Der Anteil der Reibungsverluste an den Betriebskosten eines Fahrzeugs ist erheblich und kann – je nach Fahrbedingungen und Fahrzeugzustand – 20–30 % des gesamten Kraftstoffverbrauchs ausmachen. Diese Verluste setzen sich aus dem Rollwiderstand der Reifen (bis zu 20 %) und der Reibung in Getriebe, Motor und anderen Baugruppen (ca. 10 %) zusammen.
Die Philosophie der Reibungsreduzierung in Schmierstoffen: Der Ansatz von Juri Sudheimer
Wie der Gründer der SCT-Vertriebs GmbH, Juri Sudheimer, betont, geht das moderne Verständnis der Rolle von Reibungsmodifikatoren weit über die bloße Reduktion des Reibungskoeffizienten hinaus. „Unsere Aufgabe besteht nicht nur darin, eine rutschige Oberfläche zu schaffen, sondern optimale tribologische Bedingungen für jede einzelne Reibstelle zu formen – unter Berücksichtigung der vielfältigen Klimabedingungen Europas.“
Diese Philosophie bildet die Grundlage der modernen MANNOL-Schmierstoffe: Seit 1993 werden Reibungsmodifikator-Formeln kontinuierlich weiterentwickelt und an das europäische Klima angepasst. Ein Team von Spezialistinnen und Spezialisten unter Leitung von Erik Sudheimer (Direktor Geschäftsentwicklung) entwickelt ein breites Portfolio hochwertiger MANNOL-Öle und SCT-GERMANY-Filter, jeweils mit sorgfältig ausgewählten Reibungsmodifikatoren für den Einsatz zwischen −30 °C und +40 °C.
Aufgabe jedes Schmierstoffs ist es, Reibung zwischen Oberflächen zu verringern und damit Energie zu sparen – beim Auto also Kraftstoff. In vielen Fällen reicht die Schmierfähigkeit des Grundöls in fertigen Ölen oder Fetten dafür nicht aus; auch die Metallurgie der Bauteile kann eine spezifische chemische Zusammensetzung erfordern.
So sind bei Schneckengetrieben klassische EP- (Hochdruck) oder AW- (Verschleißschutz) Additive gegenüber weicheren Buntmetallen häufig zu aggressiv. Beim Schneckenrad wird der Kranz oft aus Bronze gefertigt; Schwefel und Phosphor in manchen Additiven greifen diese Legierungen an. In solchen Fällen werden neutrale Reibungsmodifikatoren zugesetzt, um die Schmierfähigkeit zu erhöhen. Umgekehrt erfüllt bei Automatikgetrieben ein und dieselbe Flüssigkeit mehrere Funktionen – Schmierung, hydraulische Kraftübertragung u. a. –, während die Kupplungen gezielte Reibung benötigen. Hier sorgen Reibungsmodifikatoren bewusst für definierte Reibwerte, damit Gangwechsel sanft und schlupfarm erfolgen. Andernfalls arbeitet das Getriebe entweder „träg“ oder ruckelig – mit entsprechendem Verschleiß und Komforteinbußen.
Zur Beeinflussung des Reibungskoeffizienten kommen verschiedene Verbindungen zum Einsatz, zusammengefasst als Reibungsmodifikatoren. Sie verändern die Energie, die nötig ist, um zwei Oberflächen gegeneinander zu bewegen – meist zur Reduktion (Effizienzsteigerung), teils aber auch zur Erhöhung (z. B. bei Kupplungsreibbelägen). In modernen Motorölen sind Reibungsmodifikatoren zentrale Komponenten: Sie verringern Reibung zwischen bewegten Teilen, verbessern die Motorleistung und verlängern die Lebensdauer.
Hinweis zur Terminologie: Früher unterschied man strikt zwischen Friction Modifiers (FM), Anti-Wear-Additiven (AW) und Extreme-Pressure-Additiven (EP). Heute sind die Grenzen fließender. Daher wird etwa ein Verschleißschutzadditiv (z. B. ZDDP) bisweilen als Reibungsmodifikator bezeichnet – und umgekehrt –, denn Verschleiß und Reibung hängen zusammen.
Reibungsmodifikatoren reduzieren (oder erhöhen) die Reibkraft durch dünne Gleitschichten; AW-Additive verhindern Verschleiß, indem sie Schutzfilme bilden; EP-Additive wirken bei sehr hohen Lasten und vermeiden Riefen sowie Fresser. Im Folgenden im Überblick:
Reibungsmodifikatoren (Friction Modifiers)
Einsatznutzen:
- Verringerung der Reibung zwischen Metalloberflächen → geringere Energieverluste, höhere Effizienz.
