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Der Kraftstofffilter: Einmal filtrieren bitte

Der unscheinbare Filter ist in Kfz-Lehrbüchern ganz weit vorne gereiht. Er hat die wichtige Aufgabe nicht nur die Atemluft der Fahrinsassen vor Verunreinigungen zu schützen, sondern auch Motoren und deren Bauteile. Der Kraftstofffilter hat für Elektroautos zwar keine Relevanz mehr, für die Effizienz und Langlebigkeit von Verbrennungsmotoren aber umso mehr.

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Kraftstofffilter kommen in E-Autos zwar nicht mehr zum Einsatz, aber ganz ohne Filter kommen sie auch nicht aus. Sie werden bei Kühl- und Schmiermittel für Batterien eingesetzt oder sorgen im Fahrzeuginnenraum für gute Luft. 

Der Kraftstofffilter ist sicherlich kein Bauteil des Fahrzeugs, dass besonders im Rampenlicht steht. Vielmehr unscheinbar erfüllt er wichtige Zwecke, muss bei Wartungen regelmäßig getauscht werden. Seine Aufgabe ist es, die Kraftstoffanlage vor verschiedenen Verunreinigungen zu schützen und gegebenenfalls Wasser abzuscheiden.

Frei von Schmutzpartikeln

Im Detail kümmert sich der Filter darum, dass der Kraftstoff von Feststoffpartikeln befreit wird, bevor er in den Motor gelangt. Das Filtersystem spielt zusammen mit der Qualität des Kraftstoffes eine erhebliche Rolle für die Langlebigkeit des Verbrennungsmotors.

Ohne den Kraftstofffilter würde der unfiltrierte Kraftstoff durch diverse Verunreinigungen Schäden am Motor anrichten. Die Leidtragenden sind Bauteile wie Kraftstoffpumpen oder Einspritzsysteme, die dann durch vorzeitigen Verschleiß schnell einem Defekt erliegen können. Gerade die Einspritzdüsen sind empfindliche Bauteile und können verstopfen.

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Zahlreiche Filter kommen in einem Fahrzeug zum Einsatz und müssen gegebenenfalls gereinigt oder gewechselt werden, um wieder ihr ganzes Leistungspotenzial zu entfalten. 

Vorfilterung bis Feinfilterung

Unterschieden wird in Kraftstoffgrobfilter: Sie übernehmen die Rolle der Vorfilterung. Meist sind sie als Siebfilter gestaltet und weisen ein Maschengeflecht aus einem engmaschigen Draht- oder Polyamidgeflecht auf.

Der Kraftstoffleitungsfilter oder In-Line-Filter wird in die Kraftstoffleitung eingebaut und bei einer Fahrzeugwartung als Ganzes ausgetauscht. Zusätzlich gibt es Kraftstofffilter-Elemente, die auswechselbar sind und sich in einem eigenen Gehäuse, das am Motor angebaut ist, befindet.

Für die Feinfilterung werden Einsätze aus Papier oder Filz verwendet. Wichtig ist auch der kompakte Wechselfilter, der aus einem runden Gehäuse und Filtereinsatz besteht. Auch er wird bei der Wartung als Ganzes ausgetauscht.

© Bosch

Bosch begann bereits in frühen Tagen mit der Filterung von Kraftstoffen im Fahrzeug. Bereits 1930 schützt der erste Kraftstofffilter von Bosch die Einspritztechnik. Der Einsatz von Filterpapier sorgte dann für eine effektivere Reinigung. 

Ein Bauteil mit Verschleißerscheinung

Der Kraftstofffilter ist ein klassisches Verschleißteil, dass bei Wartungen überprüft und regelmäßig getauscht werden muss. Wenn ein Filter nicht gewartet wird, kann er verstopfen, und den Kraftstofffluss behindern, was zu einer spürbaren Verringerung der Motorleistung führt.

