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2026-02-10T16:28:39Z

gern aber belegen

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[[Datei:Gasmotor.JPG|mini|5 MW [[V-Motor|20-Zylinder V]]-Gasmotor von ''[[Innio Jenbacher|GE Jenbacher]]'' zur [[Elektrische Energieerzeugung|elektrischen Energieerzeugung]] von [[Holzgas]] im ''Heizkraftwerk Senden'']]
[[Datei:Lenoir Motor 2.jpg|mini|[[Étienne Lenoir (Erfinder)|Lenoir-Motor]] im [[Musée des Arts et Métiers|Musée du conservatoires des Arts et Metièrs]] in [[Paris]]]]

Der '''Gasmotor''', eine Untergruppe der [[Verbrennungsmotor]]en, ist eine meist als [[Ottomotor]], seltener als [[Dieselmotor]] arbeitende [[Verbrennungskraftmaschine]], die gasförmige [[Kraftstoff]]e ([[Brenngas]]e) wie [[Erdgas|Erd-]], [[Flüssiggas|Flüssig-]], [[Holzgas|Holz-]], [[Biogas|Bio-]], [[Deponiegas|Deponie-]], [[Grubengas|Gruben-]], [[Gichtgas]] oder [[Wasserstoff]] verwendet (anstelle von flüssigen Kraftstoffen wie [[Motorenbenzin|Benzin]], [[Dieselkraftstoff|Diesel]], [[Schweröl]]en usw.). Historisch waren die ersten [[Hubkolbenmotor]]en überwiegend als stationäre Gasmotoren konzipiert, bevor gegen Ende des 19. Jh. flüssige Kraftstoffe allgemein handelsüblich verfügbar wurden.<ref name="Chronik" />

Gasmotoren werden überwiegend als [[Stationärmotor]]en zur [[Stromerzeugung]] in [[Blockheizkraftwerk]]en (BHKW) oder als [[Notstromaggregat]]e eingesetzt, zunehmend auch als weniger umweltschädliche [[Schiffsmotor]]en mit [[LNG als Brennstoff für Schiffe]]. Automobile werden vermehrt mit Bi-Fuel-Motoren (Erdgas und Benzin) ausgestattet oder für den zusätzlichen Betrieb mit [[Flüssigerdgas]] oder [[Autogas]] nachgerüstet. Benzin-[[Ottomotor]]en mit [[Äußere Gemischbildung|äußerer Gemischbildung]] benötigen dafür nur geringe Modifikationen. In Notzeiten mit eingeschränkter Erdöl-Versorgung wurden Kraftfahrzeuge mit einem mitgeführten [[Holzvergaserkessel]] betrieben.

== Geschichte ==
[[Datei:Lenoir Motor.jpg|mini|hochkant|Verdichtungsloser, direkt wirkender Gas-Zweitaktmotor von Lenoir, 1861]]

John Barber untersuchte als erster 1791 die Wirkungsweise eines Motors, der durch die Explosionskraft eines Gases betrieben wird. Er erhielt ein [[Patent]] auf eine Vorrichtung, bei der in einer Retorte mit äußerer Feuerung Holz, Kohle, Öl oder andere Brennstoffe vergast werden sollten, das Produkt in einem zweiten Gefäß mit Luft vermischt werden und beim Ausströmen entzündet werden sollte. Von dem austretenden Feuerstrahl sollte dann ein [[Turbine|Schaufelrad]] angetrieben werden.