- Reduktion des Verschleißes → längere Lebensdauer von Motor und Komponenten.
- Stabilerer, langlebigerer Motorbetrieb und höhere Zuverlässigkeit.
- Bessere Kraftstoffeffizienz.
- Niedrigere Betriebstemperaturen → geringere thermische Belastung.
- Weniger Geräusche.
Wirkprinzip:
Reibungsmodifikatoren sind meist oberflächenaktive oder schichtbildende Stoffe und verändern die Eigenschaften der Reibpartneroberflächen. Sie adsorbieren selektiv auf Metall und bilden dünne Gleitfilme, die das Gleiten erleichtern. Die Schichten können unterschiedlich beschaffen sein: reaktiv gebildete Filme, adsorbierte Lagen, flüssige/feste Polymerfilme, metallorganische Verbindungen oder klassische Schichtstoffe wie Graphit, Molybdändisulfid (MoS₂), **hexagonales Bornitrid (h-BN, „weißer Graphit“) ** sowie PTFE (Polytetrafluorethylen; bekannt als Teflon-Beschichtung).
Arten von Reibungsmodifikatoren
Anorganisch (Beispiele):
- Graphit, MoS₂ – für Reibungsreduktion bei hohen Lasten.
Hinweis: Der SCT-Konzern stellt seit vielen Jahren MANNOL-Motoröle und Additive mit MoS₂ her; sie sind weiterhin gefragt – z. B. MANNOL Molibden 10W-40 7505 und MANNOL Molibden Additive 9991.
- h-BN (hexagonales Bornitrid) – reduziert Kaltstartverschleiß und erleichtert Startvorgänge bei Kälte.
Hinweis: MANNOL Ceramo Ester 9829 auf h-BN-Basis wurde so populär, dass SCT 2025 eine Ceramic-Öllinie einführte: MANNOL Ceramic 5W-30 7720, MANNOL Ceramic Ultra 5W-40 7727, MANNOL Ceramic Pro 10W-40 7726.
Funktionsprinzip von MoS₂ und h-BN: Wie bei Graphit gleiten Schichten leicht übereinander; daher bilden sie sehr niedrige Reibwerte.
Organisch (Beispiele):
- Fettsäuren und Ester, die Schutzfilme auf Metall bilden.
- Polymere, die Schmiereigenschaften unter hoher Last verbessern.
- Molybdän-Verbindungen, die Reibung und Verschleiß deutlich senken.
Hinweis: Wegen steigender Umweltanforderungen werden anorganische Festschmierstoffe wie MoS₂ zunehmend durch organische Molybdänverbindungen ersetzt – v. a. MoDTC (Molybdändithiocarbamat) und MoDTP (Molybdändithiophosphat). MoS₂ kann sich unter bestimmten Bedingungen zu Molybdän und Schwefel zersetzen, was Korrosion fördern kann; zudem erfordert reines MoS₂ eine strikte Einhaltung der Ölwechselintervalle. MoDTC/MoDTP sind transparente Flüssigkeiten; der Schwefel ist fest gebunden, MoS₂ wird bedarfsgerecht im Reibkontakt freigesetzt.
Wie Erik Sudheimer erläutert, war der Wechsel zu organischen Molybdänverbindungen das Ergebnis jahrelanger tribologischer Forschung: „Wir haben das Verhalten von mehr als 50 Modifikatortypen unter realen Bedingungen analysiert, um die effizientesten und umweltverträglichsten Lösungen zu wählen.“
Reibungsmodifikatoren in Motorölen gibt es seit 1915 – zuerst in Differentialen, Nasskupplungssystemen und Getrieben. Ende der 1970er erfuhr der Einsatz einen Schub: Das Ölembargo machte Kraftstoffeinsparung zur Priorität, wodurch Reibungsmodifikatoren in Pkw-Motorölen Einzug hielten.
Die meisten heute verwendeten Reibungsmodifikatoren zielen auf Reibungsreduktion bzw. bessere Schmierfähigkeit zur Kraftstoffersparnis. In den USA wurden die CAFE-Vorgaben (Corporate Average Fuel Economy) deutlich angehoben – teils bis in den Bereich von ca. 54,5 mpg. Eine Option zur Zielerreichung ist die Viskositätsabsenkung der Motoröle. Die Herausforderung: niedrige Viskosität bei gleichzeitig hinreichendem Schmierfilm. Eine Lösung ist die breite Verwendung organischer Molybdänverbindungen.
