Wie Wasser-in-Diesel-Emulsion funktioniert – und warum es wichtig ist

Eine kontraintuitive Idee: Wasser im Kraftstoff

Wasser und Motoren vertragen sich normalerweise nicht gut. Feuchtigkeit im Kraftstofftank kann Teile korrodieren und Maschinen zum Stillstand bringen. Dennoch haben Wissenschaftler jahrzehntelang bewiesen, dass das bewusste Einmischen mikroskopisch kleiner Wassertröpfchen in Dieselkraftstoff schädliche Abgasemissionen drastisch reduzieren kann – manchmal um mehr als 60 % – und das, ohne dass Motoränderungen erforderlich sind.

Die Technologie wird als Wasser-in-Diesel-Emulsion (WiDE) bezeichnet. Sie funktioniert in Lastwagen, Schiffen, Generatoren und allen Kompressionszündungsmotoren, die bereits auf der Straße oder auf See im Einsatz sind. Da die Aufsichtsbehörden weltweit die Luftqualitätsvorschriften verschärfen, gewinnt WiDE als schnelle, kostengünstige Brücke zu einem saubereren Transportwesen neue Aufmerksamkeit.

Was ist eine Wasser-in-Diesel-Emulsion?

Eine Emulsion ist eine stabile Mischung aus zwei Flüssigkeiten, die sich normalerweise nicht vermischen – man denke an Milch, bei der Fetttröpfchen in Wasser suspendiert sind. Bei WiDE kehren sich die Rollen um: Winzige Wassertröpfchen, typischerweise 5–20 % des Kraftstoffvolumens, sind in einer kontinuierlichen Dieselphase verteilt.

Chemikalien, sogenannte Tenside, verhindern die Trennung der Mischung. Ein Tensidmolekül hat einen wasserliebenden (hydrophilen) Kopf und einen ölliebenden (hydrophoben) Schwanz. An der Grenze zwischen jedem Wassertröpfchen und dem umgebenden Diesel positioniert, senken Tenside die Grenzflächenspannung und fixieren die Emulsion – manchmal für bis zu 60 Tage ohne Trennung.

Der Mikroexplosionseffekt

Die Magie geschieht im Brennraum. Wasser kocht bei 100 °C, weit unter der Zündtemperatur von Diesel von etwa 250 °C. Wenn ein emulgierter Kraftstofftropfen in den heißen Zylinder gelangt, überhitzt das eingebettete Wasser und verdampft explosionsartig – ein Phänomen, das Ingenieure als Mikroexplosion bezeichnen.

Jede Mikroexplosion zersplittert den umgebenden Dieseltropfen in eine Wolke viel feinerer Partikel. Diese sekundäre Zerstäubung erreicht zwei Dinge gleichzeitig:

• Bessere Luft-Kraftstoff-Mischung – feinere Tröpfchen verbrennen vollständiger, wodurch weniger unverbrannter Ruß und Feinstaub zurückbleiben.
• Niedrigere Spitzentemperaturen – die während der Wasserverdampfung absorbierte Energie kühlt die Verbrennungszone ab, was die Bildung von Stickoxiden (NOx) unterdrückt, den Schadstoffen, die für Smog und sauren Regen verantwortlich sind.

Laut einer im The Scientific World Journal veröffentlichten Übersicht kann WiDE NOx um bis zu 45 % und Feinstaub um 80–90 % im Vergleich zu reinem Diesel reduzieren, abhängig vom Wasseranteil und den Motorbedingungen. Eine Studie der Federal University of Technology Owerri vom März 2026 berichtete über NOx-Reduktionen von 67 % und Rußreduktionen von 68 % mit einer optimierten Emulsion.

Wo es bereits im Einsatz ist

Die Schifffahrtsindustrie war der früheste großflächige Anwender. Schiffs-Dieselmotoren verbrennen Schweröl, einen der schmutzigsten fossilen Brennstoffe der Welt. Seit 2006 bieten Unternehmen wie Nonox Ltd. Emulgiereinheiten an Bord an, die Wasser in Echtzeit in den Kraftstoff mischen. Diese Systeme haben Rußreduktionen von bis zu 90 % und NOx-Reduktionen von etwa 40 % gezeigt, wodurch Schiffe die Emissionsstandards der International Maritime Organization (IMO) Tier II und sogar Tier III ohne teure Abgasnachbehandlung erfüllen können.

An Land wurden Pilotprogramme mit WiDE in Stadtbusflotten, Baumaschinen und Notstromaggregaten getestet – überall dort, wo die Nachrüstung mit Katalysatoren oder Partikelfiltern kostspielig oder unpraktisch ist.

Einschränkungen und Kompromisse

WiDE ist keine Wunderlösung. Das Hinzufügen von Wasser verdrängt etwas Kraftstoff, was den Energiegehalt pro Liter verringern und den Kraftstoffverbrauch leicht erhöhen kann – obwohl die verbesserte Verbrennungseffizienz diese Einbuße oft ausgleicht. Die Qualität des Tensids ist wichtig: Eine schlecht formulierte Emulsion kann sich destabilisieren und freies Wasser in die Injektoren leiten, was das Risiko von Korrosion birgt. Kalte Klimazonen stellen ebenfalls Herausforderungen dar, da Wasser in der Emulsion gefrieren und Kraftstoffleitungen verstopfen kann.

Langzeitstudien zum Motorverschleiß sind weiterhin begrenzt, und die Technologie beseitigt nicht die Kohlendioxidemissionen – sie zielt hauptsächlich auf die lokalen Schadstoffe (NOx und Partikel) ab, die Atemwegserkrankungen und städtischen Smog verursachen.

Warum es jetzt wichtig ist

Die Welt ist immer noch auf etwa 1,5 Milliarden Dieselmotoren in Lastwagen, Schiffen, Zügen und Generatoren angewiesen. Der Ersatz aller dieser Motoren durch elektrische oder Wasserstoffalternativen wird Jahrzehnte dauern. WiDE bietet eine sofortige, kostengünstige Intervention: keine neuen Motoren, keine exotischen Kraftstoffe, nur Wasser, ein Tensid und eine Mischeinheit. Für Entwicklungsländer, in denen die Flottenmodernisierung langsam voranschreitet, und für die Schifffahrtsindustrie, die mit immer strengeren IMO-Schwefel- und NOx-Grenzwerten konfrontiert ist, stellt die Wasser-in-Diesel-Emulsion einen pragmatischen Weg zu saubererer Luft dar, während die Energiewende voranschreitet.