Umrüstung auf Autogas (LPG)

Vor über 5 Jahren hatte ich meinen XF auf den Betrieb mit Autogas umgerüstet. Die damit bisher zurückgelegten 85.000 Km liefen problemlos und sparsam…

Auf der Kostenseite stehen allerdings zunächst erhebliche Einstiegsinvestitionen, die sich erst über die zurückgelegte Fahrstrecke amortisieren. Damit ist diese Antriebsart nicht für jeden Fahrer geeignet, zumal es speziell beim XF auch einige ästhetische Einschränkungen zu akzeptieren gilt. Es ist also gut zu überlegen, ob sich dieser Weg lohnt oder die Einschränkungen akzeptabel sind.

Kosten:
Die Umrüstung eines 6 Zylinder Motors schlägt je nach Anlage und gewünschter Einbauqualität im XF mit etwa 2.400 € bis 3.200 € zu Buche. Entscheidend sind dabei Anlagentyp, geforderter Einbauaufwand (Lage des Tankes, Position des Tankstutzens ect.) und natürlich die Region.

Amortisation:
Bei einem Benzinverbrauch von angenommen 10,4L à 1,40€ (=14,56€) und einem Gasverbrauch von 13,4 L à 0,67 € ( = 8,98 €) zzgl. Startbenzin von 0,5L à 1,40 € (0,70 €) ergibt sich auf 100 Km eine Kostendifferenz von 4,88€. Bei einem mittleren angesetzten Umrüstpreis von 2.900 € amortisiert sich solch ein Einbau erst nach rund 60.000 Km. Für winterabgemeldete Sommersonntagsroadsterfahrer sicher keine gute Alternative.

Anlagen (Typen, Fabrikate)
Mir sind im Crossfire verschiedene erfolgreich verbaute Anlagen bekannt. Grundsätzlich können in dem robusten DB320 Motor mit der Kennung M112 alle auf dem Markt befindlichen Anlagen eingebaut werden. Explizit wurden die mir bekannten Umrüstungen, mit folgenden Anlagen vorgenommen:

1. 9x Prins VSI
2. 6x Vialle LPI
3. 2x Zavoli
4. 1x Landirenzo Omegas
5. 1x Autronic Mistral II
6. 1x BRC Sequent
7. 1x Icom

Unterscheidung der Anlagen (Verdampferanlage oder Flüssigeinspritzung?)
Bei den Verdampferanlagen wird von den Umrüstern beim XF (und auch im Gesamtvergleich) am liebste die Prins VSI verwendet und das nicht ohne Grund. Gilt sie doch als eine leistungsfähige und zuverlässige Anlage, vorausgesetzt der Umrüster hat seine Erfahrung mit deren Einbau und Einstellung. Beim Verdampferprinzip wird das noch flüssige Gas in einem im Motorraum eingebauten Verdampfer expandiert und anschließend über Injektoren als Gas in den Ansaugkanal des Motors geblasen. In der Regel entsteht eine geringe Leistungseinbuße, aufgrund des reduzierten Energiegehalts des Autogases.
Der Vorteil dieses Systems ist die große Erfahrung die viele Umrüster mit diesen Anlagen haben und die bewährte, einfache und robuste Technik.

Bei den beiden moderneren, flüssigeinspritzenden Anlagen liegt die Vialle LPI im XF deutlich vor der Icom. Bei diesen Modellen entfällt der Verdampfer. Das Gas fördert sich nicht selber durch Expansionsdruck vom Tank in den Motorraum, sondern wird mit einer Pumpe, die sich im Tank befindet
befördert. Das Gas wird flüssig in den Ansaugkanal gespritzt, expandiert dort unter Kälteentwicklung und schafft es damit zum einen thermischen Problemen etwas entgegen zu wirken, zum anderen wird die Ansaugluft abgekühlt, was zu einer geringen Leistungssteigerung führt. Als Nachteil dieses Systems werden häufig von Problemen mit der Pumpe berichtet, die aufgrund der entfettenden Wirkung des Flüssiggases in welcher sie eingetaucht ist, leidet.

Es ist wichtig, den Umrüster seines Vertrauens mit „seiner“ Lieblingsanlage als Qualitätseinheit zu sehen. Ein guter Umrüster wird auch mit einer günstigen Anlage ein perfektes Ergebnis abliefern, während ein schlechter Umrüster auch durch eine Prins VSI oder eine BRC nicht glänzen wird.

Tankformen, Tankvolumen
Man unterscheidet Zylindertank, Radmuldentank und Unterflurtank ( = wie Radmuldentank, nur für die Montage unter dem Fahrzeug). Im XF ist der Zylindertank als auch der Radmuldentank möglich (auch wenn es keine Radmulde gibt). Der Tank wird in letzterem Fall einfach auf den Boden geschraubt. Vorteil: Niedrigere Einbaukosten. Nachteil: Höherer Platzverlust.

