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Mercedes-Benz: Mehr als 8.000 fleißige Röhrchen

Autor: Steffen Dominsky

Frühe Automobilkonstrukteure hatten mit zahlreichen technischen Herausforderungen zu kämpfen. Eine war die Kühlung. Wilhelm Maybach gelang vor 120 Jahren mit dem sogenannten Bienenwabenkühler ein Durchbruch.

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Die Natur als Vorbild: Die Struktur von Bienewaben inspirierte Wilhelm Maybach. Statt wie zu Anfang setzte er ab 1900 seinen „Röhrchenkühler“ nach Form und Muster von Bienenwaben zusammen.
Die Natur als Vorbild: Die Struktur von Bienewaben inspirierte Wilhelm Maybach. Statt wie zu Anfang setzte er ab 1900 seinen „Röhrchenkühler“ nach Form und Muster von Bienenwaben zusammen.
(Bild: ©gertrudda - stock.adobe.com)

Vieles in automobiler Frühgeschichte war aus technischer Sicht, sagen wir, noch nicht wirklich ausgereift beziehungsweise praxisorientiert. Ein Beispiel: die Motorkühlung. So besaßen die ersten Fahrzeuge nach der Erfindung des modernen Automobils durch Carl Benz im Jahr 1886 noch keinen geschlossenen, sondern einen offenen Kühlkreislauf. Das heißt, dass das von der Motorabwärme erhitzte Kühlwasser regelmäßig verdampfte. Das Nachfüllen des Vorrats gehörte zum Fahren dazu – und war mit steigenden Motorleistungen nicht mehr praktikabel.

Eine effektive Kühlung des Verbrennungsmotors war und ist also eine Voraussetzung für hohe Leistung. Das erkannte der Konstrukteur Wilhelm Maybach und fand eine Lösung. Am 20. September 1900, vor genau 120 Jahren, meldete er den „Bienenwabenkühler“ zum Patent an: Viele Röhrchen nebeneinander, in der Frontalansicht einer Bienenwabe ähnlich, werden innen vom Fahrtwind durchströmt und kühlen dabei effizient das von der Verbrennung im Motor erwärmte Kühlwasser, das durch den Kühler geleitet wird.

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Apparat zum Kühlen des Zylinders von Explosionsmotoren

Das System ist als hoch aufragender Kühler ausgeführt. Premiere hatte es im Mercedes 35 PS aus dem Jahr 1900. Form follows function – so wurde der Hochleistungskühler zu einem zentralen Merkmal des modernen Automobils. Mehr noch: Der markante Wärmetauscher an der Fahrzeugfront wird für den Stuttgarter Automobilhersteller über Jahrzehnte hinweg zum prägenden Stilelement, und der Frontgrill ist es bis heute.

Wilhelm Maybachs Entwicklung vorausgegangen ist 1897 der Röhrchenkühler. Maybach selbst beschreibt ihn als „Apparat zum Kühlen des die Zylinder von Explosionsmotoren umströmenden Wassers, bestehend aus einem flachen Gefäß, welche von einer großen Anzahl von Röhren durchzogen wird, wobei ein die Röhren beständig durchziehender, von einer geeigneten Ventilationseinrichtung erzeugter Luftstrom dem Kühlwasser die Wärme entzieht“. Die Röhrchen bestehen aus Messing, weil diese Legierung aus Kupfer und Zink eine sehr gute Wärmeleitfähigkeit hat.

8.070 kleine Röhrchen

Ihr Debüt hat die neue Kühlung im September 1898 bei dem weltweit ersten Straßenfahrzeug mit Vierzylindermotor: Der Motor des „Phönix“-Wagens entwickelt aus 2,1 Litern Hubraum zunächst 5,8 kW (8 PS). Darauf baut der Bienenwabenkühler als „Kühl- und Kondensationsvorrichtung mit Querstromprinzip“ später auf. Ab 8. August 1901 schützt das Deutsche Reichspatent (DRP) Nummer 122 766 die Erfindung. Wilhelm Maybach lässt aus 8.070 quadratischen und im Querschnitt sechs mal sechs Millimeter messenden Röhrchen den neuartigen Kühler löten. Die größere Innenoberfläche der Vierkantröhrchen im Vergleich zu runden sowie die kleineren Spalte zwischen den einzelnen Röhrchen steigern die Kühlwirkung erheblich und machen nun deutlich höhere Motorleistungen möglich.

Im Vergleich zum „Phönix“-Wagen von 1898 sinkt der Wasserbedarf beim neuen und 26 kW (35 PS) starken Mercedes-Triebwerk aus dem Jahr 1900 um die Hälfte, von 18 Litern auf 9 Liter je 100 Kilometer. Anders ausgedrückt: Je PS sind über diese Distanz nicht mehr 2,25 Liter Wasser zur Kühlung erforderlich, sondern nur noch 0,26 Liter. Ein kleiner Ventilator hinter dem Kühler verbessert zusätzlich die Kühlleistung bei langsamer Fahrt. So löst der neue Hochleistungskühler das automobile Kühlproblem dauerhaft – bis heute arbeiten Fahrzeugkühler nach genau diesem Prinzip.

Vorbild für andere Konstrukteure

Das Fahrzeugdesign des Mercedes 35 PS wird stark durch den im Wind stehenden Kühler bestimmt und bekommt viele Nachahmer. So schreibt die „Allgemeine Automobil-Zeitung“ (Heft 51-52/1902) über den Mercedes-Simplex auf dem Pariser Automobilsalon: „Der Bienenkorbkühler, der zum Teile auch die Linienführung des Wagens beeinflusst, ist, nachdem er im letzten ,Salon‘ noch so gut wie unbekannt war, für die meisten französischen Constructeure vorbildlich geworden.“

Es folgt der vertikale Spitzkühler, für Jahrzehnte ebenfalls ein prägendes Designmerkmal. Ab dem Mercedes-Benz 170 (W 15) im Jahr 1931 ist ein Flachkühler hinter einer Maske montiert. Sie ist Teil der Motorhaube und mit ihrer Pfeilung dem Spitzkühler nachgebildet. Der Chromgrill wird zum zentralen Erkennungszeichen der Marke. Flacher, gestreckter und immer wieder neu gestaltet ist er es bis heute.

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Über den Autor

 Steffen Dominsky

Steffen Dominsky

Redakteur »kfz-betrieb«, "Fahrzeug + Karosserie", stellv. Ressortleiter Service & Technik »kfz-betrieb«, Vogel Communications Group