Kraftstoff: Wie unterscheidet sich normales Benzin von Rennkraftstoff?

Im Rennsport ist Leistung das Ziel, und der Kraftstoff ist ein entscheidender Faktor, um die maximale Geschwindigkeit oder Ausdauer zu erreichen, wobei jede Kategorie ihren eigenen spezifischen Kraftstoff verwendet. Damit setzen wir unsere Reihe zum Thema Kraftstoffe fort.

Wenn das Dröhnen der Motoren verstummt, geht der eigentliche Wettkampf in einem stillen Labor weiter, wo Chemiker nach der perfekten Molekülmischung suchen. Dort entsteht der Kraftstoff, der alles antreibt, vom Zweitakt-Kart bis zum Formel-1-Rennwagen, und die Geschichte dieses Kraftstoffs erzählt ganz allgemein, wie der Motorsport die tägliche Innovation im Bereich Benzin vorantreibt.

Romain Aubry, Leiter Technik und Partnerbeziehungen bei Total, erklärt, dass die Unterscheidung zwischen Kraftstoffen für den Einzelhandel und solchen für den Rennsport 1967 begann, als die Marke ELF in die Welt des Motorsports eintrat. „Als wir auf die Rennstrecke kamen, haben wir sofort verstanden, dass der Kraftstoff der wichtigste Hebel für die Leistung ist“, erklärt er. Wir mussten uns von den an Tankstellen verkauften Kraftstoffen abheben, wenn wir die Grenzen verschieben wollten.“ Das Ziel sei einfach, aber anspruchsvoll: mehr Energie pro Kraftstoffeinheit zu gewinnen und gleichzeitig den Motor vor Schäden zu schützen. Dieses Gleichgewicht steht im Mittelpunkt der Entwicklung von Rennkraftstoffen. Die Ingenieure müssen den richtigen Mittelweg zwischen zwei widersprüchlichen Prioritäten finden. Das Vorverlegen der Zündung bis zur Klopfgrenze kann die Rundenzeit um einige Millisekunden verkürzen, setzt den Motor jedoch auch der Gefahr eines Ausfalls aus. Ebenso bedeutet eine höhere Leistung oft einen höheren Verbrauch, aber die Rennteams verlangen, dass jeder Tropfen zählt. Das Ergebnis ist eine Reihe von maßgeschneiderten Formulierungen, die jeweils auf die spezifischen Anforderungen einer Disziplin zugeschnitten sind. Ein kurzer Blick auf die Zahlen verdeutlicht den Kontrast. Während ein standardmäßiger bleifreier Kraftstoff mit 95 Oktan einen RON-Wert von 95 und einen MON-Wert von 85 aufweist, liegen die für die Rennstrecke entwickelten Kraftstoffe deutlich höher:

– ELF MITS 46 (Zweitaktmotorrad/Kart) – 101,5 RON / 89,6 MON – ELF E85R (Turbo oder Saugmotor 4-Takt Rallye, Drift, Bergrennen) – 108 RON / 89 MON – ELF PERFO 105 (Rennstrecke, Drag, Drift) – 111 RON / 98 MON

Diese Zahlen sind nicht nur ein Grund zum Stolz, sie spiegeln auch eine Chemie wider, die auf die Architektur jedes Motors abgestimmt ist. „Ein Turbomotor steht unter Ladedruck, daher muss sich sein Kraftstoff anders verhalten als der eines Saugmotors“, erklärt Aubry. „Selbst innerhalb der Zweitakt- und Viertaktplattformen ändert sich das molekulare Gemisch. Die Moto GP beispielsweise ist durch das Kraftstoffvolumen (22 Liter pro Tank) begrenzt, was die Ingenieure dazu zwingt, ein Maximum an Energie auf einen festen Raum zu konzentrieren. Die Formel 1 und die Langstrecken-Weltmeisterschaft hingegen sind durch die Kraftstoffmasse begrenzt, was eine andere molekulare Strategie erfordert, um die Energie pro Kilogramm zu maximieren.“

Die Ergebnisse dieser Forschungen zu Kraftstoffen mit hoher Oktanzahl wirken sich auch auf den Verbrauchermarkt aus. „Der Wettbewerb ist ein Labor“, erklärt Aubry. „Die Ingenieure, die die Kraftstoffe auf den Rennstrecken testen, berichten ihre Ergebnisse an die Fabriken, die die lokalen Tankstellen beliefern. Wenn sich ein neuer Zusatzstoff unter den extremen Bedingungen eines Rennens bewährt, kann er für den täglichen Gebrauch angepasst werden und so die Leistung und Emissionen für den Durchschnittsfahrer verbessern.“ Kurz gesagt, die Kraftstoffe, die die anspruchsvollsten Rennen der Welt antreiben, sind mehr als nur exotische Flüssigkeiten – sie sind das Testfeld für die nächste Generation von handelsüblichem Benzin. Jedes Mal, wenn ein Rennfahrer auf einer Rennstrecke die Grenzen des Machbaren auslotet, erweitert ein Chemiker in einem Labor die Grenzen dessen, was ein Molekül leisten kann, und die Ergebnisse finden schließlich Eingang in den Kraftstoff, den Sie am Samstagmorgen in Ihren Tank füllen.

Das Labor von Total umfasst eine spezielle Abteilung, Total ACS (Additives and Special Fuels), mit Sitz in Givors in der Region Rhône. Dieser Zweig ist für die Forschung und Entwicklung aller vom Unternehmen angebotenen Lösungen zuständig. Da es kein separates Zentrum für jede Produktreihe gibt, müssen die Ingenieure die gesamte Produktpalette beherrschen. „Das ist sehr vielseitig“, erklärt Romain Aubry. „Dieselben Ingenieure arbeiten an allen Meisterschaften. Ob Kraftstoffe, Schmierstoffe oder Fette – ihr Fachwissen beschränkt sich nicht auf eine einzige Energiequelle oder den Rennsport allein.“ „Es sind Ingenieure, die im Rennsport tätig sind, aber auch an Serienprodukten arbeiten, um den Technologietransfer zu erleichtern …“

Vom öffentlichen Tankstellennetz bis zur Welt des Motorsports ist das Tätigkeitsfeld von Total, wie das anderer großer Ölkonzerne auch, äußerst breit gefächert. Neben Kraftstoffen spielen auch Schmierstoffe eine wesentliche Rolle im Motorsport, da sie sowohl die Leistung als auch die Zuverlässigkeit beeinflussen.