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Das Kühlwasser im PKW
Habe hier einen guten Artikel über dieses leidige Thema gefunden, durchlesen lohnt sich.
Der nachfolgende Artikel wurde zuerst 1999 in der Clubzeitschrift des DAF Club Deutschland e. V. veröffentlicht. Ich biete ihn hier in etwas abgewandelter Form erneut zur Lektüre an, da es meiner Beobachtung nach sehr schwierig ist, in der einschlägigen Kfz-Literatur fundierte Informationen über Funktion und Bedeutung des Frostschutzmittels im Kühlsystem zu finden. V. a. in der Oldtimer-Fachpresse scheint dieses an sich wichtige Thema bisher keine Beachtung gefunden zu haben.
Dem Kühlwasser wird bei Oldtimern im allgemeinen keine Beachtung geschenkt. Sofern es nicht anläßlich einer Generalüberholung des Motors einmal durch neues ersetzt wird, ist es nicht ungewöhnlich, wenn es 20 Jahre lang im Verborgenen seinen Dienst tun muß. Gelegentlich wird sogar geraten, auf das Frostschutzmittel im Kühlwasser zu verzichten, wenn der Motor im Sommer zu Überhitzung neigt. Ich habe nun einmal etwas genauer nachgeforscht, welches die genaue Funktion dieses Glykolgemisches ist:
1.) Häufig wird übersehen, daß Frostschutzmittel auch gleichzeitig Rostschutzmittel sind. Die in ihnen enthaltenen chemischen Substanzen bilden Schutzschichten aus, welche die Entstehung von Spannungsunterschieden (und damit von Stromfluß und Korrosion) zwischen unterschiedlich edlen Metallen unterbinden, wobei das "Kühlwasser" die Rolle eines Elektrolyten spielt. Dabei brauchen die von Korrosion befallenen Stellen noch nicht einmal aus einem anderen Material gefertigt sein, es genügt, daß sie von Schmutz oder Korrosionsprodukten bedeckt sind, um sie gegenüber blanken Metalloberflächen des gleichen Materials anodisch werden zu lassen (Effekt des sogenannten Belüftungselements: steckt man zwei identische Metalle in einen Elektrolyten, so entsteht zwischen ihnen eine Spannung, wenn das eine Metall belüftet, das andere mit Stickstoff umspült wird. => Rost).
2.) Bei aus Grauguß gefertigten Motorblöcken scheint dieser Effekt vernachlässigbar zu sein, da sie einerseits dickwandig ausgeführt sind, Grauguß andererseits nur zur Oberflächenkorrosion neigt. Diese Sicherheit ist jedoch trügerisch, da Rost den Wärmedurchgang behindert, d.h. die im Motor entstehende Wärme wird nunmehr schlechter ins Kühlwasser abgeleitet !
3.) Neben diesem ganz augenscheinlichen Effekt gilt es aber noch vier weitere Aspekte zu beachten: Abgesehen davon, daß abgesetzter Rostschlamm enge Kanäle verstopfen kann, bildet er die oben erläuterten Belüftungselemente.
Zusätzlich fungiert er als Sauerstoffdonator (Fe2O3), und wirkt somit als zweifacher Korrosionsbeschleuniger.
Last but not least üben zirkulierende Rostpartikel eine Schmirgelwirkung aus, die u.a. die vom Rostschutzmittel gebildeten Schutzschichten abreiben, die sich dann ihrerseits wieder als Schlamm ablagern, d.h. Belüftungselemente darstellen können. Auch die Wasserpumpe kann durch diesen "Sand im Getriebe" Schaden nehmen und undicht werden.
4.) Das Argument, daß Wasser eine höhere spezifische Wärme (= Wärmeaufnahmevermögen, s. v. a. Shell Lexikon, Folge 34) als etwa Glykol (meist Monoethylenglykol) besitzt, kommt angesicht der genannten Nachteile also nicht zum Tragen. Denkbar wäre allenfalls, im Sommer, falls der Motor zur Überhitzung neigt, eben kein Frostschutz- sondern nur ein reines Rostschutzmittel zuzugeben, aber abgesehen davon, daß ich im Handel noch kein solches Produkt gefunden habe, hat das Glykol auch im Sommer eine erwünschte Wirkung: Es senkt nämlich nicht nur den Gefrierpunkt, sondern erhöht auch den Siedepunkt des Kühlmittels unabhängig vom jeweiligen Betriebsdruck. Während Wasser bekanntlich bei einem Druck von 1 bar bei 100° C siedet, siedet es bei einem Glykolgehalt von 50% erst bei ca. 110°C. Dies dürfte gerade im Bereich der besonders heißen Zylinderlaufbuchsen und im Bereich der Wasserpumpe mit ihren hohen Strömungsgeschwindigkeiten positive Auswirkungen haben: Die Bildung von Dampfblasen wird erschwert. Diese Dampfblasen behindern nicht nur die Wärmeabgabe Zylinderwand => Kühlwasser, sondern können bei ihrem üblicherweise schlagartigen Zusammenbrechen die Zylinderwände zusätzlich schädigen (Effekt der sogenannten Kavitation).
