stockpunkt) zu profitieren. Tabelle 1 zeigt zum Vergleich eine Auswahl von Eigenschaften verschiedener Grundöle.

 

Das Aus für Gruppe I Öle?

Seit Ende der neunziger Jahre des letzten Jahrhunderts werden die Kapazitäten der Gruppe I Produktion abgebaut, sei es durch umrüsten von Gruppe I in Gruppe II Raffinerien (z.B. ExxonMobils Raffinerie in Baytown, Texas) oder durch Schließungen wie z.B. die kleineren Anlagen von Shell in Pilillia, Philippinen. Kürzlich war zu lesen, daß europäische Standorte wie Cepsa/Total in La Rabida/Spanien geschlossen werden sollen, die weitere 2,400 BPD (barrels per day) Gruppe I Öl vom Markt nehmen werden. Nebenbei gesagt, wird dies auch dazu führen, daß es immer weniger Bright Stock Öle geben wird: Im Jahr 2020 wird nach einer Studie von Kline&Co ein Bedarf von 82.000 BPD einer Produktion von rund 60.000 BPD gegenüberstehen). Dennoch sind Neuinvestionen in solche Anlagen offensichtlich nicht in Sicht.

 

Der globale Schmierstoffmarkt benötigt etwa 38 Mio. T/a Grundöle und die Gruppe I wird auch weiterhin eine große Rolle spielen, insbesondere in den Wachstumsregionen Asiens. Allerdings erfordert die allgemeine Tendenz zu niedrigviskosen Ölen und zu sogenannten „Fuel Economy“ Produkten auf dem Motorenölsektor, vermehrt hochwertigere Öle. Dies kann, wie schon erwähnt, durch hinzufügen von Gruppe II/II+ und III Grundölen zu Gruppe I Ölen erfolgen oder aber durch aufwendige Additivierung (teuer). Der Trend führt zunehmend weg von Ölen der Gruppe I und hin zu Ölen der Gruppe II, III und eben GTL.

 

Die zweite Generation

Die katalytische Hydrierung und das Cracking bei definierten Drucken und Temperaturen führt zu den Gruppe II Grundölen bzw. zu noch höherwertigen Produkten. Gruppe I Anlagen werden so z.B. durch Austausch der Hydrieranlage zu Gruppe II Anlagen aufgerüstet, ergänzt durch eine Hydrocrackinganlage nach der Lösungsmittelextraktion. Letztere arbeitet dann mit geringerem Extraktionsgrad zum erhalt der Ausbeute (dadurch verbleibt mehr Wachs im Öl, welches dann zu Öl „gecracked“ wird). Gegebenenfalls können sogar noch (langkettige) Wachse hinzugegeben werden, die durch eine zusätzliche Anlage zur Isomerisation (lange Kohlenwasserstoffketten werden in verzweigte umgewandelt) ebenfalls in Öl umgewandelt werden. Dieses Verfahren führt dann schon zu Gruppe III Grundölen; in diesem Fall entfällt die Lösungsmittelextraktion ganz.

 

Ein weiterer, sehr wichtiger, Nachteil von Gruppe I Grundölen liegt in der Herstellung begründet. Die Hydrierung und die Extraktion müssen sehr genau auf die Zusammensetzung des „Feedstocks“, d.h. des Ausgangsmaterials (i.d.R. der Rückstand aus der atmosphärischen Destillation) eingestellt werden. Sind in diesem zuviel oder zuwenig ungesättigte Verbindungen, zuviel oder zuwenig langkettige Paraffine (Wachs) usw. enthalten, stimmt die Qualität und die Spezifikationen des resultierenden Grundöles nicht mehr. Eine Gruppe I Raffinerie ist also mehr oder weniger auf einen bestimmten Rohstoff festgelegt. Guppe II und III Raffinerien sind wegen der scharfen Hyrdrieranlagen und verbesserten Katalysatoren weit weniger wählerisch in bezug auf den Rohstoff, ein aufgrund der heutigen Rohstoffsituation und der volatilen Märkte nicht zu unterschätzender wirtschaftlicher Vorteil. Es ist also nicht nur die bessere Leistungsfähigkeit, die den Trend hin zu Gruppe II/III Grundölen forciert, sondern es liegt auch im wirtschaftlichen Interesse der Raffinerien.