Ähnliche Erfolge melden auch Forscher der Technischen Universität Wien. In Kooperation mit dem Gasmotorenhersteller General Electric Jenbacher in Tirol entwickelten sie eine Laserzündkerze, die sich vor allem für den Einsatz in großen Kraftwerksmotoren mit bis zu 24 Zylindern eignen soll. "Bei uns ist der Diodenpumplaser nicht direkt an der Zündkerze, sondern extern montiert", sagt Heinrich Kofler vom Institut für Photonik der TU Wien. Das Laserlicht wird über Glasfasern zu den jeweiligen Zündkerzen am Zylinder hingeleitet, wo wiederum ein Kristall den starken Laserpuls erzeugt. Auf diese Weise können mit nur einer Laserdiode bis zu zehn Zylinder mit der nötigen Zündenergie versorgt werden.
Interessant ist diese Variante vor allem wegen der möglichen Kostenersparnis. Um die Luft zu einem glühenden Plasma zu erhitzen, braucht man - anders als beispielsweise in CD-Playern oder Laserpointern - sehr leistungsstarke Laserdioden. Diese kosten derzeit noch mehrere tausend Euro pro Stück. Je mehr Zylinder mit einer einzelnen Diode gezündet werden, desto eher lohnt sich ein solches System. Auch die CTR-Laserzündkerzen, bei denen jedem Zylinder eine separate Diode zugeteilt ist, sind mit mehr als dreitausend Euro pro Stück noch extrem teuer.
Allein aus Kostengründen erscheint deshalb der Einsatz in Autos vorerst ausgeschlossen zu sein. Doch schon in fünf Jahren könnte das ganz anders aussehen. "Sobald Laserzündkerzen in Serie hergestellt werden, fallen aufgrund der Massenproduktion die Preise der Hochleistungslaserdioden schnell", sagt Ernst Winklhofer, Projektleiter bei AVL List. Sobald Laserzündkerzen in Serie hergestellt werden, könnten die Preise der Hochleistungslaserdioden durch die Massenproduktion schnell fallen.
Bei welchen Preisen Autobauer gewillt wären, eine Laserzündung in ihren Pkw-Motoren einzusetzen, ist derzeit kaum abschätzbar. "Ich gehe davon aus, dass Laserzündkerzen auch hundert Euro kosten dürften, wenn die Autohersteller in ihren Motoren die zahlreichen Vorteile der Laserzündung ausnutzen", sagt Winklhofer. Zum Vergleich: Eine herkömmliche Zündkerze kostet weniger als zehn Euro.
Laserzündkerzen eröffnen den Technikern neue Perspektiven in der Motorentwicklung. Schon heute werden immer häufiger Turbolader eingesetzt, um den Druck im Zylinder zu steigern und somit die Leistung des Motors zu erhöhen. Das Ergebnis: mehr PS je Kubikzentimeter Hubraum.
Herkömmliche Zündkerzen erweisen sich hierbei jedoch als hinderlich. Steigt der Druck, muss die Zündspannung stark erhöht werden, damit die elektrischen Funken noch sicher überspringen. Darunter leidet die Haltbarkeit der Zündkerzen. Der Laser zündet das Plasma auch bei höherem Zylinderdruck ohne Probleme.
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