Motorenöl-Lexikon

Motorenöle sind heute eine Wissenschaft für sich. Es gibt unzählige Standards, Vorschriften und Klassen, die die Zuordnung des richtigen Öls zum Fahrzeug beeinflussen.

Wir bemühen uns im Folgenden, ein wenig Licht in den Dschungel zu bringen und die wichtigsten Fragen rund um das Thema Öl zu beantworten.

1. Aufgaben des Motorenöls

• Schmierung
• Kühlung
• Wärmetransport
• Feinabdichtung
• Korrosionsschutz
• Neutralisation von aggressiven Verbrennungsprodukten
• Feste Fremdstoffe “ in-Schwebe-halten“
• Sauberhalten des Motorinneren

2. Grundöle

Mineralöl – wird aus Erdöl per Destillation gewonnen. Die Molekülketten sind uneinheitlich strukturiert

Synthetiköl – Die Molekülketten werden aufgespalten und zu neuen Ketten gezielt zusammengesetzt. Dadurch erhält das Grundöl gewünschte Eigenschaften, in diesem Fall bessere Schmiereigenschaften, Alterungsbeständigkeit und erheblich höhere Verdampfungsstabilität

Teilsynthese – Um bessere Verdampfungsstabilität zu erreichen, wird dem Mineralöl ein Anteil an Syntheseöl beigemischt.

HC-Öl – (Hydrocracksynthese) Ähnlich wie beim Synthetiköl werden die Molekülketten aufgespalten und neu zusammengesetzt, jedoch in einem preiswerteren, einfacheren Verfahren. Ein hochwertiges HC-Öl steht einem vollsynthetischen nicht viel nach, ist jedoch oft preiswerter.

Den Grundölen wird von den Herstellern ein Additivpaket beigemischt, um gewünschte Eigenschaften zu erreichen. Die Additive machen dabei bis zu 30% der Gesamtmenge aus. Es handelt sich bei den Additiven um Zusätze gegen Korrosion, Schaumbildung, Reinigungszusätze, Viskositätsindexverbesserer, usw.

Vorteile von Synthetikölen:

• Schonung des Katalysators durch geringeren Phosphoranteil
• bessere Alterungsbeständigkeit
• geringere Schlammbildung
• bessere Hitzebeständigkeit
• geringere Verdampfungsverluste (geringerer Ölverbrauch)
• schnellere Durchölung des Motors, dadurch besserer Verschleißschutz
• weniger Ablagerungen, da Schmutz besser in der Schwebe gehalten wird
• hohes Druckaufnahmevermögen

3. Klassifikationen: ACEA, API und SAE

Öle sind nach Qualität und nach Viskosität klassifiziert. Die Qualität wird dabei in der Regel nach dem ACEA-Standard (Europa) oder dem API-Standard (Nordamerika) vorgenommen. Die ACEA-Klassifikation basiert auf der bereits 1947 eingeführten API (American Petrolium Institute) – Norm, berücksichtigt aber verstärkt die Anforderungen europäischer Motoren. Die SAE-Werte sind Messwerte für die Fließfähigkeit der Öle bei bestimmten Temperaturen.

3.1 Übersicht ACEA-Standards für PKW-Motoren*

(ACEA = Association des Constructeurs Européens d’Automobiles)

ACEA repräsentiert als Lobbyverband die Hersteller BMW, DAF, Daimler, Fiat, Ford, General Motors, MAN, Porsche, PSA Peugeot, PSA Citroën, Renault, Scania, Volkswagen und Volvo.

Benzinmotoren: ACEA A…

Dieselmotoren: ACEA B…

ab EURO IV Motoren: ACEA C…

LKW Dieselmotoren: ACEA E…

Je höher die Zahl dahinter, desto höher der Ölstandard.