Teurer aber auch ästhetischer und platzsparender ist der Einbau eines Zylindertankes, nach Möglichkeit hinter der Schottwand hochgesetzt auf einem speziellen Untergestell. 3 Sprudelkisten können so noch im Rest des Kofferraums Platz finden. Mein Tank hat 65Liter Bruttovolumen.

Bei der Verwendung eines Zylindertankes ist es im speziellen sehr genau mit dem Einbaubetrieb abzuklären, wie laut die Schwimmergeräusche zu erwarten sind. Verschiedenen Meinungen nach, machen die Radmuldentanks weniger Geräusche. Der Schwimmer dient als Tankstop zur Füllbegrenzung auf 85% (Vorschrift). Eine Veränderung des Schwimmers oder gar eine Entfernung, (erhöht die Reichweite und verhindert Schwimmergeräusche) ist zwar gängige Praxis, aber verboten. Da sich Gas bei Erwärmung ausdehnt, ist dieses Luftpolster erforderlich, andernfalls wird über das Überdruckventil Gas abgeblasen. Alle die keine Zigarette neben dem Auto geraucht haben, werden nur einen unangenehmen Gasgeruch wahrnehmen…

Worauf ist beim Einbau zu achten
Wichtig vor einem Einbau ist es, mit dem Umrüster die persönlichen Anforderungen, den Umrüstumfang und die Vorgehensweise genau zu besprechen und fest zuhalten. Mehr als einmal hab ich gelesen, dass Festlegungen zu lasch getroffen wurden und der Tankstutzen schlussendlich nicht dort saß, wo man ihn sich "gewünscht" hatte.

1. Passen die Injektoren unter die Motorabdeckung. Einige Umrüster schafften es gänzlich ohne Modifikation, anderen heben die Abdeckung leicht an, wiederum andere waren in der Lage und haben sich den notwendigen Platz nach oben in die Abdeckung mit einem Loch(!!!) in die beiden Luftfilterkästen geschnitten. Letzteres bitte unbedingt verhindern. Die Anhebung ist grundsätzlich i.O. wenn sie professionell gemacht wird. Professionell heißt die Motorabdeckung kommt dann nicht mit der Motorhaube in Konflikt und die Verlängerung des Anschlussstutzens ist kein PVC-Rohr aus dem Baumarkt. Anmerkung: Die Fa. BRC bietet gerade für den M112 Motor einen fertig entwickelten Aufbaukit mit dem die Motorabdeckung etwas angehoben wird – beim Umrüster nachfragen falls er dies nicht selber weiß.
2. Wird der Ansaugkrümmer zur Bohrung der Löcher für die Rails ausgebaut oder werden die Löcher in eingebautem Zustand gebohrt und die Späne fallen alle vor die Ventile und müssen (hoffentlich) vollständig rausgesaugt werden. Sagt der Einbaubetrieb er baut den Ansaugkrümmer (so wie es sich eigentlich gehört) aus, dann würde ich eine Digitalkamera dort lassen, mit der Bitte diesen Einbauzustand zu dokumentieren. Ein etwas „schlitzohriger“ Betrieb könnte sich diese Arbeit (und ca. 8h Zeitaufwand) sparen.
3. Welche Leitungen werden verwendet. Es sollten mindestens DN 6 mm sein.
4. Wo kommte der Gastankstutzen hin. Einfach und billig in die Stoßstange oder in den Kotflügel, oder schöner und teurer unter die Tankklappe. Bei letzterem ist besonders darauf zu achten, dass eine ausreichende Stabilität vorhanden ist, da die Tankpistole mind. 2 kg wiegt.
5. Tankform und Tankplatzierungen. Geräuschentwicklung von Schwimmer und/ oder Pumpe (bei Flüssigeinspritzung) erfragen bzw. Aussagen festhalten. Ich hatte diese Aussage vom Umrüster und musste allerdings feststellen, dass der Schwimmer laut quietschte. Er hat sich dann was einfallen lassen müssen…
6. Füllstandsanzeige. Unter die linke Lüftungsdüse, neben/ hinter dem Aschenbecher, in die Mittelkonsole, in das Mittelstaufach...hier gibt es viele Möglichkeiten. Die Anzeige ist unwahrscheinlich ungenau, weshalb ich sie nur als Betriebsanzeige Gas/ Benzin nutze. Die Anzeige hab ich deshalb auf 2 Leuchtdioden „eingefroren“ und bemesse den Füllstand nur nach dem Tageskilometerzähler.
7. Ist ein Abgasgutachten für die vom Umrüster vorgeschlagene Anlage vorhanden?
8. Wird die Lambdasonde in die Anlage eingebunden?
9. Ist die erste Gasfüllung im Preis inbegriffen?
10. Gibt es eine Motorgarantie vom Umrüster?
11. TÜV- Abnahme im Umrüstbetrieb?
12. Einstellung des Gas-Sofortstarts nach bestimmter Stillstandszeit (z.B 2h).
13. Umschalttemperatur von Benzin auf Gas nicht zu hoch festlegen (Starbenzinverbrauch).