5.) Ein sehr effektives Mittel, um ein akutes Überhitzen zu verhindern, kann auch sein, die Heizung mit Gebläse einzuschalten (sofern der Heizkühler nicht seinerseits völlig verkalkt und verschmutzt ist, was sich auch im Winter an mangelhafter Heizleistung bemerkbar macht). Natürlich kann es sein, daß der Fahrer dann seinerseits überhitzt...
6. a) Es gibt natürlich auch spezielle Reinigungsmittel für Kühlsysteme: Diese sind üblicherweise korrosionsinhibierte Produkte auf der Basis von Ameisen-, Oxal- oder Salzsäure. Der Rostschutz ist jedoch nicht so wirksam, als daß diese Stoffe nach der Spülung im Kühlsystem verbleiben dürften: gründlich nachspülen !
b) Ich selbst habe bisher nur einen Kühlerreiniger auf der Basis von Tensiden (also praktisch Waschmitteln) und Lösungsmitteln (nichtssagender Begriff...) verwendet, der sich vor allem durch enorme Schaumbildung auszeichnete. Dieser Schaum war auch nach zweimaligem kompletten Befüllen und Warmlaufenlassen des Motors nicht restlos zu beseitigen. Wenn man bedenkt, daß viele Frostschutzmittel spezielle Anti-Schaummittel besitzen, um diesen unerwünschten Effekt zu unterbinden, so ist das bestimmt nicht die beste Empfehlung für dieses Produkt. Allerdings hätte ich natürlich noch gründlicher spülen können, und außerdem beförderte das Mittel durchaus große Mengen brauner Brühe aus dem Inneren des Systems hervor, so daß ich nicht ganz unzufrieden sein kann. Eine optische Verbesserung des Anblicks der Kühlerlamellen hat sich nicht ergeben, genausowenig wie eine verbesserte Heizleistung im Innenraum.
c) Letzteres erreichte dagegen einer meiner Freunde, der in seinen Kühler Essigessenz aus dem Haushalt schüttete (ist auch eine Säure) und schon nach kurzer Einwirkzeit sowohl metallisch blanke Lamellen als auch eine wesentlich bessere Wärmeabführung erhielt. Lief sein Motor zuvor im Stand schon nach kurzer Zeit heiß, so brauchte er nach der Essigreinigung fast dreifach so lang dafür. Der Essig darf aber natürlich nicht auf Dauer im Kühlsystem verbleiben.
7.) Oft wird im Zusammenhang mit Kühlerreinigern gesagt, daß diese Mittel sehr agressiv seien, was damit belegt wird, daß nach dem Reinigen oft Undichtigkeiten auftreten. Diese Ansicht beruht jedoch auf einer völligen Verkennung der Zusammenhänge: Einem gesunden Kühlsystem kann der Reiniger nichts anhaben. Es ist vielmehr so, daß der Reiniger Schmutzablagerungen beseitigt, die allein das System noch dicht gehalten haben. Auch ist zu beachten, daß normaler Wasserschlauchgummi mit Wasser etwas quillt (bis zu 10%). Diese Quellung geht in dem Maße zurück, wie mehr Glykol hinzugefügt wird, so daß nach einer Erhöhung des Glykolspiegels evtl. die Schlauchklemmen nachgezogen werden müssen.
8.) Kühlwasser ablassen Außer der Kühlerablaßschraube (falls nicht vorhanden: dem unteren Schlauch) muß auch die Ablaßschraube im Motorblock gelöst werden, da sonst große Mengen Kühlwassers im Inneren verbleiben. Diese Schraube befindet sich direkt oberhalb der Anlasserstütze (zumindest bei den DAFs mit Renault-Motor). Es gibt noch eine zweite Ablaßschraube vorne bei der Wasserpumpe, die aber sehr schlecht zu erreichen ist. Da diese außerdem auf gleicher Höhe wie die seitliche Ablaßschraube liegt, kann man meines Erachtens darauf verzichten, sie zu lösen.
Beim Ablassen darf auch nicht vergessen werden, den Entlüftungsnippel am Heizkühler aufzuschrauben (!), da nur so das in diesem befindliche Kühlwasser vollständig ablaufen kann. Die Heizung muß dabei selbstverständlich auf "warm" stehen.