A1/B1: Standardqualität, SAE 0W-30, 5W-20, 5W-30, 10W-30, normale Intervalle, abgesenkte HTHS-Viskosität (2,9 – 3,5 mPa*s)

A3/B3:  hohe Qualität, besonders scherstabil, SAE 0W-X, 5W-X, 10W-40, 15W-40, 15W-50, 20W-50 für verlängerte Intervalle, hoher Verschleißschutz, HTHS-Viskosität (>3,5 mPa*s)

A4/B4:  wie A3 / B3 aber auch für DI-Diesel einschließlich Common Rail-Diesel, SAE 0W-30, 0W-40, 5W-30, 5W-40, 10W-40; A4 reserviert für DI-Otto (noch nicht gültig), hoher Verschleißschutz, für verlängerte Intervalle, HTHS-Viskosität (>3,5 mPa*s)

A5/B5:  Performance wie A3 / B4, SAE 0W-20, 0W-30, 5W-30 jedoch abgesenkte HTHS-Viskosität wie A1 / B1 (2,9 – 3,5 mPa*s), für verlängerte Intervalle, nachgewiesene Kraftstoffersparnis

C1:         low SAPS Öl mit abgesenkter HTHS-Viskosität > 2,9 mPa*s, niedrige Viskosität (0W-X, 5W-X), Performance wie A5/ B5, jedoch mit begrenzten Anteilen Sulfatasche, Phosphor, Schwefel.

C2:         mid SAPS Öl mit abgesenkter HTHS-Viskosität > 2,9 mPa*s, niedrige Viskosität (0W-X, 5W-X), Performance wie A5/ B5 mit höheren Anteilen Sulfatasche, Phosphor, Schwefel als für C1-04.

C3:         mid SAPS Öl mit hoher HTHS-Viskosität > 3,5 mPa*s, niedrige Viskosität (0W-X, 5W-X), Performance wie A3/ B4 mit höheren Anteilen Sulfatasche, Phosphor, Schwefel.als für C1-04.

C4:         low SAPS, Sulfataschegehalt max. 0,5%, HTHS ≥ 3,5 mPas

C5:         mid SAPS, Sulfataschegehalt max. 0,8%, HTHS ≥ 2,6 kleiner 2,9 mPas

C6:         LSPI- und Verschleißschutz bei niedrigen Drehzahlen für aufgeladene Direkteinspritzer-Ottomotoren sowie Schutz vor Ablagerungen im Diesel-Turboladerkompressor (TCCD) für niedrige SAPS-Klassen und ist kompatibel mit Katalysator- & GPF/DPF-Abgasnachbehandlungssystemen

E4:          Basiert auf MB 228.5, lange Ölwechselintervalle, geeignet für EURO III-Motoren

E6:          Empfohlen für AGR- und SCR NOX-Motoren mit DPF in Kombination mit schwefelfreiem Kraftstoff, Sulfataschegehalt ≤ 1%, läuft 2022 aus

E7:         Empfohlen für AGR-Motoren und SCR NOX-Motoren ohne Dieselpartikelfilter, Sulfataschegehalt ≤ 2%

E8:         Ersetzt ACEA E6, UHPD (Ultra High Performance Diesel), Low SAPS, für DPF, HTHS ≥ 3,5 mPas

E9:          Empfohlen für viele AGR- und SCR NOX-Motoren mit/ohne DPF in Kombination mit schwefelfreiem Kraftstoff, Sulfataschegehalt ≤ 1%, läuft 2022 aus

E11:       Ersetzt ACEA E9, SHPD (Super High Performance Diesel), Mid SAPS, für DPF, HTHS ≥ 3,5 mPas

Begriffe kurz erklärt:

HTHS-Viskosität (High Temperature High Shear Rate) – dynamische Viskosität gemessen in Milli Pascal-Sekunde (mPa*s) bei 150°C und unter sehr hoher Scherbeanspruchung. Beschreibt das Verhalten des Schmierstoffes unter Betriebsbedingungen an Zylinderwand bzw. in Pleuel- oder Kurbelwellenlager. Ein hoher Wert bedeutet einen hohen Verschleißschutz, aber auch einen erhöhten Widerstand und dadurch höherer Kraftstoffverbrauch. Low HTHS: 2,9 – 3,5 mPa*s = abgesenkte HTHS-Viskosität; erlaubt niedrigen Kraftstoffverbrauch, High HTHS: >3,5 mPa*s = hohe HTHS-Viskosität; hoher Verschleißschutz.

low/mid SAPS: geringer/mittlerer Anteil an Sulfatasche, Phosphor und Schwefel, insbes. bei Dieseln mit Partikelfiltern und Direkteinspritzern relevant, mittlerweile auch für Otto-(Benzin-)motoren wichtig.

