Manchmal stolpere ich über Begriffe, die klingen wie ein gut erfundener Begriff, den man nicht auf Anhieb verstehen soll. Viskosität zum Beispiel. Und dann stehe ich da, mit meiner Kaffeetasse und denke: Warum reden eigentlich alle darüber, als wäre das die geheime Zutat, die Motoren am Leben hält?
Spoiler: Ist es.*
Heute (und morgen) Die Evolution der Viskosität im Motoröl:
*Motoröl ist längst nicht mehr nur „irgendwas Schmieriges“, das man alle paar Monate wechselt, damit das Gewissen beruhigt ist. Motoröl ist heute Hightech in der Flasche, und Viskosität ist dabei die Kunst, gleichzeitig zwei widersprüchliche Dinge hinzubekommen: Bei Kälte schnell überall zu sein und bei Hitze trotzdem stabil genug zu bleiben, damit Metalle nicht anfangen, sich gegenseitig zu fressen.
Ich schreibe euch diese Story, weil sich das Thema Viskosität wie eine logische Reise anfühlt, wenn man einmal verstanden hat, wie sich Motoren verändert haben, wie das Öl nachziehen musste und warum aus „dick oder dünn“ plötzlich eine ganze Welt aus Standards, Additiven und cleveren Grundölen wurde. Also kommt mit, wir starten ganz vorne, bei den ersten Motoren, bei denen Öl noch eher Improvisation war als Ingenieurskunst.
Teil 1: Die Evolution der Viskosität im Motoröl oder wie aus „dick und fertig“ ein fein abgestimmtes Viskositäts-Orchester wurde
„Viskosität“, der heimliche Reiseleiter in der Geschichte des Motoröls, denn alles dreht sich am Ende um eine Frage, die jeder Motor jeden Tag stellt an das Öl stellt:
Fließt du schnell genug, wenn ich kalt bin, und bleibst du stark genug, wenn ich heiß bin?
Und weil Motoren mit den Jahren immer anspruchsvoller wurden, musste auch das Öl lernen, sich zu benehmen. Nicht nur zu schmieren, sondern zu funktionieren, zu schützen, zu reinigen. Bei jeder Temperatur, bei jedem Drehzahlrausch und am besten noch so sparsam, dass der Öl- und Sprit-Verbrauch sinkt.
Station 1: Die Zeit, als Öl noch eher „irgendwas Schmieriges“ war
Im späten 19. Jahrhundert und in den frühen Tagen des Automobils ging es erstmal um das pure Überleben beim Metallkontakt. Frühe Schmierstoffe waren oft tierische Fette oder pflanzliche Öle, die unter Hitze und Druck schnell an ihre Grenzen kamen. Dann wurde Mineralöl aus Erdöl zum großen Gamechanger, weil es stabiler war und weil man es in brauchbaren Mengen und Qualitäten herstellen konnte.
Aber die Viskosität war dabei noch keine Wissenschaft, sondern eher ein Gefühl. In der Werbung hieß es dann „leicht“, „mittel“ oder „schwer“, und jeder konnte sich darunter vorstellen was er wollte. Genau da begann der Druck, das Chaos zu sortieren.
Station 2: Viskosität bekommt eine Sprache, und zwar SAE
Die Society of Automotive Engineers brachte schon früh Ordnung in das Thema und das mündete im dem Standard, der heute als SAE J300 bekannt ist. Er wurde ursprünglich 1911 herausgegeben und später immer wieder weiterentwickelt.
Wichtig für unsere Reise: In den 1920ern wurde ernsthaft daran gearbeitet, Viskositäten in definierte Klassen zu pressen, weil „leicht“ und „schwer“ zwar poetisch, aber im Winter eben tödlich unpraktisch waren. Um 1923 gab es SAE-Spezifikationen, und das System wurde in den Folgejahren weiter geschärft.
Und dann kam der Moment, an dem Viskosität wirklich zum Alltagswort wurde, selbst für Menschen, die noch nie einen Ölmessstab angefasst haben.
Station 3: Das Rätsel auf dem Kanister, und warum 5W-30 kein Geheimcode ist
Das SAE-System erklärt, warum auf Motoröl „5W-30“ steht. Die erste Zahl mit dem W beschreibt das Fließverhalten bei Kälte, und die zweite Zahl beschreibt, wie „tragfähig“ das Öl bei Betriebstemperatur bleibt. Je niedriger die erste Zahl, desto besser kommt das Öl bei Kälte in Bewegung. Je höher die zweite Zahl, desto stabiler bleibt der Schmierfilm bei Hitze.
