Die Ansprüche vieler Fahrzeughalter an das Kühlmittel im Kühlsystem ihres Autos sind äußerst gering. In der Winterzeit soll das Kühlwasser nicht einfrieren, in den Sommermonaten soll es nicht überhitzen. Das war‘s. In Wahrheit sind die Anforderungen an Kühlmittel für moderne Motoren aber enorm. Nicht zuletzt, weil selbst Serienmotoren immer leichter, kompakter und leistungsfähiger werden, was zu einer stärkeren Erwärmung einzelner Bauteile führt.
Schutz vor Frost und Überhitzung
Fast jedes Frostschutzmittel (Konzentrat) besteht zu etwa 90% aus Glykol und 10% Additiven. Additive sind Zusätze, die die Eigenschaften des Mittels beeinflussen. KFZ-Kühlmittel sind eine Mischung aus Wasser und Frostschutzmittel. Das ideale Mischungsverhältnis beträgt 1:1, was einem Frostschutz von -36° C entspricht. Der maximal mögliche Frostschutz von ca. -52° C stellt sich bei einer Mischung von 2:1 (Frostschutzmittel : Wasser) ein. Pures Frostschutzmittel reduziert die Leistungsfähigkeit der Kühlung im Vergleich zum 1:1-Gemisch um rund 50%.
Glykol trägt neben der Senkung der Gefriertemperatur auch zur Erhöhung des Siedepunktes bei, was vor Überhitzung des Motors in den wärmeren Monaten schützt. Bei einer Mischung von Wasser und Frostschutzmittel im Verhältnis 1:1 liegt der Siedepunkt des Kühlmittels bei etwa 107° C und bietet dem Kühlsystem somit eine enorme Leistungsreserve.
Leitungswasser oder destilliertes Wasser?
Die Aussage, man solle destilliertes Wasser ins Kühlsystem geben, rührt daher, dass in der Vergangenheit phosphathaltige Frostschutzmittel eingesetzt wurden. Diese Phosphate waren mit den Mineralien im Leitungswasser nicht verträglich. Da schon lange keine Phosphate mehr im Frostschutzmittel zu finden sind, kann herkömmliches Leitungswasser in Trinkqualität verwendet werden.
Destilliertes Wasser hat den grundsätzlichen Vorteil, dass kaum noch Mineralien enthalten sind, die sich im Motor ablagern können. Der Nachteil von destilliertem Wasser hingegen liegt darin, dass der pH-Wert geringer ist als bei Leitungswasser. Reines, dreifach destilliertes Wasser erreicht einen neutralen pH-Wert von 7,0. Das Leitungswasser hat leicht alkalische Werte, meist um 7,5 – 8,0.
Das Kühlmittel im Motor sollte auf jeden Fall leicht alkalisch sein (pH-Wert >7) und auf gar keinen Fall sauer (pH-Wert <7), da sonst Dichtungen angegriffen werden. Aus diesem Grund werden jedem Frostschutzmittel Additive zugesetzt, die dafür sorgen, dass Säuren gebunden werden und das Kühlmittel alkalisch bleibt. Somit sind die geringen Mengen an Mineralien im Leitungswasser gegenüber dem schlechteren pH-Wert des destillierten Wassers zu vernachlässigen.
Schutz des gesamten Kühlsystems
Frostschutzmittel haben zusätzlich schmierende Eigenschaften, was die Verwendung des Kühlmittels als Schmierstoff für Kühlsystemkomponenten (z.B. Wasserpumpe, Thermostat, Heizungsventile) ermöglicht. Besonders wichtig ist dies für die Gleitringdichtung der Wasserpumpe, die ohne Frostschutzmittel nach kurzer Zeit verschleißen würde (siehe Bild unten).
Die Additive im Frostschutzmittel schützen auch gegen Korrosion sowie Kavitation und verhindern obendrein Ablagerungen und Schaumbildung. Ein Zusatz mit ausgezeichneten Korrosionsschutzeigenschaften ist Silikat. Ist das Mischungsverhältnis von Frostschutzmittel und Wasser falsch kalkuliert, enthält das Kühlmittel unter Umständen zu wenig schützende Additive.
Das kann zu Korrosion im gesamten Kühlsystem führen. In diesem Fall können Rost, Kalk oder Schmutz die Oberflächen der Gleitringdichtung zerstören. Eine Abdichtung des Pumpenlagers ist dann nicht mehr gewährleistet. Beim Wechsel des Kühlmittels empfiehlt sich deswegen eine Reinigung und Spülung des Kühlmittelkreislaufes.
Wechselintervalle
Das Kühlmittel hat einen gewissen Verschleiß. Ein Teil der Additive wird im Laufe der Zeit verbraucht. Deswegen verliert das Kühlmittel an Frost- und Korrosionsschutz sowie Schmierwirkung und Wärmeleitfähigkeit. Auch kann es zu Schaumbildung und Ablagerungen kommen. Die Haltbarkeit eines Kühlmittels hängt von seiner Qualität und der Sauberkeit des gesamten Kühlsystems ab.
Der Verschleiß ist besonders intensiv, wenn eine Leckage entsteht oder Abgase ins Kühlsystem gelangen (z.B. durch eine defekte Zylinderkopfdichtung). Aus diesem Grund sollte das Kühlmittel regelmäßig überprüft und ggf. erneuert werden. Die Angaben der Fahrzeughersteller bezüglich Spezifikationen, Wechselintervallen, Mischbarkeit und Mischungsverhältnis sind dabei unbedingt zu beachten!