* Stand: 04/2023

3.2 Übersicht API-Standards für PKW-Motoren (API=American Petroleum Institute)

Beispiel: API-SL oder API-CEJe höher im Alphabet der (letzte) Zusatzbuchstabe ist, umso anspruchsvoller die Anforderungen an das Öl. Ein Motoröl mit der Kennung API-SL eine höhere Qualitätsklasse als eines mit API-SG.Das S steht dabei für Ottomotoren, ein C für Dieselmotoren (z.B. API-CF, hauptsächlich Nutzfahrzeugbereich: c = commercial).

Seit 2016 gibt es für Nutzfahrzeuge den Standard API-FDie ILSAC-Spezifikationen (International Lubricants Standardization and Approval Committee) lehnen sich eng an die API an und geben die Ölspezifikationen hauptsächlich für asiatische und amerikanische Fabrikate an. ILSAC GF-5 entspricht etwa API-SN; ILSAC GF-6A gilt für kraftstoffsparende Öle der Viskosität 0W-20 und höher und ILSAC GF-6B gilt für Öle mit geringerer Viskosität als 0W-20, also z.B. 0W-16 oder 0W-12.

3.3 Übersicht SAE-Klassen – Viskosität (SAE= Society of Automotive Engineers)

Die Viskosität ist eine Messzahl für die Dick- bzw. Dünnflüssigkeit eines Öles bei einer bestimmten Temperatur, beschreibt also die Fließfähigkeit eines Öles bei verschiedenen Temperaturen. Sie wird gemessen in mm2/s.

Öle sind im kalten Zustand dickflüssig und werden mit zunehmender Temperatur dünnflüssiger. Sie müssen jedoch zu jeder Zeit ihren Aufgaben gerecht werden, was nur durch den Einsatz sog. Mehrbereichsöle möglich ist. Mehrbereichsöle erkennt man an zwei Viskositätsangaben in der Bezeichnung, wie z.B. SAE 5W-40. Das W steht dabei für Winter, die Zahl davor beschreibt das Fließverhalten bei 0°F (ca. -18°C). Die zweite Zahl wird bei 210°F (ca. 99°C) ermittelt. Es handelt sich um Messergebnisse, welche lediglich das Fließverhalten, nicht aber die Qualität eines Öls beschreiben.

Idealerweise wäre ein Öl zu allen Zeiten gleich viskos, technisch ist dieses aber nicht erreichbar. Optimal ist also eine möglichst geringe Zahl vor dem W, um im Winter und beim Kaltstart eine möglichst schnelle Durchölung des Motors und damit geringen Verschleiß zu erreichen, sowie eine möglichst hohe Zahl hinter dem W, um bei hoher Belastung nicht zu sehr auszudünnen und somit eine ausreichende Schmierung ohne Abriss des Schmierfilms zu gewährleisten. Natürlich sollte es auch betriebswarm nicht zu dick bleiben, denn sonst muss der Motor mehr arbeiten, was geringfügig höheren Verbrauch und reduzierte Leistung bedeutet.

