Wie ist die Leistungssteigerung durch Motortuning möglich?

Mehr Leistung durch Tuning? Besonders die Leistungssteigerung beim Auto liegt im Zentrum des Interesses von Tuning-Fans. Neben einer Verbesserung der Abgassysteme und der Aerodynamik soll hierzu vor allem das Motortuning dienen. Es finden sich zahlreiche Möglichkeiten, die Motorenleistung zu erhöhen. Doch was ist zulässig? Und welchen Nutzen bringen die einzelnen Motortuning-Bereiche? Dies und mehr können Sie im folgenden Ratgeber lesen.

Das Motortuning – welche Arten gibt es?

Neben Veränderungen beim Kraftstoffverbrauch finden sich beim Motortuning auch Varianten, bei denen die Tuner in die Software der Fahrzeuge eingreifen. Um die Leistung der Fahrzeugmotoren zu erhöhen, stehen Tunern zahlreiche Möglichkeiten zur Verfügung, wie z. B.:

• Lachgaseinspritzung
• Wassereinspritzung
• Ladeluftkühlung
• Chiptuning

Den meisten Maßnahmen ist eines gemeinsam: Für die Verbrennung soll nach dem Umbau mehr Sauerstoff zur Verfügung stehen, sodass auch mehr Kraftstoff verbrennt. Eine stärkere Verbrennung steigert dann vor allem die Geschwindigkeit.

Eine besondere Stellung nimmt beim Motortuning jedoch das sogenannte Chiptuning ein. Größere Umbauten sind hier in der Regel nicht angemahnt. Stattdessen nutzen die Mechaniker hier ihren PC und verändern die Software des Kraftfahrzeugs – ohne sich die Hände schmutzig zu machen. Doch hierzu später.

Welche Bußgelder können drohen?

Beschreibung	Bußgeld	Punkte
Fahren mit einem unzulässig umgebauten Fahrzeug	25 Euro
... und Umwelt beeinträchtigt	90 Euro
... und Verkehrssicherheit beeinträchtigt	90 Euro	1

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Lachgas-Tuning

Besonders die Filmreihe “The Fast and The Furious” hat die Lachgaseinspritzung, die beim Auto eine Leistungssteigerung erzielen soll, einem breiten Publikum in Deutschland bekannt gemacht. In den USA ist der Gebrauch dieser Methode in der Tuningszene weitbekannt und stammt ursprünglich aus dem Rennsportbereich – so wie die meisten Tuningmaßnahmen. Bei den sogenannten Dragsterrennen wird die Leistung der Rennwagen durch das Lachgas-Tuning gesteigert.

Erstmals um das Jahr 1900 hatte der deutsche Physiker, Chemiker und Nobelpreisträger Walther Nernst die Methode der Lachgaseinspritzung zur Leistungssteigerung von Fahrzeugen angewandt.

Beim Lachgas-Tuning wird verflüssigtes Distickstoffmonoxid – Lachgas oder umgangssprachlich auch Nitro genannt – zusammen mit dem Kraftstoff in den Verbrennungsraum des Motors eingeleitet. Bei der Lachgaseinspritzung gibt es unterschiedliche Möglichkeiten:

• Dry System (trockenes System): Das Lachgas wird separat in die Verbrennungskammern eingespritzt. Die Zuführung von Benzin bzw. Diesel übernimmt weiterhin die Kraftstoffeinspritzanlage. Hierdurch ist die Bereitstellung von ausreichend Kraftstoff jedoch nicht so einfach zu gewährleisten, da die serienmäßigen Motoren bzw. Vergaser sich nicht ausreichend anpassen lassen. Die Leistungssteigerung bleibt in der Regel aus bzw. ist kaum wahrnehmbar.
• Wet System (Nasssystem): Bei dieser Form erfolgt die Einspritzung von Lachgas und Kraftstoff zeitgleich. So kann relativ unkompliziert gleich das korrekte Mischverhältnis im Verbrennungsraum hergestellt werden – durch sogenannte Mischdüsen. Die Leistungssteigerung ist so am ehesten möglich.