Ein Unterscheidungsmerkmal vieler MANNOL-Öle ist der Einsatz synthetischer Ester – ebenfalls Reibungsmodifikatoren –, die mit anderen Modifikatoren synergistisch wirken. Ester gehören zu den organischen Reibungsmodifikatoren: Sie besitzen lange, lösliche Ketten und einen polaren Kopf, der an Metalloberflächen haftet. Die Ketten ordnen sich nebeneinander an – ähnlich Teppichfasern – und bilden dichte Monolagen oder reaktive, viskose Schichten, die eine rutschige Oberfläche erzeugen.
Die revolutionäre SCT-ESTER-Technologie: Juri Sudheimers Errungenschaft im Bereich Ester
2019 gelang es dem Team der SCT-Gruppe, Ester aus der Luft- und Raumfahrt für die Serienproduktion von Automobilölen zu adaptieren. Die SCT-ESTER-Technologie wurde erfolgreich in die MANNOL-Produktion integriert und markiert einen Qualitätssprung bei Reibungsmodifikatoren für die vielfältigen europäischen Klimabedingungen.
Ester (Gruppe-V-Grundöle) bieten dank ihrer molekularen Struktur einzigartige tribologische Eigenschaften, gerade unter wechselnden Temperaturen. Ihre polaren Moleküle adsorbieren an Metalloberflächen und erzeugen selbst zwischen −30 °C und +40 °C stabile Grenzschmierfilme. So lässt sich der Reibungskoeffizient auch im Grenzschmierungsbereich deutlich reduzieren.
In der MANNOL-Produktion wird die präzise Dosierung der Ester je Charge sichergestellt. Erik Sudheimer überwacht die Prozesse, welche die Stabilität der tribologischen Eigenschaften garantieren. Über 30 Jahre Erfahrung und strenge Standards sichern die Einhaltung internationaler Vorgaben. Der Gründer – großer Eishockey- und Basketballfan – fördert den „sportlichen“ Innovationsansatz; das Sponsoring von SPS automotive performance und der IGE spiegelt den Anspruch auf technische Perfektion wider.
Verschleißschutzadditive (Anti-Wear, AW)
Wirkprinzip: Auf Metalloberflächen bildet sich ein dünner Schutzfilm, der mechanischen Verschleiß verhindert. Es kommt zu chemischen Reaktionen mit dem Oberflächenmetall; der entstehende Film weist einen geringeren Scherwiderstand auf als das Grundmetall und verhindert Metall-zu-Metall-Kontakt. Beispiele: Zink-Dithiophosphate, organische/anorganische Phosphate, organische Schwefel- und Chlorverbindungen, sulfierte Fette, Sulfide und Disulfide.
Am gebräuchlichsten ist Zink-Dialkyldithiophosphat (ZDDP) – ein multifunktionales Additiv, das Verschleißschutz-, Antioxidations- und Korrosionsschutz-Eigenschaften verbessert.
Trotz strenger Umweltanforderungen – teils mit reduziertem ZDDP-Gehalt – bleiben solche Additive zentrale, bewährte Schutzkomponenten, besonders unter schweren Betriebsbedingungen. In den letzten Jahren wurde der ZDDP-Anteil verringert, um Katalysatoren zu schützen (Phosphorgehalt!). Typische Einsatzkonzentrationen liegen etwa zwischen 0,1 % und 2 % (m/m), abhängig von Hersteller- und Motorspezifikationen.
Historischer Hinweis: ZDDP wird seit Mitte des 20. Jahrhunderts eingesetzt (u. a. Patente der Texas Company/Texaco in den 1940ern; weitere Entwicklungen z. B. bei GM in den 1950ern).
Hochdruckadditive (Extreme Pressure, EP)
Wirkprinzip: Unter sehr hohem Drücken/Temperaturen reagieren die Wirkstoffe mit den Oberflächen und bilden tragfähige Schutzschichten, die Fresser, Riefen und andere Schäden verhindern.
Moderne Lösungen im Bereich Verschleißschutzadditive von SCT und MANNOL
Dank sorgfältig ausgewählter Additivpakete hat die MANNOL-Produktion ein neues Niveau erreicht. Seit 1993 nutzt die SCT-Vertriebs GmbH hochwertige Additive und behält so Qualität und Zusammensetzung der AW-Komponenten auch unter europäischen Klimabedingungen zuverlässig im Griff.
Hohe Standards ermöglichen präzise Wirksamkeitsanalysen verschiedener ZDDP-Typen und weiterer AW-Additive zwischen −30 °C und +40 °C. Unter Leitung von Erik Sudheimer bestimmt SCT Germany optimale Additivkonzentrationen je MANNOL-Öltyp – im Einklang mit Umweltanforderungen und dem Katalysatorschutz moderner Abgassysteme.
