120 Jahre Diesel: Von den Anfängen bis zum Durchbruch

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" […] Dass die Abgase meines Motors rauch- und geruchlos sind und damit die furchtbaren Schornsteine der Dampfkessel, die unsere Städte verpesten und verqualmen, verschwinden werden", damit begründete Rudolf Diesel, nach Aussagen seines Sohnes Eugen, die bahnbrechende Erfindung des Dieselmotors vor mehr als hundert Jahren. Dies gelang Rudolf Diesel am 17. Februar 1897, also vor 120 Jahren, beim Abnahmeversuch des ersten betriebsfähigen Viertakt-Dieselmotors bei der damaligen Maschinenfabrik Augsburg, heute MAN Diesel & Turbo, wie auch aus dem Kapitel Geschichte des Dieselmotors aus dem Buch Dieselmotor-Management hervorgeht. 

Von dem Münchner TH-Professor Moritz Schröter wurde ein Wirkungsgrad von 26,2 Prozent bestätigt – immerhin drei- bis viermal höher als der damalige Stand der Technik. Diesel hatte das Ziel, eine kleinere, einfachere und vor allem effizientere Wärmekraftmaschine als die damals dominierende Dampfmaschine zu bauen. Nach einer Reihe von technischen und wirtschaftlichen Tiefschlägen setzte sich der Dieselmotor durch. Persönlich erlebte er diesen Triumph nicht mehr; er gilt als verschollen seit der Überfahrt 1913 von Antwerpen nach Harwich. 

Parallelen zum heutigen Übergang in die Elektromobilität

Am Beispiel der Einführung des Dieselmotors zeigen sich Parallelen zum heutigen Übergang vom Verbrennungsmotoren-Antrieb zum Elektroantrieb. Diesel bot der Maschinenfabrik Augsburg und anderen Dampfmaschinen-Herstellern (Krupp/Gruson, Deutz) seine Idee und später das Patent an. Das Interesse war nicht überschwänglich, bedeutete es doch die Aufgabe eines florierenden und technisch beherrschten Geschäftes und der Einstieg in die unbekannte Welt der Verbrennungsmotoren mit gewaltigen wirtschaftlichen Risiken. Bei Krupp sprach man von einem "Sprung ins Dunkle". 

Rudolf Diesel war Theoretiker und seine Überlegungen und Berechnungen verlangten Zylinderdrücke von über 150 bar, das war eine Zehnerpotenz höher als damals üblich, und er empfahl außerdem Kohlenstaub als Brennstoff. Die internen Prüfungen in Augsburg führten zur Ablehnung, weil niemand sich damals einen solchen Motor vorstellen konnte. In wenigen Tagen besserte Diesel seine Berechnungen nach, denn ursprünglich wollte er dem Ideal des Carnot’schen Kreisprozess nahekommen, was aber praktisch nicht umsetzbar ist. In Augsburg erkannte man jetzt die Chancen und wagte sich vorsichtig an den Bau des ersten Dieselmotors. Es waren letztlich seine Mitarbeiter, vom Mechaniker bis zum Ingenieur, denen die praktische Umsetzung gelang. Die ersten Selbstzündungen – die Diesel übrigens nicht als Merkmal seines Motors sah – wurden im ersten Versuchsmotor 1893 erreicht. Es dauerte aber noch weitere zwei Jahre bis der Motor erstmals Leistung mit einem Wirkungsgrad von 16,6 Prozent abgab. 

Verfrühter Produktionsstart

Nach der erfolgreichen offiziellen Bestätigung der Funktion des Dieselmotors wurde auf der Hauptversammlung des VDI 1897 in Kassel der Motor als "marktfähige, in allen Einzelheiten vollkommen durchgearbeitete Maschine" vorgestellt und gefeiert. 

Doch weit gefehlt. Schon ein Jahr später mussten die ersten Motoren, die in Kempten und Augsburg liefen, mehr oder weniger permanent durch die Mannschaft der Maschinenfabrik Augsburg betreut werden. Die Dieselmotoren der inzwischen zahlreichen Lizenznehmer in Europa, Russland und USA arbeiteten ebenfalls unbefriedigend oder gar nicht. Der verfrühte Produktionsstart schien das Ende des Dieselmotors einzuläuten. Augsburg musste reagieren, die Entwicklungsmannschaft wurde ausgewechselt. Diesel selbst zog sich zurück und widmete sich nur noch der Vermarktung der Lizenzen und gründete eigene Firmen. Wirtschaftliche Schwierigkeiten und Patentstreitigkeiten setzten Rudolf Diesel so zu, dass er sogar einige Zeit in einer Heilanstalt verbringen musste. 

Plattenzerstäuber rettet den Diesel

Inzwischen hatte man sich in Augsburg intensiv den technischen Problemen gestellt. Es war vor allem die Einführung des "Plattenzerstäubers" und der zweistufigen Verdichtung und Kühlung der Einblaseluft, die den Dieselmotor rettete. Geadelt durch den "Grand Prix" auf der Weltausstellung in Paris 1900 begann der Siegeszug des Dieselmotors, zunächst im Großmotorenbereich. Im weiteren Verlauf der Entwicklung wurde der kreuzkopflose Tauchkolbenmotor eingeführt, das Zweitaktverfahren, einfach oder doppeltwirkend für die Großmotoren angewandt und die direkte kompressorlose Kraftstoffeinspritzung entwickelt. 

Zunächst ersetzten Stationär- und Schiffsdieselmotoren die Dampfmaschinen, die 1910 noch einen Anteil von 90 Prozent hatten. Auch bei den Bahnantrieben (Triebwagen und Rangierlokomotiven) setzte sich der Dieselmotor durch und dominierte noch vor dem zweiten Weltkrieg gegenüber dem Dampfmaschinenantrieb. 

Parallel zu den Großmotoren wurde intensiv an der Entwicklung kleinerer und leichterer Tauchkolbenmotoren für den Fahrzeugantrieb gearbeitet. Die Kraftstoffeinspritzung und das Brennverfahren waren Schwerpunkte. Das führte zum ersten Fahrzeug-Dieselmotor mit direkter Kraftstoffeinspritzung 1923 (MAN). Kurz davor stellte Benz den ersten Lastkraftwagen mit Dieselmotor vor. Es dauerte noch 13 Jahre bis zum ersten serienreifen Pkw-Dieselmotor mit Vorkammer (Daimler-Benz).

Der zweite Teil des historischen Überblicks "120 Jahre Diesel" reicht von den ersten Versuchen zur Dieseleinspritztechnik bis heute.