Ist die Lachgasanlage abgeschaltet, läuft das Fahrzeug in der Regel wieder normal.

Die Verflüssigung des gasförmigen Stoffes ist durch Erzeugung von hohem Druck möglich – in der Regel wird hierzu heutzutage Kaltdruck genutzt.

Das Lachgas befindet sich in der Regel in Gasflaschen, die zumeist im Kofferraum installiert sind.

Durch die Erhitzung im Motorraum zerfällt das Lachgas in Stickstoff und Sauerstoff. Durch den zusätzlich bereitgestellten Sauerstoff soll nun mehr Kraftstoff verbrennen können, wodurch die Leistung des Fahrzeuges erhöht werde – zwischen 50 und 100 Prozent Leistungssteigerung seien laut einigen Tuningexperten möglich.

Durch die Zuführung von Lachgas kann somit theoretisch zur gleichen Zeit mehr Kraftstoff verbrennen, als üblich. Dies ist jedoch auch abhängig von der Art des Verbrennungsstoffs (Benzin, Diesel).

Dadurch steigt jedoch auch der Kraftstoffverbrauch, denn mehr Benzin bzw. Diesel muss in den Verbrennungsraum eingespritzt werden. Um dies jedoch zu gewährleisten, bedarf es meist weiterer Tuningmaßnahmen am Fahrzeug. Insbesondere das Chiptuning kommt dann zum Einsatz. Nur so können Tuner die eingeleitete Kraftstoffmenge erhöhen.

Eine höhere Verbrennungsleistung des Motors soll sodann auch zu einer Leistungssteigerung führen. Zusätzlich zur Bereitstellung von zusätzlichem Sauerstoff für die Verbrennung ist auch eine weitere Eigenschaft des unter Kaltdruck verflüssigten Lachgases von Interesse für Tuner: Durch die niedrige Temperatur um -80 Grad Celsius ist zeitgleich auch die Kühlung des Motors möglich. Dadurch ist einer Überhitzung bei steigender Verbrennung vorgebeugt. Auch dies kann eine Steigerung der Leistungskurve begünstigen.

Generell dient das Lachgas-Tuning jedoch ausschließlich der kurzfristigen, schnellen Beschleunigung eines Fahrzeuges. Auf Dauer ist die Lachgaseinspritzung nicht nutzbar, da andernfalls der Verschleiß des Motors die Folge wäre.

Die Aussicht auf eine hohe Beschleunigung mag für viele Tuner reizvoll sein, doch: In den meisten Fällen ist die Genehmigung einer entsprechenden Anlage in Deutschland nicht möglich. Solange das entsprechende Lachgassystem mit einer Allgemeinen Betriebserlaubnis für Fahrzeugteile (ABE) ausgestattet, kann der Einbau durchaus legal sein. Allerdings sind nur wenige Systeme auch in Deutschland zulässig.

Die Kosten fürs Lachgas-Tuning:

• Trockensystem: ab 300 Euro
• Nasssystem: ab 1.000 Euro
• Lachgasflasche: ab 200 Euro
• Einbau: ab 300 Euro
• Lachgasanlagen fürs Motorrad: ab 600 Euro

Lassen Sie sich deshalb stets in seriösen Tuningwerkstätten beraten, bevor Sie einen derart kostspieligen Umbau an Ihrem Fahrzeug vornehmen lassen. Andernfalls kann die Freude schnell der Enttäuschung darüber weichen, dass die Investition umsonst war und die Betriebserlaubnis für Ihr Fahrzeug erlischt – bis die Veränderung revidiert wurde.

Auch bei den anerkannten Prüforganisationen TÜV, DEKRA, GTÜ und Co. finden Sie jederzeit eine hilfreiche Beratung.

Motortuning mittels Wassereinspritzung

Bei der sogenannten Wassereinspritzung steht besonders die Kühlfunktion des Wassers im Vordergrund des Tunings. Destilliertes Wasser – oder ein Wasser-Alkohol-Gemisch – wird in den Verbrennungsraum gesprüht. Die Verdunstung des Wassers trägt zur Kühlung des Motors bei.