Doch wo liegen eigentlich seine Ursprünge? Verunreinigter Kraftstoff sorgte noch Anfang des vorigen Jahrhunderts für so manchen Motorausfall. Autozulieferer Bosch löste 1930 das Problem mit Kraftstofffiltern, die die Einspritztechnik der Diesel- und später auch der Benzinmotoren vor Verunreinigungen schützte. Der Kraftstofffilter von Bosch, der vor 90 Jahren erstmals eingesetzt wurde, war schon sehr wirkungsvoll, musste jedoch relativ oft gereinigt werden. 

Papierfilter als Durchbruchmedium

Ursprünglich aus den USA kommen Anfang der 1950er Jahre in Europa Feinstölfilter mit auswechselbaren Filterelementen aus Papier oder Einsätzen aus Baumwolle auf. Bosch setzte eigenen Angaben zufolge bereits 1936 erstmals Spezialpapier als Filtermedium ein.

Bis heute wird das inzwischen verbesserte und weiterentwickelte Material wegen seiner guten Reinigungswirkung eingesetzt. Die Austauschbarkeit von Filterelementen verändert den Markt grundlegend und trägt zum Aufschwung des Ersatzteilgeschäfts bei. Mit dabei ist bis heute das deutsche Unternehmen Mann+Hummel.

Anfangs stellt das Unternehmen Papiersternfilter-Elemente für eigene Nebenstrom-Ölfilter her, die sich gegen die Papierelemente oder auch Baumwolleinsätze von Wettbewerbern austauschen ließen. Um hier nicht den Anschluss zu verlieren, beginnt 1950 in Ludwigsburg die eigene Fertigung der ersten Filter mit auswechselbaren Feinfilterelementen. Im darauffolgenden Jahr präsentiert Mann+Hummel die ersten Papier-Feinfilter auf der 34. Internationalen Automobilausstellung (IAA) in Frankfurt am Main.

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Ohne Filtersysteme im Fahrzeuge würden unliebsame Schmutzpartikel in den Motor gelangen und diesen schwächen oder sogar schädigen. 

Hochwertiges Papier kommt zum Einsatz

Mit den zunehmenden Forderungen nach der Verbesserung der Filterwirkung und längeren Wartungsintervallen bei Luftfiltern werden auch die Ölfilter weiterentwickelt. Es entstehen Siebscheibenfilter mit geringer Maschenweite und größerer Filterfläche.

Vor Ort gelangt die Filtermontage mit dem Zuwachs an Serienaufträgen der Automobilhersteller allmählich an ihre Grenzen. Vor allem der Transport der Teile und Filter in den Werkstätten ist kaum noch zu bewältigen. Es musste überlegt werden, wie Lieferengpässe umgangen werden.

Hochwertige Papiere als Filtermedien war die Antwort auf dieses Problem. Diese Papiere haben eine Reihe von Vorteilen gegenüber den bisher gebräuchlichen Filtermedien aus Filz. Sie können mit unterschiedlicher Filterfeinheit in gleichbleibender Qualität hergestellt werden.

Sternfaltung als raumsparende Lösung

Durch eine spezielle Faltengeometrie, insbesondere die sogenannte Sternfaltung, lassen sich große Flächen in einem vorgegebenen Raum unterbringen - ein wichtiges Kriterium angesichts technisch immer komplexer werdender Motoren, die häufig beengte Einbauräume zur Folge haben.

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Ein Kraftstofffilter ist in seiner Funktionsweise wie ein Filterpapier für die Kaffeemaschine. Die Qualität des Papiers ist für die Filterung ebenfalls ausschlaggebend. 

 

Das Filtermedium Papier erlaubt zudem die wirtschaftliche Herstellung in Großserien sowohl des Papiers selbst als auch der daraus gefertigten Filterelemente. Die ursprünglich eingesetzten Nebenstromölfilter verlieren nun immer mehr an Bedeutung.

Sie werden allerdings weiterhin dort verwendet, wo die Filterfeinheit des Hauptstromfilters nicht ausreicht, weil dessen Leistungsfähigkeit durch den gegenläufigen Zusammenhang von Filterfeinheit und Filterfläche an Grenzen stößt. Die Vorgabe der Automobilhersteller hinsichtlich einfacherer und schnellerer Wartung sowie Kostenreduzierung führt in der Folge zur Entwicklung sogenannter Ölwechselfilter mit Papierfilterelement.