autor: kai reinert
Funktionsweise der Wassereinspritzung WAES
Eingesetzt wird eine Wassereinspritzung (Abk. WAES) hauptsächlich bei aufgeladenen Motoren, also Turbomotoren. Ziel der Wassereinspritzung ist es nun, dem Motor deutlich mehr Luft anzubieten. Dies kann erreicht werden, indem über eine gezielte Kühlung der Ladeluft die Luftdichte erhöht wird. Faustregel ist, dass 10% Temperatursenkung eine Leistungssteigerung von 3% ergibt. Besonders sinnvoll ist der Einsatz mit einem Chiptuning.
Ladeluftkühlung mit Wasser
Schnell wird die Bedeutung einer Ladeluftkühlung klar, mit der die Senkung der Lufttemperatur um gute 50°C möglich ist. Leider hat die Ladeluftkühlung bedingt durch die Außentemperatur und der Baugröße ihre physikalischen Grenzen. Wenn diese Grenzen erreicht sind, können weitere Druckerhöhungen auch keine Mehrleistung mehr bringen. Bedingt durch die klopfende Verbrennung kommt es dann fast zwangsläufig zu Motorschäden.
Eine Wassereinspritzung hingegen, auch WAES genannt, erhöht neben der Leistung auch die Klopfzahl der Verbrennung. Dadurch ist es möglich auch den Ladedruck des Turbo´s zu erhöhen, deutlich mehr wie ohne Wassereinspritzung. Deshalb könnte man die ganze Maßnahme auch als: Turbotuning bezeichen. Das Fahrzeug kann bedenkenlos mit Superbenzin und mit einer deutlichen Ladedruckerhöhung gefahren werden.
Die Kühlung selbst wird erreicht, indem das Wasser Alkohol Gemisch mit einer Pumpe aus einem Tank gesaugt wird. Das Gemisch wird mittels einer Zerstäuberdüse ins druckseitige Ladeluft-Sammelrohr gespritzt. Diese “Einspritzung” wird erst „nach“ einem bereits vorhandenen Ladeluftkühler angebracht. Gestartet wird die Pumpe aber erst ab einem festgelegten Ladedruck, damit sich der Motor nicht „verschluckt“. Die gewünschte Kühlung wird durch die eingespritzte Flüssigkeitsmenge erreicht.
Erste Anwendung der Wassereinspritzung
Wassereinspritzsysteme (abgekürzt WAES = Wasser-Alkohol-Einspritz-System) wurden erstmalig im 2.Weltkrieg in dem legendären Jagdflugzeug Messerschmitt BF-109 verbaut. Das Wort Wassereinspritzung ist etwas verwirrend, denn eigentlich handelt es sich hierbei um ein Gemisch aus Wasser und Methanol (Methanol = Alkohol), weshalb man auch von Wasser-Alkohol-Einspritzung spricht.
Die Leistung des Flugzeuges konnte damals mit Hilfe der Einspritzung um mehrere hundert PS gesteigert werden, was natürlich einen enormen Leistungszuwachs bedeutete.
Anwendung der Wassereinspritzung im Motorsportbereich
In den 80er Jahren wurde das WAES in der Formel 1 quasi wiederentdeckt. Teams wie Renault und Ferrari setzten die Wassereinspritzung bei den sich immer mehr in den Vordergrund dringenden Turbomotoren ein. Das Wasser, das aus einem zusätzlich installierten Tank in den Ansaugtrakt gespritzt wurde, kam erst ab einem Ladedruck von ca. 2,4 bar zum Einsatz.
Dieses Mehrgewicht der Installationsteile wurde bedingt durch die gewachsene Leistung mehr als nur egalisiert. Allerdings wurde die Technik aufgrund der hohen Leistungsausbeute und der damit verbundenen Gefahren im Reglement verboten.
Im Rallye- und Tourenwagensport sind Fahrzeugmodelle wie: Ford Cosworth, Lancia Delta und Alfa Q4 mit WAES bestückt gewesen. Heute werden Wassereinspritzungen hauptsächlich in Motorsport-Veranstaltungen wie z.B. bei Dragster- und Traktorpulling verwendet. Hier sind aufgrund der hohen Motorisierungen unglaubliche Leistungszuwächse zu beobachten.
Sind Serienfahrzeuge mit WAES ausgestorben?
Der erste Hersteller von Serienfahrzeugen mit WAES war Saab. Für die damaligen Automodelle wurde eine Wassereinspritzung als “Extra” für dessen Turbofahrzeuge angeboten. Subaru hat mit dem Impreza WRX 22B STi 400 Stückzahlen gebaut, die innerhalb von nur 2 Tagen verkauft waren.
Ford hat in den 90zigern Jahren ca. 2500 Stck. Escort Cosworth 4×4 mit Wassereinspritzung auf den Markt gebracht. Da der Einsatz von WAES im Strassenverkehr ursprünglich verboten wurde, gab es danach keine neuen Serienfahrzeuge mehr.
Ist WAES legal oder illegal?
Einer Information vom Kraftfahrtbundesamt nach, ist die Eintragung von WAES Systemen möglich, wenn auch nicht unbedingt grundlegend. Dies hängt von der Einhaltung einiger Bedingungen ab. Eine davon ist, dass das System stetig in Betrieb sein muss und nicht nur für eine kurzfristige Leistungssteigerung ein- und wieder abgeschaltet werden darf.
Außerdem müssen alle anzuwendenden Vorschriften der StVZO erfüllt werden, allem voran die Abgasvorschriften. Wenn die zusätzlich eingespritzten Flüssigkeiten Schadstoffe entwickeln, ist dies Grund für eine Ablehnung. Ebenfalls ist zu beachten das eine Zulassung nur mittels ein Einzelabnahme zu erreichen ist, die allerdings sehr kostenintensiv ist.