Beim Verdunstungsvorgang des Wassergemischs entsteht dabei auch ein Mehr an Sauerstoff. Ähnlich wie bei der Lachgaseinspritzung kann so theoretisch mehr Kraftstoff verbrennen. Schon allein die Kühlung des Motors kann eine Leistungssteigerung bewirken. Auch die Zündung schaltet in der Regel schneller, da das Kraftstoff-Luft-Gemisch durch den zusätzlichen Sauerstoff schneller ein ideales Verhältnis erreicht.

Durch die starke Kühlwirkung ist das Motortuning durch Wassereinspritzung recht effektiv. Eine theoretische Mehrleistung von bis zu 40 Prozent soll laut einigen Tunern möglich sein – allerdings sind auch hier weitere Maßnahmen vonnöten (z. B. Chiptuning).

Das Wasser für die Einspritzung können die Systeme dabei entweder extra eingebauten Wassertanks oder aber der Scheibenwischanlage entnehmen.

Turbolader-Tuning: Ladeluftkühlung

Was ist ein Turbolader? Diese Bauteile nutzen die Energie der ausströmenden Abgase um dem Motor mehr Luft zuzuführen und so auch eine Kühlung zu erzielen. Turbolader bestehen aus einer Turbine und einem zusätzlichen Verdichter. Die Turbine rotiert durch Abgasfluss, dadurch wird der Verdichter im Ansaugstutzen aktivert.

Die in den Motorraum einfließende Luft wird verdichtet. Mehr Luft gelangt in den Verbrennungsraum und zugleich müssen die Kolben dabei weniger Energie aufwenden, um ausreichend Luft anzusaugen. So kann schneller ausreichend Frischluft für den Verbrennungsprozess bereitgestellt werden, die Zündung reagiert schneller. Durch den Turbolader ist am Ende weniger Energie vonnöten, um die notwendige Luftkonzentration für den Verbrennungsvorgang herzustellen.

Besonders bei Dieselfahrzeugen ist der Turbo zu finden. Der Effekt tritt allerdings zumeist erst bei einem höheren Drehmoment ein, da die Dichte der Abgase erst bei hohen Drehzahlen genügt, um die Turbine in Bewegung zu setzen (sogenanntes “Turboloch”). Auch Benziner sind nicht immer ausschließlich mit sogenannten Saugmotoren ausgestattet (Turbo-Benziner).

Um die Temperatur im Motorraum zu verringern, finden sich die sogenannten Ladeluftkühler, die in den Ansaugtrakt einzubauen sind. Sie sind serienmäßig in Fahrzeugen vorhanden, doch ist Ihre Leistungsfähigkeit begrenzt. Für das Motortuning finden sich optimierte Ladeluftkühler, die den Kühleffekt verstärken. Die Ladeluftkühlung ist in der Regel zwischen den Turbolader bzw. Verdichter und das Einlassventil geschaltet. Die in den Vrebrennungsraum gelangende Luft soll durch die Kühlung des Zusatzbauteils auch den Motorraum herunterkühlen.

Durch die Kühlung kann mehr Luft in die Brennkammer gelangen, da kältere Luft ein geringeres Volumen besitzt als warme.

Wenn Sie Ihren Turbo-Diesel tunen möchten, bietet sich ein Ladeluftkühler an. Allerdings benötigen Sie in der Regel auch hier weitere Änderungen. Zumeist erreichen Sie die volle Wirksamkeit erst, wenn Sie über das Chiptuning auch die Einspritzmenge des Kraftstoffs verändern. Die Zündung des Fahrzeuges ist abhängig von dem richtigen Verhältnis an Luft und Kraftstoff in den Brennkammern.

Durch den Ladeluftkühler verändert sich das Luftverhältnis, die Spritmenge bleibt jedoch dieselbe. Erst durch eine Anpassung kann nicht mehr nur theoretisch mehr Kraftstoff verbrennen. Geschieht dies nicht, ist lediglich die Zündregelung optimiert, da schneller ausreichend Luft für die Verbrennung zur Verfügung steht – also schneller das optimale Kraftstoff-Luft-Gemisch hergestellt ist, um zu zünden.