Wenn im „Volksmund“ von dünnen und dicken Ölen die Rede ist, so wird dieses oft fälschlicherweise auf die erste Zahl (vor dem W) bezogen. Einige Leute behaupten dann, dass ein 15W-40 „dicker“ (oder auch zähflüssiger) als ein 5W-40 sei, was natürlich nicht richtig ist. Es ist tatsächlich so, dass dieses nur für das Öl in kaltem Zustand gilt, bei Betriebstemperatur sind beide Öle gleich „dick“, es handelt sich bei beiden um 40er-Öle. Ein 5W-40-Öl verhält sich also kalt wie ein 5W-Ö und warm wie ein 40er-Öl. Wer tatsächlich ein „dickeres“ Öl bevorzugt, müsste stattdessen z.B. nach einem 5W-50 oder auch 15W-50 Ausschau halten. Dünnere Öle wären z.B. ein 5W-30 oder 0W-30. Grundsätzlich sollte man den Herstellerangaben folgen und dann ggf. das breitest mögliche Spektrum innerhalb der Werksfreigaben wählen, um kalt eine schnelle Durchölung und warm einen stabilen Schmierfilm zu erhalten.

Ergänzender Hinweis: Ein 15W-40 hat bei Betriebstemperatur (80°C) rund 26 mal höhere Fließfähigkeit (ca. 24 mm2/s) als ein 0W-40 bei 0°C (ca. 618 mm2/s), demnach ist die oft gehörte Aussage, dass ein 0W-40 für einen Motor „zu dünn“ sei, nicht logisch nachvollziehbar. (Werte interpoliert anhand der Datenblätter gängiger Öle)

Wichtig: Letztlich sagt die SAE-Einstufung (also die Viskosität) zwar einiges über ein Öl und dessen Anwendungsbereich aus, es ist jedoch kein Qualitätsmerkmal. Die dynamische Viskosität (HTHS-Wert, siehe oben) ist eher dazu geeignet, etwas über die Belastbarkeit eines Öles auszusagen, aber auch hier ist insbesondere bei moderneren Fahrzeugen der Herstellerangabe zu folgen, da einige Hersteller einen abgesenkten HTHS-Wert vorschreiben.

Grenzpumptemperaturen

Die Grenzpumptemperatur zeigt die Einsatzgrenzen eines Öles auf, also die Temperatur, ab der das Öl nicht mehr von der Ölpumpe befördert werden kann. Ab dieser Temperatur ist eine ausreichende Schmierung des Motors nicht mehr gewährleistet. Die Kaltstartsicherheit wurde allerdings bereits unterschritten, diese liegt ca. 5°C über der Grenzpumptemperatur.

Die Grenzen werden durch den Winterwert, also die Zahl vor dem W gegeben.

0W: -40°C

5W: -35°C

10W: -30°C

15W: -25°C

20W: -20°C

Herstellerfreigaben – Auswahl des richtigen Öls

Die Klassifizierung nach ACEA und API wird weitgehend von den Ölherstellern in einem sogenannten Selbstzertifizierungssystem vorgenommen, d.h. dass die Hersteller der Klassifizierung eigene Tests durchführen, welche die Anforderungen der Automobilhersteller nur ungenügend berücksichtigen können und weshalb die Produkte eher ein breites Spektrum mit dem kleinsten gemeinsamen Nenner abdecken.

Viele Automobilhersteller haben aber zusätzlich eigene Ansprüche an ein Öl, welche in firmeneigenen Anforderungsprofilen abgelegt werden (siehe Tabelle unten). Dabei unterscheiden sich selbst innerhalb von Baureihen je nach Motor und Abgasaufbereitung die Anforderungen und damit auch die Spezifikationen der Öle. Deshalb ist es unumgänglich, bei jedem einzelnen Fahrzeug die erforderlichen Standards bzw. die Herstellerfreigaben erneut zu prüfen und die richtige Auswahl zu treffen.

• Einige der wichtigsten Herstellerfreigaben (Liste unvollständig, Stand April 2023) Hinweise unten unbedingt beachten! *7

  • BMW
  • Fiat
  • Ford
  • Jaguar/Land Rover
  • Mercedes
  • Opel/GM
  • Peugeot
  • Porsche
  • Renault
  • Volkswagen (alle Konzernmarken inkl. Audi, Seat, Skoda, Bentley usw.)
  • Volvo