Flashlube?
Die Ventilsitze unseres Motors sind gehärtet. Somit ist er nach allgemeinem Sprachgebrauch gasfest. Ventilschutzzusätze sind daher nicht erforderlich. Wer sich damit sicherer fühlt kann es natürlich nehmen, es schadet nicht. Dieser Motor fährt in Europa seit Jahrzehnten tausenfach auf Gas ohne Ventilschutzadditiv.

Zündkerzen
Der Verschleiß der Zündkerzen ist unter LPG Betrieb aufgrund der höheren Temperaturen und stärkeren Beanspruchung größer. Da der Motor bescheiden nach 12 Zündkerzen verlangt ist diese Position auf der Kostenseite nicht unerheblich. Serienmäßig sind von NGK die PFR5R-11 (mit Platinum-Mittelelektrode) eingebaut. Diese sind gut geeignet und müssten nicht ausgetauscht werden. Als „Upgrade“ zu dieser Zündkerze gibt NGK die IFR5D10 (mit Iridium- Mittelelektrode) an, mit noch besserem Zündverhalten.

Sucht man auf der HP von NGK allerdings gleich für den XF nach Zündkerzen, wird die IFR6D10 ausgeworfen. Die 6 nach dem R steht dabei für einen höheren Wärmewert gegenüber 5 (...?) das heißt, sie erträgt eine höhere Brennkammertemperatur. Ich halte die letztere deshalb besonders für die LPG-XF als am geeignetsten. Der Grund liegt in diesem um einen Punkt höheren Wärmewert (von Standard PFR5R-11 auf dann IFR6D10).

Es sind aber grundsätzlich alle 3 Zündkerzen für den XF geeignet:
PFR5R-11 (Standardlösung von Werk aus- war gut!)
IFR5D-10 (Verbesserung durch Iridiumelektrode)
IFR6D-10 (Höherer Wärmewert, ganz besonders für LPG-ler zu empfehlen).

Die Bosch FR8DPP33+, die ich momentan als Nachrüstsatz eingebaut habe, funktionieren auch, ich würde aber, mehr aus subjektiven Eindrücken heraus, zum Originallieferant NGK tendieren.

Die NGK Laserline No1 (welche speziell für LPG umgerüstete Fahrzeuge angeboten werden) kosten im 12er Satz mindestens 200,-€. NGK verspricht alle Vorteile, die ein gasbetriebener Motor benötigt. Ob aber bei dem Preis auch eine doppelte Standzeit gegenüber den IFR6D10 für rd. 100,-€ zu erwarten ist, wage ich zu bezweifeln. Die IFR5D10 hat zumindest bei mir rd. 50.000 Km gehalten. Die Bosch halten jetzt 40.000 Km.

Motorverschleiß
Der National Propane Gas Association zufolge leben gasbetriebene Motoren zwei- bis dreimal so lange wie Benzin-Motoren. Dies kommt unter anderem dadurch, dass im Vergleich zu Benzin-Motoren weniger
aggressive Säuren und Kohlenstoffablagerungen entstehen, das Öl nicht so stark verwässert und der Druckanstieg in der Brennkammer nicht so steil verläuft (höhere Klopffestigkeit mit 110 Oktan).

Umweltschutz
Naja, das Ruder reißt man mit LPG nicht rum, aber es lässt
sich ein wenig auf die Habenseite verbuchen:

+ Verminderung von CO2 um bis zu 15 %,
+ Verminderung von HC um bis zu 60 %,
+ Verminderung von CO um bis zu 80 %,
+ Verminderung von NOX um bis zu 80%,
+ Rußpartikel werden nicht ausgestoßen bei LPG.

Die Gasmischung macht's (Mehrverbrauch, Klopffestigkeit, Zusammensetztung)
In der Regel wird im Sommer Sommer-LPG (Propan/ Butan = 40/60%) im Winter Winter-LPG (Propan/Butan = 60/40%) verkauft. An einigen Tankstellen gibt es auch Heizgasqualität (Propan/Butan = 95/5%), meist einige Cent billiger als anderswo. Diese Plörre sollte man tunlichst meiden. Der Verbrauch ist um so niedriger, desto höher der Butananteil in der Gasmischung ist, allein deshalb schon lohnen sich die billigen Heizgastankstellen mit 95/5 nicht und dem Motor sollte man es auch nicht zumuten. Die Oktanzahl bei LPG liegt zwischen 103-110 ROZ also deutlich über Super+ (98 ROZ), d.h. man besitzt eine höhere Klopffestigkeit, was einige Fahrer in einem runderen und leiseren Motorlauf zu erkennen glauben. Ich kann es nicht bestätigen.