Ein Ladeluftkühler kostet zwischen 200 und 400 Euro.

Neben der Ladeluftkühlung ist das Motortuning in diesem Bereich auch möglich, indem Sie den serienmäßigen Turbolader gegen einen leistungsstärkeren austauschen. Dadurch kann die Luft noch weiter verdichtet werden.

Chiptuning: Tuning am Motor über die Software

Heutige Autos haben nur noch wenig mit den ersten motorbetriebenen Vehikeln gemeinsam: Sie sind mehr Computer als einfacher fahrbarer Untersatz. Während das Motortuning früher noch vor allem über Umbaumaßnahmen am Motorblock zu realisieren war, sind nunmehr auch Änderungen in der Software der Fahrzeuge möglich. Heutige Kfz sind nicht mehr nur durch mechanische und physikalische Vorgänge steuerbar, sondern durch eine komplexe Elektronik.

Zahlreiche Sensoren, die im Fahrzeug verteilt sind, interagieren mit einer kleinen Box – dem Steuergerät. Dieses Element ist gewissenmaßen das Gehirn eines Autos.

Welche Signale verarbeitet der Chip eines Fahrzeuges beispielsweise?

• Einspritzmenge: Wie viel Kraftstoff befindet sich in der Brennkammer bzw. wie welche Menge wird benötigt?
• Lambdaregelung: Über die Lambdasonde des Katalysators können die Abgaswerte und die Zusammensetzung der Verbrennungsgase analysiert werden. So ist der Schadstoffausstoß regulierbar. Ist die Zusammensetzung optimal oder muss die Verbrennung angepasst werden?
• Temperatur: Wie hoch ist die Temperatur von Motor und Öl? Wie hoch ist die Außentemperatur?
• Zündung: Zu welchem Zeitpunkt zündet der Motor bzw. wann soll er zünden?
• Luftdichte: Wie viel Luft befindet sich in der Verbrennungskammer?

Das Steuergerät nimmt sämtliche Datenströme auf, verarbeitet sie und löst durch Impulsgebung andere Vorgänge aus. Neben der Aktivierung von Hilfsystemen wie dem Antiblockiersystem (ABS) zählt hierzu auch die Steuerung der Motorenleistung. Die entsprechenden Einstellungen konfigurieren die Hersteller. In der Regel sind die elektronischen Systeme so gestaltet, dass die Fahrzeuge in jedem Staat ohne Probleme zu verkaufen sind. Das bedeutet aber auch, dass durchaus eine weiterführende Optimierung vom Motor durch Tuning zu erreichen ist – Motor und Wagen können durchaus mehr leisten, als die Werkseinstellungen vermuten lassen.

Mit ausreichend Knowhow ist es möglich, das Gehirn des Fahrzeugs weiter zu optimieren – und damit den Wagen insgesamt. Für sämtliche Bereiche im Motortuning ist die Software-Anpassung eine wichtige Ergänzung. Doch auch nur durch Veränderungen am Chip können beim Tuning Leistungssteigerungen möglich sein.

Das bedeutet aber auch, dass für das Chiptuning vor allem Softwarespezialisten gefragt sind. Für das Motortuning über Veränderungen an der Software bedarf es folglich Profis. Fehler können schnell das ganze Fahrzeug lahmlegen. Suchen Sie deshalb stets den Rat von Fachmännern und verzichten Sie auf eigenmächtige Basteleien.

Doch wie kann sich die Leistung vom Motor durch das Chiptuning verbessern? Welche Möglichkeiten gibt es in diesem Tuningsegment?

Beim Chiptuning am Auto ist nicht alles erlaubt! Die gesetzlichen Vorgaben und die Schutzfunktion der einzelnen Steuerelemente müssen beibehalten sein. Andernfalls kann die Betriebserlaubnis für das Fahrzeug erlöschen. Chiptuning ist nur mit TÜV – also mit einem gültigen Prüfzeugnis – und anschließender Eintragung gültig.