9.) Zum Nachspülen sollte man zumindest einmal den Motor vollständig mit Wasser befüllen (Puristen geben diesem Spülwasser bereits einen Schuß Frostschutzmittel bei, da heiße Brennwände bei Kontakt mit reinem Wasser fast schlagartig neuen Rost ansetzen), das System entlüften und warmfahren bis das Thermostat öffnet. Die Heizung muß dabei wie vorher im "Reinigungsgang" auf 'warm' gestellt sein.
10.) In einem französischen Buch von 1971 habe ich außerdem die Empfehlung gefunden, den Motorblock auch bei wassergekühlten Motoren regelmäßig zu reinigen. Obwohl diese Empfehlung offensichtlich noch unter dem Eindruck luftgekühlter Motoren stand, ist sie gerade bei "Problemmotoren" einen Versuch wert: Der Motorblock ist ja beim Anfassen sehr heiß, und diese Wärme könnte durch den Fahrtwind abgeführt werden, wenn der Motorblock nicht in einen "Pelz" aus einer dicken Schmierschicht gehüllt wäre. Mehrlagige Schichten aus Motorglanzlack u. dgl. wirken sich in diesem Sinne natürlich ebenfalls kontraproduktiv aus.
11.) Anders als bei den Motorblöcken aus Grauguß ist die Lage bei aus Aluminium- Gußlegierungen gefertigten Zylinderköpfen.
Dieses Material neigt ganz besonders zum gefährlichen "Lochfraß". Dadurch kann eine mengenmäßig geringe Korrosion schlimme Folgen haben, etwa wenn das nur wenige Kubikmillimeter große Loch einen Kanal zwischen Verbrennungsraum und Kühlwasser darstellt. Der Zylinderkopf ist dann u. U. schrottreif.
12.) Auch die üblicherweise mit Weichlot zusammengesetzten Kühler und auch Heizkühler aus Messing oder Kupfer sind vor Korrosion nicht gefeit, was sich dann irgendwann in Form von Lecks bemerkbar macht.
13. a) Wenig bekannt sein dürfte außerdem, daß sich das Korrosionsschutzmittel mit der Zeit verbraucht, also gewissermaßen altert. Dies hat jedoch nichts mit der Frostschutzwirkung zu tun, d.h. aus der Tatsache, daß das Kühlwasser noch bis zu einer bestimmten Temperatur frostsicher ist, darf nicht geschlossen werden, daß es auch noch eine gute Rostschutzwirkung hätte !!
b) Extrem gealterte Frostschutzmittel (bzw. Rost-) werden überdies chemisch gesehen sauer, da dann der Sauerstoff unter Bildung organischer Säuren das Äthylenglykol angreift (Glykolsäure und Ameisensäure). Daß solches Kühlwasser eine extrem korrosive Wirkung ausübt, bracht wohl nicht extra betont zu werden. Meist erkennt man es bereits auf den ersten Blick an großen Mengen braunen Rostschlammes.
c) Wenn also auf den meisten handelsüblichen Frostschutzmitteln geschrieben steht, daß das Kühlwasser spätestens alle zwei Jahre gewechselt werden sollte, so ist dies durchaus als ernstgemeinter Ratschlag zu sehen.
14.) Noch ein Wort zum verwendeten "Mischwasser": Manche Wassersorten sind für sich genommen schon recht korrosiv, so daß die Verwendung von destilliertem Wasser nur empfohlen werden kann, zumal es vereinzelt immer noch Frostschutzmittel auf dem Markt gibt, die ausschließlich mit völlig chlorid- und sulfatfreiem Wasser, also eigentlich nur mit destilliertem Wasser, eine brauchbare Rostschutzwirkung erzielen !
Literatur:
- "Handbuch der Betriebsstoffe für Kraftfahrzeuge, Teil 1" von Wilfried J. Bartz (Grafenau/Württ. 1982)
- "Shell Lexikon Verbrennungsmotor", Beilage zur ATZ (Automobiltechnische Zeitschrift)
http://daf.christian-merten.de/Texte/KuehlwasserHP.html
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32 Antworten
Zitat:
c) Letzteres erreichte dagegen einer meiner Freunde, der in seinen Kühler Essigessenz aus dem Haushalt schüttete (ist auch eine Säure) und schon nach kurzer Einwirkzeit sowohl metallisch blanke Lamellen als auch eine wesentlich bessere Wärmeabführung erhielt. Lief sein Motor zuvor im Stand schon nach kurzer Zeit heiß, so brauchte er nach der Essigreinigung fast dreifach so lang dafür. Der Essig darf aber natürlich nicht auf Dauer im Kühlsystem verbleiben.
Irgendwie kann ich das nicht so ganz glauben... Wie sollen denn durch Essigessenz im Kühlkreislauf die Kühlerlamellen von außen wieder blitzblank werden? Die werden doch nicht außen vom Kühlwasser umspült...