In einem anderen Patent beschreibt [[Robert Street]] 1794 eine [[Kolbenmaschine]], in deren Zylinder [[Teeröl]]e oder [[Terpentin]]e zunächst vergast und dann durch eine Flamme entzündet werden, die außerhalb des Zylinders brennt und zu geeigneter Zeit in Verbindung mit dem zu entzündenden Gas gesetzt werden kann. Der Franzose [[Philippe Lebon]] konstruierte eine Maschine, die mit [[Leuchtgas]] betrieben werden sollte. Luft und Gas wurde mittels zweier Pumpen getrennt in eine Vorlage gedrückt, in der sie sich vereinigen und entzünden. Die Verbrennungsprodukte sollten den Kolben eines doppeltwirkenden Zylinders treiben. Zur Zündung empfahl Lebon eine elektrische Maschine, die vom Gasmotor selbst betrieben werden sollte. Weitere Verbesserungen kamen von [[Samuel Brown (Maschinenbauingenieur)|Samuel Brown]] 1823 und [[Lemuel W. Wright]], einem US-Amerikaner aus New Hampshire (1833). Der Franzose Pierre Hugon entwickelte 1858 einen kommerziellen Gasmotor, den [[Hugonmotor]], der jedoch keine weite Verbreitung erfuhr.<ref>Gustav Goldbeck: ''Gebändigte Kraft: Die Geschichte der Erfindung des Otto-Motors''. Moos, 1965. S. 17</ref>

=== Lenoir-Motor ===
Wirklich praktischen Wert erlangte der Gasmotor erst durch die Erfindung des gebürtigen Luxemburgers [[Étienne Lenoir (Erfinder)|Étienne Lenoir]], nach dessen Patent vom 24. Januar 1860 der Pariser Industrielle Marinoni zunächst ein paar dieser Maschinen produzierte. Als nach einer geschickt inszenierten Werbekampagne der Absatz dieser Maschinen rasch anstieg, gründete man eine Gesellschaft zum Bau der Gasmotoren, die [[Société Lenoir]]. Obwohl sich mit der Zeit herausstellte, dass die Unterhaltskosten der Lenoir-Motoren unverhältnismäßig hoch waren, blieb die Nachfrage dennoch auf hohem Niveau, insbesondere auch, weil sie äußerst geräuscharm liefen.

=== Ottomotor ===
1867 zeigte [[Nikolaus Otto]] auf der [[Weltausstellung 1867|zweiten Pariser Weltausstellung]] seinen neu konstruierten ''[[Flugkolbenmotor]]''. In der Folge widmete er sich der Entwicklung eines mit [[Leuchtgas]] betriebenen [[Viertaktmotor]]s, der ab 1877 produziert und als „Ottos neuer Motor“ vertrieben wurde. Er leistete 3 PS (2,2 kW) bei 180 min−1.
Der Lizenznehmer [[Crossley Brothers]] in [[Manchester]] bewarb ihn als ''Otto Engine''.<ref name="Chronik">{{Webarchiv |url=http://www.deutz.com/live_deutz_com/file/chronik_de/app.html |text=Chronik, Motor des Fortschritts |wayback=20090206174757 |archiv-bot=2019-09-06 15:19:57 InternetArchiveBot}}, Website der Deutz AG.</ref>
Von [[Deutz AG|Deutz]] und seinen Lizenznehmern wurden rund 5000 Exemplare gebaut.<ref>Horst Hardenberg: „Siegfried Marcus, Mythos und Wirklichkeit, Seite 185 ff., Deutzer rasselnde Ungeheuer“.</ref> Nach vielen weiteren Verbesserungen und Aufhebung von Patenten im Jahr 1886<ref>[http://www.wolfgang-pfaller.de/Entscheidung%20im%20Nichtigkeitsverfahren%20gegen%20die%20Patente%20der%20Deutz%27er%20Gasmotorenfabrik%20Nr.%20532,%2014254,%202735.pdf ''Entscheidungen im Nichtigkeitsverfahren gegen die Patente der Deutz'er Gasmotorenfabrik Nummer 532, 14254, 2735'']; in: ''Patentblatt und Auszüge aus den Patentschriften,'' 30. Januar 1886, abgerufen am 6. April 2014.</ref> wurde der [[Ottomotor]] sowohl als Gasmotor als auch [[Vergasermotor]] für flüssige [[Kraftstoff]]e in vielen Variationen gebaut und fand so größte Verbreitung.