Ein Kenner kann über Änderungen im Softwareprogramm eines Autos zahlreiche Optimierungen erwirken. Werkseinstellungen, die die Motoren- und Fahrzeugleistung herabsenken, können aufgehoben oder verändert werden. Ein Tuningspezialist ist in der Lage, die einzelnen Sensoren, das Fahrverhalten und die Funktion des Motors ideal aufeinander abzustimmen, sodass nicht nur eine Leistungssteigerung um bis zu 30 Prozent, sondern auch eine Verminderung des Kraftstoffverbrauchs möglich ist.

Bei zahlreichen Tuningmaßnahmen, die die Motorleistung erhöhen sollen, ist die Kombination mit dem Chiptuning angebracht. Vor allem bei der Bereitstellung von mehr Sauerstoff für die Kraftstoffverbrennung muss zum Beispiel die Einspritzmenge angepasst werden, um tatsächlich mehr Benzin bzw. Diesel verbrennen zu können.

Benziner sind fürs Chiptuning weniger geeignet, da die Leistungsausbeute hier stets geringer ausfällt. Das Dieseltuning ist besonders effektiv, da die Dieselmotoren wesentlich weiter optimiert werden können.

Es gibt unterschiedliche Segmente im Bereich des Chiptunings:

1. Neuprogrammierung des Chips

Vergleichsweise unkompliziert ist die Manipulation des im Fahrzeug vorhandenen Steuerelements. Über eine OBD2-Schnittstelle kann der Tuner die Steuerung des Autos neu konfigurieren und nach den entsprechenden Wünschen programmieren.

Der Tuningprofi lädt für das Tuning vom Chip sämtliche Daten herunter und kann sie dann auf einem externen Gerät nach Belieben ändern. Sind alle Programmänderungen entsprechend vorgenommen, lädt der Fachmann die modifizierte Version des Steuerprogramms zurück auf das Gerät im Fahrzeug, wobei die alte Programmierung überschrieben wird. Dieser Vorgang heißt auch Flashing.

Im Grunde lässt sich das mit der Neuinstallation eines PC-Betriebssystems vergleichen. Entsprechend kann auch der Urzustand des Systems wiederhergestellt werden, sollten Sie mit den Anpassungen doch nicht gänzlich zufrieden sein. Das Motortuning ist so auch ohne schmutzige Hände realisierbar.

Die Kosten für die Neuprogrammierung liegen bei bis 1.000 Euro. Erkundigen Sie sich zuvor in Fachwerkstätten, die sich auf das Tuning spezialisiert haben. Seriöse Anbieter werden Sie auf mögliche Risiken hinweisen und auch nur Modifikationen vornehmen, die nicht zum Verlust der Betriebserlaubnis führen können.

Steigt durch die Manipulation zum Beispiel der Schadstoffausstoß ist es wahrscheinlich, dass Ihr Fahrzeug nicht mehr den gesetzlichen Richtlinien entspricht. Da sich hierdurch auch die Schadstoffklasse ändert, stimmen die Angaben bei der Kfz-Steuer nicht mehr. Im Zweifel können hohe Nachzahlungen oder sogar ein Verfahren wegen Steuerhinterziehung folgen.

2. Austausch des Steuerelements

Fahrzeuge, die noch vor dem Jahre 1999 gebaut wurden, besitzen in der Regel keine OBD2-Schnittstelle. Zudem finden sich unter Umständen sogenannte EPROMs: Diese Softwarespeicher sind schreibgeschützt, sodass das Flashing nicht möglich ist.

Um das Motortuning über die Software zu ermöglichen, muss dann in der Regel der alte Chip im Steuerelement entfernt und ein neuer eingesetzt werden. Allerdings bedarf es hierzu größter Vorsicht. Wenn der Chip falsch in die Steuerung eingebaut ist – bzw. ein Defekt an ihm entsteht – kann es schnell zu ernsthaften technischen Problemen kommen. Im schlimmsten Falle ist ein Motorschaden nicht mehr auszuschließen – und dann müsste ein neuer Motor her.