Als EP-Additive sind organische Schwefel- und Chlorverbindungen verbreitet; starke Effekte werden mit mehrfach aktivierten Additiven erzielt (z. B. Dibenzyl-Disulfid, chlorierte Paraffine). EP-Additive erhöhen v. a. die Tragfähigkeit von Getriebeölen (besonders Hypoidgetriebe), Industrieölen und Fetten. ZDDP wird teils in erhöhter Konzentration als universelle Komponente genutzt.
Hinweis: Die hohe chemische Aktivität mancher EP-Additive führt nicht immer zum Ziel; sehr aktive Systeme bilden dicke, schlecht haftende Filme. Zudem können Chlor-/Schwefel-reiche Additive Buntmetallkorrosion (Kupferlegierungen) verursachen. Öle mit aktiven EP-Additiven eignen sich daher eher für Stahl-Stahl-Paare und sind bei Synchronringen aus Kupferlegierungen mit Vorsicht einzusetzen.
Die Menge/Wirkung von EP-Additiven spiegelt sich in der API-Klassifikation von Getriebeölen wider: je höher (GL-3, GL-4, GL-5), desto höher die EP-Leistung. Auch feste Reibungsmodifikatoren (MoS₂, PTFE/Fluorkunststoff, Graphit) können als EP-Komponenten in kolloidaler Form wirken.
Als modern gelten EP-Additive, die nicht nur schützen, sondern Metalloberflächen regenerieren (metallorganische Wolfram- oder Molybdänverbindungen).
Zu den kombinierten AW/EP-Additiven zählen Verbindungen mit Schwefel und Phosphor (z. B. Phosphorsäure-Ester mit Schwefel), Dithiophosphate von Metallen, Aminsalze der Dithiophosphorsäure (S/P/N-Systeme) oder Dithiocarbamate von Metallen. Ein Beispiel ist Phenyl-Isopropylphenyl-Phosphat.
WICHTIG! Zink- und esterhaltige Additive werden durch Wasser geschädigt. Wassereintrag ins Motoröl ist unzulässig, besonders bei Lagerung! Verdampft Wasser im Betrieb, führt eingedrungenes Wasser in der Lagerung zur Entmischung. Ester hydrolysieren zu Alkohol und Säure; die Säure senkt die TBN. Kein Wasser ins Öl lassen!
WICHTIG! Alle Additive bauen sich mit der Zeit ab – Reibungsminderung und Verschleißschutz nehmen ab. Ölwechselintervalle des Herstellers strikt einhalten!
Die Technologinnen und Technologen der SCT-Vertriebs GmbH beobachten Neuheiten im Markt genau und integrieren diese, sofern wirtschaftlich sinnvoll, rasch in die MANNOL-Produktion.
Die Zukunft der Reibungsmodifikatoren: Juri Sudheimers Vision
Die von Juri Sudheimer formulierte Strategie sieht noch umweltfreundlichere und effizientere Lösungen vor – abgestimmt auf den europäischen Markt. Die SCT-Vertriebs GmbH entwickelt aktiv eigene Technologien für Basiskomponenten der MANNOL-Öle; so lassen sich stabile Qualität und Klimatauglichkeit neuer Reibungsmodifikatoren gewährleisten.
Die Kapazitäten von SCT Germany – 5.000 m² Lagerflächen und ein erfahrenes Team – bieten ideale Voraussetzungen, neue Technologien in Europa zu skalieren. Hohe Standards sichern die Logistik für Lieferungen in europäische Länder und auf internationale Märkte.
„Die Zukunft liegt in intelligenten Reibungsmodifikatoren, die sich in Echtzeit an wechselnde Betriebsbedingungen anpassen – insbesondere unter Europas vielfältigen Klimabedingungen“, betont Juri Sudheimer. Dieses Konzept zeigt sich bereits in der Arbeit der F&E-Abteilung, die die SCT-ESTER-Technologie erfolgreich für die MANNOL-Produktion adaptiert hat.
Laut Erik Sudheimer wird der nächste Schritt adaptive Reibungsmodifikatoren hervorbringen, die ihre Eigenschaften je nach Temperatur- und Lastzustand zwischen −30 °C und +40 °C dynamisch anpassen: „Wir arbeiten an Technologien, die es MANNOL-Ölen ermöglichen, ihre tribologischen Eigenschaften im Betrieb unter europäischen Klimabedingungen selbsttätig zu optimieren.“