Und jetzt kommt der eigentliche Trick: Moderne Motoren brauchen beides gleichzeitig. Sie wollen beim Kaltstart sofort Öl an jeder Ecke, und sie wollen bei heißem Betrieb trotzdem eine Schutzschicht, die nicht wegbricht.
Das ist die Geburtsstunde der Mehrbereichsöle.
Station 4: Mehrbereichsöl, oder: Wie man zwei Jahreszeiten in eine Flasche packt
Mehrbereichsöle wurden möglich, weil man Öle so formulieren konnte, dass sie sich über die Temperaturbereiche „richtig“ verhalten. Ein Schlüssel dazu sind Viskositätsindex-Verbesserer, also Additive, die helfen, dass das Öl bei Wärme nicht zu dünn wird und bei Kälte nicht zu zäh ist. SAE beschreibt das Mehrbereichs-Labeling als Teil der J300-Entwicklung und die Mehrbereichskennzeichnung wurde in den 1950ern zugelassen.
Ab hier wird klar: Viskosität ist keine fixe Eigenschaft mehr, sondern ein Designziel.
Und damit sind wir bei der nächsten großen Station, denn sobald man anfängt zu designen, tauchen kleine, sehr wirksame Helfer auf.
Station 5: Additive, die unsichtbare Crew im Hintergrund
Irgendwann reichte „Grundöl“ alleine nicht mehr. Motoren wurden leistungsstärker, heißer, enger gebaut und sie sollten länger halten, während sie gleichzeitig sauber bleiben sollten. Also kamen Additive als systematische Lösung dazu, und zwar als Paket aus Funktionen:
- Reinigungsmittel und Dispergiermittel, damit Ablagerungen nicht zum Motor-Schlammroman werden
- Verschleißschutz, damit Metall nicht ständig Metall küsst
- Korrosionsschutz, weil Kondenswasser und Säuren leider keine Romantik sind
- Viskositätsindex-Verbesserer, weil Temperatur nicht verhandelbar ist
Diese Additive sind der Grund, warum Viskosität heute nicht nur „Dicke“ bedeutet, sondern auch Stabilität, Sauberkeit, Scherstabilität und Verhalten über Zeit.
Station 6: Grundöl wird erwachsen und damit wird Viskosität planbarer
Hier passiert etwas, das man selten im Alltag sieht, obwohl es alles verändert: die Qualität und die Reinheit des Grundöls.
Das American Petroleum Institute hat in den frühen 1990ern ein Gruppensystem eingeführt, das Grundöle in Gruppen I bis V einteilt, basierend auf Eigenschaften wie Sättigung, Schwefelgehalt und Viskositätsindex.
Ganz grob als Gefühlskarte:
- Gruppe I: klassischer, weniger stark veredelter Ursprung
- Gruppe II und III: deutlich reiner, stabiler, besserer Viskositätsindex und damit auch besser steuerbares Fließverhalten
- Gruppe IV: PAO, also synthetische Grundöle
- Gruppe V: alles, was nicht reinpasst, oft Spezialitäten
Parallel dazu änderten Raffinerien ihre Methoden. Hydrotreating wurde in den 1950ern entwickelt und in den 1960ern in der Grundölherstellung eingesetzt, um Verunreinigungen zu entfernen und die Stabilität zu erhöhen.
Und genau das ist der Punkt, an dem Viskosität von „ungefähr so“ zu „präzise so“ wird.
Die Evolution der Viskosität im Motoröl Zwischenfazit, bevor wir weiterfahren
Bis hierhin ist die Evolution der Viskosität wie eine lange Umstellung von Bauchgefühl auf Ingenieurskunst:
Erst ging es nur darum, dass überhaupt etwas schmiert. Dann musste das Öl lernen, im Winter nicht zu erstarren und im Sommer nicht zu kollabieren. Dann bekam es Additive als Werkzeugkasten. Schließlich wurden Grundöle so sauber und so konstant, dass man Viskosität wirklich konstruieren konnte, statt sie nur zu erhoffen.
Morgen in Teil 2 machen wir die Tür auf zur Hochleistungswelt, in der Viskosität nicht nur schützt, sondern auch Leistung freischaltet. Und wir schauen, warum „dünner“ heute oft „besser“ bedeutet, solange man das richtige Öl für den richtigen Motor wählt.
Teil 2 Die Evolution der Viskosität im Motoröl, morgen.
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