== Anwendungen ==
Kleine und mittelgroße Gasmotoren im Leistungsbereich von 20–1500 [[Watt (Einheit)|kW]] werden heute überwiegend eingesetzt zur Strom- und Wärmeerzeugung in Anlagen mit [[Kraft-Wärme-Kopplung]] wie [[Blockheizkraftwerk]]en (BHKW) sowie zur energetischen Nutzung von [[Schwachgas]]en, wie sie bei der Ver[[gärung]] von organischen Abfällen entstehen ([[Biogas|Bio-]] und [[Deponiegas]]en), oder von [[Holzgas]]. Für [[Gaskraftwerk]]e werden zunehmend größere Gasmotoren entwickelt, die mit [[Abgasturbine]] und [[Turbolader]] im Leistungsbereich von einigen Megawatt oft bessere Wirkungsgrade erreichen und sich wirtschaftlicher betreiben lassen, als klassische [[Gasturbine]]n.<ref>Siehe den Artikel: Wärtsilä to supply major gas engine power plant to Russia. 22th May 2013.</ref>

Vor der zunehmenden Elektrifizierung des PKW-Sektors und der Rücknahme der steuerlichen Bevorzugung von Autogas (LPG/CNG) war die relativ einfache Umrüstung von Pkw-Benzinmotoren aus ökonomischen (momentan ca. 50 % der sonstigen Kraftstoffkosten) und ökologischen Motiven beliebt, insbesondere bei Vielfahrern und verbrauchsintensiven Fahrzeugen. Ab Werk verfügbare PKW-Modelle mit Benzin-/Gas-Hybridmotoren wurden aufgrund geringer Verkaufszahlen wieder eingestellt.

Aus Nachhaltigkeitsgründen sind Gas-Motoren im LKW nach wie vor ein Thema. Nicht ganz unüblich sind auch [[Erdgasbus|erdgasbetriebene Omnibusse]].

== Funktionsweise ==
[[Datei:Üttfeld Smart Country Motor und Generator.jpg|mini|Gasmotor in einer Biogasanlage]]
Der Gasmotor ist, im Unterschied zur [[Gasturbine]], als [[Hubkolbenmotor]] aufgebaut.
Eine äußere Gemischbildung kann durch Gasmischeinheiten vor oder nach einem eventuellen [[Turbolader]] erfolgen, innere Gemischbildungen sind durch separate Gaseinlassventile oder Injektionsnadeln möglich. Die Zündung des Kraftstoff-Luft-Gemisches erfolgt bei den Anlagen auf Basis von [[Ottomotor]]en durch Fremdzündung mittels [[Zündkerze]] (bei Magerbetrieb häufig als [[Vorkammerzündkerze]]), bei Aggregaten auf Basis von [[Dieselmotor]]en durch [[Selbstzündung]] mit einem [[Zündstrahlmotor|Zündstrahl]] von in geringer Menge eingespritztem Zündöl (meist [[Dieselkraftstoff]]).

=== Gaseinspritzung ===
Mit höherer Verdichtung versucht man einen bessern Wirkungsgrad zu erzielen, indem das Gemisch ähnlich wie beim [[Dieselmotor]] mit [[Direkteinspritzung]] gezündet wird, um die Verbrennung im Sinne eines [[Seiliger-Kreisprozess]]es optimiert zu steuern.
[[MAN Energy Solutions]] hat inzwischen das PGI-Verfahren „Performance-Gas-Injection“ erfolgreich getestet, bei dem ein [[Zündstrahl]] (bestehend aus einem Gemisch von einer Gas-Pilotmenge sowie Luft) eingesetzt wird. Ähnlich wie beim Dieselmotor mit [[Vorkammereinspritzung]] wird dabei ein Teil des Brenngases mittels Hochdruckinjektor in eine Vorkammer eingespritzt und mit einer Glühkerze gezündet, wodurch sich dann das Gas-Luft-Gemisch im Hauptbrennraum entzündet. Im Dauerbetrieb kann die Glühkerze abgeschaltet werden, da diese ihre hohe Temperatur durch die Wärmezufuhr aus der Vorkammer hält.<ref>Siehe 5. Dessauer Gasmotoren-Konferenz -Der 32/40 PGI - Der neue Gasmotor ohne Zündkerze der MAN Diesel SE</ref>