Zitat:
Original geschrieben von Olligof
Irgendwie kann ich das nicht so ganz glauben... Wie sollen denn durch Essigessenz im Kühlkreislauf die Kühlerlamellen von außen wieder blitzblank werden? Die werden doch nicht außen vom Kühlwasser umspült...
Ich stelle mit vor, dass bei dem alten DAF entweder das Kühlwasser noch im Kühler eingefüllt wurde oder derjenige durch einen Schlauchanschluss mit einer Lampe ins Innere geschaut hat. Dass der Glanz von außen ist, steht ja nicht geschrieben.
@GolfII 25 25
Toller Artikel, danke fürs reinstellen 
Hmm, stimmt, das steht da so nicht geschrieben. Das hatte ich nur so interpretiert weil ich nicht daran gedacht hatte daß es jemanden geben könnte der mit einer Lampe in seinen Kühler leuchtet und sich die Lamellen von innen anguckt...
Ich weiß ja auch nicht wie der Kühler von so nem DAF aussieht...
Denkt ihr, dass mit der Essigessenz klappt auch beim Golf?
Beim Stern hatten wir so ein Zitonensäurepulver zum Kühlerspülen.Aber Essig wird´s wohl auch tun.
Wie verdünnt man es und wie lange bleibt es drinne?
Habe mal Bilder von meinem Kühlwasser gemacht, ich hoffe man erkennt was!
Noch eines von dem Deckel.
Da wäre eine Spülung schon mal angesagt oder?
Wo mache ich den Schlauch an der Wapu ab, drücke ich da die Schelle zusammen und zieh den Schlauch ab? Kommt das Wasser dann gleich heruagesprudelt?
Zitat:
Original geschrieben von Driver GT
Da wäre eine Spülung schon mal angesagt oder?
Wo mache ich den Schlauch an der Wapu ab, drücke ich da die Schelle zusammen und zieh den Schlauch ab? Kommt das Wasser dann gleich heruagesprudelt?
Wo du den Schlach an der Wapu abmachst? Wohl an der Wapu. Die beschriebene Methode scheint richtig....
Das Wasser wird bei der Dicke schon erstmal in einem Schwall austreten. Du solltest aber zum Ablassen auf jeden Fall den Deckel des AGB aufmachen, damit das richtig abfließt.
Zitat:
Original geschrieben von Driver GT
Denkt ihr, dass mit der Essigessenz klappt auch beim Golf?
Essig löst Kalk 
jo das mit essig ist keine schlechte idee.
andere sache: es wurde gesagt, dass ein hoher anteil frostschutzmittel den siedepunkt anhebt und damit besser zur kühlung geeignet ist.
das kann meiner meinung nach aber nur teilweise stimmen.
den siedepunkt mag es anheben, aber die wärmeleitfähigkeit wird sicherlich verringert. sprich, es siedet zwar später, leiter aber dafür die wärme schlechter ab.
daher steht auch im handbuch das die kühlflüssigkeit maximal aus 60% frostschutzmittel bestehen darf!
weil, was nützt mir nen hoher siedepunkt, wenn die flüssigkeit keine wärme aufnimmt und daher der motor warm bleibt
Zitat:
Original geschrieben von c0sh
jo das mit essig ist keine schlechte idee......
Kritisch wird es nur, wenn sich irgendwo Verkalkungen zwischen Dichtungen und Metall oder Plastik gesetzt haben und dann vom Essig gelöst werden. Denn dann hat man einen Durchgang fürs Wasser.
Zitat:
Original geschrieben von c0sh
andere sache: es wurde gesagt, dass ein hoher anteil frostschutzmittel den siedepunkt anhebt und damit besser zur kühlung geeignet ist.
das kann meiner meinung nach aber nur teilweise stimmen.
den siedepunkt mag es anheben, aber die wärmeleitfähigkeit wird sicherlich verringert. sprich, es siedet zwar später, leiter aber dafür die wärme schlechter ab.
daher steht auch im handbuch das die kühlflüssigkeit maximal aus 60% frostschutzmittel bestehen darf!
weil, was nützt mir nen hoher siedepunkt, wenn die flüssigkeit keine wärme aufnimmt und daher der motor warm bleibt
Richtig. Bei Überdosierung verschlechtern sich die Eigenschaften des Frostschutzes extrem!
Zitat:
Original geschrieben von LUPF
Kritisch wird es nur, wenn sich irgendwo Verkalkungen zwischen Dichtungen und Metall oder Plastik gesetzt haben und dann vom Essig gelöst werden. Denn dann hat man einen Durchgang fürs Wasser.
Richtig. Bei Überdosierung verschlechtern sich die Eigenschaften des Frostschutzes extrem!
Das führt soweit, dass am Ende sogar der Gefrierpunkt wieder steigt!