Hybridantrieb mit Hightech-Ventilen: Was hinter Nissans neuer Motorfertigung steckt

Ein neuer Weg in der Ventilsitzfertigung im Kaltgasspritzverfahren

Der Blick unter die Motorhaube des neuen Nissan Qashqai mit e-Power Antrieb offenbart eine kleine technische Revolution, die auf den ersten Blick verborgen bleibt. Statt konventionell eingesetzter Ventilsitze setzt der japanische Hersteller erstmals in einem Serienautomobil auf das Kaltgasspritzverfahren. Damit tritt eine Technologie, die bislang fast ausschließlich in der Luft- und Raumfahrt oder bei Hochleistungsindustrien zum Einsatz kommt, in den automobilen Alltag ein. Ihre Einführung markiert nicht weniger als einen Paradigmenwechsel in der Art, wie Motoren künftig konstruiert und gefertigt werden könnten.

Grundprinzip und Vorteile der Technologie

Beim Kaltgasspritzen wird ein metallisches Pulver mit extrem hoher Geschwindigkeit auf die Oberfläche des Werkstücks, in diesem Fall den Zylinderkopf, aufgebracht. Da die Partikel unterhalb ihres Schmelzpunktes verarbeitet werden, verbindet sich das Material mechanisch mit dem Grundwerkstoff, ohne dass es zu einer thermischen Schädigung oder strukturellen Veränderung des Aluminiums kommt. Auf diese Weise lassen sich extrem haltbare Beschichtungen erzeugen, die frei von Mikroporen sind und zudem eine höhere Wärmeleitfähigkeit besitzen.

Diese Eigenschaften wirken sich in zweifacher Hinsicht aus. Erstens ermöglicht die Beschichtungsmethode eine freie Gestaltung der Einlasskanäle, da keine separaten, eingepressten Ventilsitze die Form einschränken. Zweitens verbessert die thermische Leitfähigkeitssteigerung die Wärmeabfuhr rund um die Ventile, was die Standfestigkeit des Motors erhöht. Eine Besonderheit ist der Einsatz einer eigens entwickelten kobaltfreien Kupferlegierung, die nicht nur ökologischen, sondern auch fertigungstechnischen Anforderungen entgegenkommt.

Verbindung zum STARC-Verbrennungskonzept

Die neue Ventilsitzfertigung fügt sich nahtlos in Nissans sogenanntes STARC-Verbrennungskonzept ein, bei dem die Strömungsführung im Zylinder so optimiert wurde, dass starke Tumble-Bewegungen entstehen. Diese fördern eine vollständigere und stabilere Verbrennung und erhöhen damit den Wirkungsgrad. Während bei herkömmlichen Motoren die Einlasskanäle durch gesinterte Bauteile in ihrer Geometrie stark eingeschränkt sind, eröffnet die Kaltgasspritztechnik neue Spielräume in der Gestaltung. Das Ergebnis ist ein Motor, der in Laborbedingungen einen thermischen Wirkungsgrad von 42 Prozent erreicht – ein Wert, der auch im automobilen Umfeld zur Spitzenklasse zählt.

Serienstart im Qashqai e-Power

Als erstes Modell erhält der in Sunderland gebaute Qashqai e-Power den neuen 1,5-Liter-Turbomotor mit interner Kennung ZR15DDTe. In diesem Fall arbeitet das Aggregat nicht als klassischer Antrieb der Vorderräder, sondern als Stromerzeuger für den Elektromotor. Damit bleibt der Charakter des Fahrens rein elektrisch, während die Batterie durch den Verbrenner kontinuierlich geladen wird. Dieses Prinzip, das Nissan seit 2016 erprobt und schrittweise weiterentwickelt, soll den Übergang zwischen konventionellen Antrieben und reinen Elektrofahrzeugen erleichtern.

In Deutschland wird der Qashqai e-Power mit einer Systemleistung von 140 kW, entsprechend 190 PS, angeboten. Offiziell weist das Modell einen Benzinverbrauch von 5,2 bis 5,3 Litern auf 100 Kilometer sowie CO₂-Emissionen zwischen 116 und 120 Gramm pro Kilometer auf. Damit ergibt sich nach der neuen EU-Klassifizierung eine Einstufung in die CO₂-Klasse D.

Preise und Modelle in Deutschland

Für den deutschen Markt sind derzeit mehrere Ausstattungsvarianten bestellbar. Der Einstieg in die e-Power-Welt beginnt bei rund 39.690 Euro für die Version Acenta, während das umfangreicher ausgestattete Tekna+ Modell in der Spitze knapp 49.000 Euro erreicht. Damit positioniert sich der Qashqai leicht über dem Niveau konventioneller Mildhybrid-Modelle, bleibt aber preislich deutlich unter vollelektrischen Mittelklasse-SUVs. Für den Käufer ergibt sich ein klarer Schwerpunkt: mehr Effizienz und ein weitgehend elektrisches Fahrgefühl, ohne den infrastrukturellen Aufwand für das Laden einplanen zu müssen.

Relevanz für Deutschland

Die Einführung des Kaltgasspritzverfahrens im Qashqai ist nicht nur ein technologischer Meilenstein, sondern auch ein Prüfstein für die Nachfrage nach Hybridlösungen in Deutschland. Der Markt entwickelt sich hier zunehmend bipolar: Einerseits steigt die Verkaufszahl reiner Elektrofahrzeuge, andererseits wächst das Interesse an effizienten Zwischenlösungen, die Reichweitenangst vermeiden. Speziell in Ballungsräumen könnte das e-Power Konzept eine wichtige Brückenfunktion einnehmen, solange das Ladenetz nicht überall zufriedenstellend ausgebaut ist.

Gleichzeitig muss kritisch hinterfragt werden, wie nachhaltig der Einsatz dieser Technologie tatsächlich ist. Zwar steigert das Kaltgasspritzen die Effizienz des Verbrenners und verschiebt die Leistungsfähigkeit klassischer Bauteile entscheidend, doch bleibt es ein System, das auf fossilen Kraftstoffen basiert. Angesichts der ab 2035 geplanten EU-Neuzulassungsbeschränkung für Verbrenner stellt sich die Frage, ob diese Zwischenlösung für längere Zeit Bestand haben kann oder nur einen Übergang markiert.

Ausblick

Nissan kündigt an, das Verfahren in weiteren Märkten und Modellen zu etablieren, darunter der nordamerikanische Rogue und in Japan künftig auch der Elgrand. Damit zeichnet sich ab, dass die Technologie kein isoliertes Experiment, sondern Teil einer langfristig angelegten Fertigungsstrategie ist. Sollte sich das Kaltgasspritzen als industriell robust und kostenseitig vertretbar erweisen, könnte es zum Vorbild für andere Hersteller werden, die ebenfalls nach Möglichkeiten suchen, den klassischen Verbrennungsmotor noch einmal effizienter und standfester zu gestalten. Für die Automobilindustrie in Deutschland bedeutet der Schritt vor allem eines: Die globale Entwicklungsgeschwindigkeit in Werkstofftechnik bleibt hoch, und wer im internationalen Wettbewerb langfristig bestehen will, darf sich nicht allein auf den reinen Elektroantrieb verlassen.