Der Verbrauch liegt in der Praxis um ca. 20- 30% über dem von Benzin. Ursache dafür ist der unterschiedlichen Energiegehalt (Megajoul pro Liter) des Kraftstoffs.

Super: 31,8 ... 33,9 MJ/l
95/05: 23,8 MJ/l
60/40: 24,7 MJ/l

Damit kommt man rechnerisch, bei gleichem Wirkungsgrad auf folgenden Mehrverbrauch:
95/5 vs. Super: 34 ... 42%
60/40 vs. Super: 29 ... 37%

Startbenzin
I.d.R wird ein kalter Motor auf Benzin gestartet. Bei erreichen einer festgelegten Kühlwassertemperatur (Prins, BRC, usw.) oder einer bestimmten Zeit (Vialle 10sec – 60sec, je nach Motortemperatur) wird auf Benzin umgeschalten. Bei mir geschieht dies im Schnitt nach etwa 500m, einstellungsgemäß während des Kuppelns.

Der richtige Einbaubetrieb
Ein Dauerthema in den Autogasforen ist immer die Frage „Umrüsten in Polen“. Grundsätzlich ist festzustellen, dass polnische Betriebe leicht in der Lage sind deutsche Qualitätsstandards einzuhalten oder sogar zu übertreffen, ist dort doch das Thema Autogas um Jahrzehnte älter als in Deutschland und der Einbaupreis um etwa 50% günstiger. Die Frage, ob die Motivation des Handwerksbetriebes zu einem hochwertigen Einbau, proportional zur Entfernung des Wohnortes des (möglicher Weise unzufriedenen) Kunden ab- oder zunimmt, überlasse ich der eigenen Einschätzung.

Gleiches gilt auch in Deutschland. Es ist immer mit Nachbesserungsarbeiten oder mit Einstellungen im Zuge der Garantie oder Gewährleistung zu rechnen. Daher ist es sinnvoll den Umrüstbetrieb im Umkreis von max. 50 Km zu suchen. Dieser bezieht seinen Kundenstamm i.d.R. aus dem gleichem Radius und da ist es mitunter sehr schädlich unzufriedenen Kunden zu haben die sich schlecht äußern. Im Umkehrschluss geht es dem Umrüster in Erdingen am A… vorbei, ob ein Kunde auf dem Wochenmarkt in Würselen Rufmord betreibt.

Woran erkenne ich einen guten Umrüster?
Wie bei vielem, fast nur an Indizien: Eine saubere Werkstatt, nach Möglichkeite ein oder mehrere Umrüstfahrzeuge auf der Bühne, ein Auftragsvolumen von deutlich mehr Fahrzeugen als 1 Stück im Monat. Eine, oder zwei Anlagen auf die sich der Betrieb spezialisiert hat (welche, ist aus meiner Sicht zu 80% egal). Eine einleuchtende Antwort auf alle Fragen. Ein auskömmlicher Preis und schließlich vielleicht auch einige gute Beurteilungen im www.

Umbauzeit
Der Umbau dauert mindestens 2 Tage, bei mir waren es 7 Werktage.

Umbau auch im Roadster?
Aber sicher, hier mit einer Vialle, einem beachtlichen 70L
Tank(!!!) und interessanter Anbringung des Tankstutzens:
http://www.pixum.de/album/sharingImage/id/2621731/page/1

Gastankstellen
Die nächste Gastankstelle findet man unter:
http://www.gas-tankstellen.de/menu.php?language=de_DE

Und hier mein Lieblingsdiagramm
http://www.spritmonitor.de/de/verlauf_der…toffpreise.html

^{Für die Forensuche: Autogas, Autogasanlage, BRC, Gasanlage, Gasumbau, Gasumrüstung, Landirenzo, LPG, Prins, Umrüstung, Vialle}

Nachtrag:
Manche haben die Tankanzeige verdeckt verbaut. Ich halte es für wichtig sie zu sehen, da sich manchmal in bestimmten Betriebszuständen (z.B. erreichen einer bestimmten Drehzahl) ein automatisches Umschalten auf Benzin ergibt. Wenn man dies nicht anhand der Betriebsanzeige der Tankanzeige überwachen kann, fährt man u.U. ungewollt den teuren Benzintank leer.

Verbrauch im Durchschnitt bei mir 13,4 Liter Gas + 0,9 Liter Starbenzin: KLICK

Anmerkung: Mein Gasverbrauch ist einstellungsbedingt (Chiptuning) relativ hoch. Ich kenne Durchschnittswerte von ca. 12 Litern. Der Startbezinverbrauch ist kurzstreckenbedingt auch recht hoch. I.d.R geht man von 0,5 Liter aus.