Oktanzahl

Was bedeutend eigentlich der Begriff Oktanzahl? Diese Frage konnten noch vor wenigen Jahren fast alle Autofahrer ohne Probleme beantworten. Macht man sich aber heute auf die Suche nach einer Antwort, so wird mancher der Befragten nur mit der Schulter zucken können. Dabei handelt es sich hierbei um eine der wichtigsten Kennzahlen für Kraftstoffe.

Hinter dem Begriff der Oktanzahl verbirgt sich die sogenannte Klopffestigkeit. Das Klopfen bezieht sich auf die Eigenschaft eines entflammbaren Stoffgemisches, sich ohne Zündfunken spontan zu entzünden und im Zylinder zu verbrennen. Diese „Fehlzündungen“ machen sich durch Klopfen bemerkbar und können den Motor im schlimmsten Fall schädigen. Bei den heute erhältlichen Kraftstoffen liegt die Oktanzahl in der Regel über einem Wert von 90.

Diese Kraftstoffe weisen damit eine Klopffestigkeit auf, die einem Gemisch entspricht, welches 90 Vol-% Isooktan und nur 10 Vol-% n-Heptan enthält. Letzteres zählt zu den Stoffen, die einen sehr niedrigen Flammpunkt besitzen (in etwa bei 200°Celsius) und können bereits durch die Kompression im Zylinder entzündet werden. Beim Isooktan muss fast die doppelte Temperatur erreicht werden, um eine Verbrennung auszulösen. Je höher der Anteil des n-Heptans ist, umso niedriger ist auch die Oktanzahl.

Wird eine Klopffestigkeit jenseits der Marke von 100 Oktan angestrebt, kann das Referenzgemisch Isooktan/n-Heptan nicht mehr verwendet werden. An dessen Stelle treten andere Kraftstoffe, deren Bestandteile noch wesentlich höhere Flammpunkte besitzen und die nur durch einen Funken gezündet werden können. Die Idee des heute noch genutzten Referenzsystems auf der Basis reiner Stoffgemische stammt aus dem Jahr 1927.

Bereits Anfang des letzten Jahrhunderts wurde festgestellt, dass die verwendeten Motoren nur sehr unregelmäßig zündeten, was den Verschleiß wesentlich erhöhte. Zwar wurde bald klar, dass nicht der Motor sondern der Kraftstoff das Problem war. Eine Lösung ließ sich so schnell aber nicht finden. Kraftstoffe aus dieser Zeit wiesen Oktanzahlen auf, die bisweilen sogar unter der Grenze von 50 lagen.