[[Wärtsilä]] arbeitet bei der Hochdruck-Gaseinspritzung mit einem Motor nach Dieselprinzip, also mit Selbstzündung des direkt mit hohem Druck in den Brennraum injizierten Brenngases. Die nach diesem Verfahren arbeitenden Motoren erzielen die höchsten Mitteldrücke aller Verbrennungskraftmaschinen.

=== Wirtschaftlichkeit ===
Beim Betrieb mit hochwertigen Brenngasen wie [[Methan]] (CH4), dem Hauptbestandteil von [[Erdgas]], sind höhere Wirkungsgrade möglich, daraus ergibt sich eine saubere Verbrennung und eine gute [[CO2-Bilanz|CO2-Bilanz]]. Stationär betriebene Anlagen zur Kraftwärmekopplung unterliegen der [[TA Luft]] und damit erheblich strengeren Grenzwerten als Kraftfahrzeuge. Die [[Abgasreinigung]] erfolgt bei kleinen Motoren, die nach dem [[Verbrennungsluftverhältnis|λ]]=1-Verfahren arbeiten, mittels Dreiwegekatalysatoren, mittelschnell laufende Anlagen im [[Magermotor|Magerverfahren]] (λ=1,4–2,5) benötigen [[Fahrzeugkatalysator#Oxidationskatalysator|Oxidations-]] oder [[Fahrzeugkatalysator#NOx-Speicherkatalysator|NOx-Speicherkatalysatoren]] oder wahlweise auch [[Harnstoff]]- oder [[Ammoniak]]-Injektion zur [[Stickoxid|NOx]]-Reduzierung.

== Hersteller ==
Wichtige Hersteller für Gasmotoren sind
* [[Caterpillar Energy Solutions]] (früher MWM) in [[Mannheim]]
* [[Innio Jenbacher]] in [[Jenbach]], [[Österreich]]
* [[MAN Energy Solutions]] in [[Augsburg]]
* [[MTU Friedrichshafen]], MTU Onsite Energy GmbH (ehemals MDE Dezentrale Energiesysteme)
* [[Wärtsilä]] in [[Helsinki]], [[Finnland]]

Weitere Hersteller sind [[2G Energy|2G]], [[Ford]], [[Perkins Engines]], [[Blohm + Voss]] Energie und Umwelttechnik, Maschinenbau Halberstadt GmbH, [[Rolls-Royce Marine]], [[Waukesha Engines]], [[Iveco|Iveco Aifo]], [[Liebherr]], Kubota, Schnell, agrogen und andere.

== Literatur ==
* {{Literatur
|Titel=Das grosse Buch der Technik
|Verlag=Verlag für Wissen und Bildung, Verlagsgruppe Bertelsmann
|Ort=Gütersloh
|Datum=1972}}
* {{Literatur
|Autor=Peter A. Wellers, Hermann Strobel, Erich Auch-Schwelk
|Titel=Fachkunde Fahrzeugtechnik
|Auflage=5.
|Verlag=Holland+Josenhans Verlag
|Ort=Stuttgart
|Datum=1997
|ISBN=3-7782-3520-6}}

== Weblinks ==
{{Wiktionary}}
{{Commonscat|Gas engines|Gasmotoren}}

== Einzelnachweise ==
<references />

{{Normdaten|TYP=s|GND=4130358-1}}

[[Kategorie:Verbrennungsmotor]]
[[Kategorie:Vielstoffmotor]]
[[Kategorie:Brenngastechnik]]

Gasmotor - Versionsgeschichte

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