Da für dieses Motortuning wesentlich mehr Arbeit vonnöten ist und Sie zudem einen neuen Tuningchip kaufen müssen, steigt der Preis beim Chipaustausch im Vergleich zur Neuprogrammierung an.

3. Powerbox-Tuning

Chiptuning selber machen? Mit geringerem Aufwand kann das durchaus funktionieren. Anstatt direkt Modifikationen am Chip des Steuerelements vorzunehmen, besteht auch die Möglichkeit, eine sogenannte Tuningbox bzw. Blackbox einzubauen. Diese ist dem Steuergerät vorgeschaltet und manipuliert die Sensorenwerte, die an die Fahrzeugsteuerung gesendet werden.

Die Veränderungen sind gewissermaßen nicht am Gehirn selbst, sondern an der Signalübertragung – den Nervenbahnen – getroffen worden. Die Tuningbox täuscht die Fahrzeugsteuerung, indem es falsche Daten überträgt und die eigentlichen Sensorenwerte blockiert. So setzt zum Beispiel die Steuerung nicht ein, wenn der Motor überdreht wird u. a.

Auf der anderen Seite kann die Blackbox der Steuerung vorgaukeln, dass zu wenig Kraftstoff in den Verbrennungsraum eingespritzt wird. Als Reaktion gibt die Steuerung den Impuls, die Einspritzmenge zu erhöhen. Mehr Kraftstoff steht bei der Verbrennung zur Verfügung.

Das Problem bei der Methode ist jedoch, dass die Steuerung auch die Sicherheit des Fahrzeugs gewährleistet. Überhitzt der Motor, schaltet die Steuerung automatisch die Verbrennung herunter, um eine Kühlung zu ermöglichen. Durch die Blockierung der Daten erfährt das Steuergerät jedoch gar nicht, wenn eine Überhitzung droht und kann somit auch nicht gegenwirken. Zudem fehlt die Feinabstimmung der einzelnen Segmente aufeinander, wodurch die Leistungsausbeute eher gering ausfällt.

Dieses Motortuning ist zwar recht kostengünstig – eine Tuningbox kostet bis zu 100 Euro – und kann auch von Laien leicht ausgeführt werden, doch sind zugleich die Risiken vergleichsweise hoch.

Jede Veränderung an der Software eines Fahrzeuges bedarf der Abnahme bei einer staatlich anerkannten Prüforganisation. Ist die Änderungsabnahme erfolgreich, erhalten Sie ein Prüfzeugnis. Dieses legen Sie bei der zuständigen Zulassungsstelle vor und können die Änderung in die Fahrzeugpapiere eintragen lassen. Liegt kein Prüfzeugnis vor, erlischt die Betriebserlaubnis Ihres Fahrzeuges. Gleiches gilt jedoch auch, wenn Sie die Änderung nicht rechtzeitig eintragen lassen. Zudem entfällt in der Regel dann der Versicherungsschutz.

Indirektes Motortuning

Auch andere Maßnahmen sollen indirekt eine leistungssteigernde Wirkung auf den Motor haben. Hierzu zählt insbesondere das Auspufftuning. Nicht immer jedoch sind die Maßnahmen in diesem Bereich legal.

Besonders der Ausbau des Katalysators oder der Gebrauch von Attrappen ist hochgradig illegal und kann zur Anzeige führen. Auch Ärger vom Finanzamt ist dann oft nicht weit, da die Schadstoffklasse nicht mehr den Angaben bei der Kfz-Steuer entsprechen.

Eine Leistungssteigerung am Motor soll vor allem die Verringerung des Widerstandes im Abgassystem bewirken. Schalldämpfer und Katalysator stellen Widerstände für den Abgasstrom dar. Dieser muss durch die Kolben in die Rohrleitung eingespeist werden. Je geringer der Widerstand, desto weniger Kraft müssen die Kolben am Motor daher aufwenden.

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