HTHS-Viskosität: Schlüsselkennzahl für moderne Motorenöle
Management Summary
Die HTHS-Viskosität (High Temperature High Shear) gehört zu den entscheidenden Kenngrössen moderner Motorenöle. Sie beschreibt das Viskositätsverhalten eines Schmierstoffs bei 150 °C unter hoher Scherbeanspruchung und damit unter Bedingungen, wie sie in stark belasteten Bereichen eines laufenden Motors auftreten können.
Die kinematische Viskosität bei 40 °C oder 100 °C allein reicht nicht aus, um dieses Verhalten vollständig zu beurteilen. Zwei Motorenöle derselben SAE-Klasse können sich hinsichtlich Basisöl, VI-Verbesserer, Scherstabilität und HTHS deutlich unterscheiden. Für Entwicklung, Auswahl und Qualitätsbewertung ist deshalb die Kombination mehrerer Kennwerte entscheidend.
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Kennwert |
Was wird beurteilt? |
Bedeutung |
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Viskosität bei 40 °C |
Fliessverhalten bei mittlerer Temperatur |
Grundcharakter des Öls |
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Viskosität bei 100 °C |
Viskosität bei Betriebstemperatur |
SAE-Hochtemperaturklasse |
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HTHS bei 150 °C |
Viskosität unter hoher Temperatur und hoher Scherung |
Schmierfilmreserve unter Belastung |
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Scherstabilität |
Dauerhafte Veränderung der Viskosität |
Stabilität über die Einsatzdauer |
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ACTROM BEWERTUNG: HTHS ist kein isolierter Qualitätswert. Entscheidend ist, dass der HTHS-Bereich zur Motorkonstruktion, zur vorgesehenen Belastung und zur geforderten Leistungsspezifikation passt. |
Warum HTHS für den Motorschutz so wichtig ist
Im Motor muss zwischen zwei bewegten Metalloberflächen ein ausreichend stabiler Ölfilm bestehen. Wird das Öl bei hoher Temperatur und Belastung zu dünn, nimmt die Schmierfilmdicke ab. Im ungünstigsten Fall kann die sichere Trennung der Metalloberflächen nicht mehr ausreichend gewährleistet werden.
Mögliche Folgen sind erhöhter Verschleiss, steigende Reibung, höhere Bauteiltemperaturen und eine verkürzte Lebensdauer. Die HTHS-Viskosität ist deshalb ein wichtiger Indikator dafür, ob ein Motoröl unter anspruchsvollen Betriebsbedingungen seine Schmierwirkung und Tragfähigkeit beibehält.
Vereinfacht betrachtet
- Kinematische Viskosität bei 100 °C: Wie viskos ist das Öl unter standardisierten Messbedingungen?
- HTHS bei 150 °C: Wie belastbar bleibt der Schmierfilm bei hoher Temperatur und starker Scherbeanspruchung?
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PRAXIS: Ein Motoröl kann bei 100 °C innerhalb seiner SAE-Klasse liegen und sich unter hoher Scherung dennoch deutlich anders verhalten als ein zweites Öl derselben Viskositätsklasse. |
Besonders wichtig bei Mehrbereichsölen
Moderne Mehrbereichsmotorenöle enthalten häufig Viskositätsindex-Verbesserer (VII). Diese polymeren Komponenten werden eingesetzt, um das gewünschte Viskositäts-Temperatur-Verhalten einzustellen und eine breite SAE-Klasse zu ermöglichen.
Unter hoher mechanischer Belastung können sich diese Polymerstrukturen verändern. Dabei sind zwei Effekte zu unterscheiden:
Temporärer Viskositätsverlust
Unter hoher Scherung richten sich Polymerstrukturen aus. Dadurch kann die wirksame Viskosität vorübergehend sinken. Nach Beendigung der Belastung kann sich das ursprüngliche Verhalten weitgehend wieder einstellen.
Permanenter Viskositätsverlust
Bei unzureichender Scherstabilität können Polymerketten mechanisch geschädigt werden. Das Öl verliert dann dauerhaft einen Teil seiner ursprünglichen Viskosität.
Für die Entwicklung eines hochwertigen Motorenöls ist deshalb nicht nur die SAE-Klasse entscheidend. Basisölqualität, Viskositätsindex-Verbesserer und Additivtechnologie müssen aufeinander abgestimmt sein. Ziel ist es, die geforderte Viskosität und HTHS-Leistung über das vorgesehene Ölwechselintervall zuverlässig zu erhalten.
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FORMULIERUNGSLEITLINIE: Je stärker ein Mehrbereichsöl auf polymeren VI-Verbesserern beruht, desto wichtiger wird deren Scherstabilität. Eine hochwertige Formulierung muss deshalb nicht nur im Neuzustand, sondern auch nach mechanischer und thermischer Belastung überzeugen. |
HTHS ist immer ein Kompromiss
Eine zentrale Herausforderung moderner Motorenöle besteht darin, zwei unterschiedliche Anforderungen miteinander zu verbinden: möglichst niedrige Reibungsverluste für einen geringen Kraftstoffverbrauch und gleichzeitig einen ausreichend stabilen Schmierfilm für zuverlässigen Motorschutz.
Eine niedrigere Viskosität kann Reibungsverluste reduzieren und damit die Effizienz eines Motors verbessern. Wird die Viskosität jedoch zu stark abgesenkt, kann die Schmierfilmreserve in hochbelasteten Bereichen geringer werden. Deshalb bestehen für die SAE-Hochtemperaturklassen Mindestanforderungen an die HTHS-Viskosität.
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Typische SAE-Klasse |
SAE-Hochtemperaturklasse |
HTHS-Mindestwert bei 150 °C |
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0W-16 |
SAE 16 |
2,3 mPa·s |
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0W-20 / 5W-20 |
SAE 20 |
2,6 mPa·s |
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0W-30 / 5W-30 / 10W-30 |
SAE 30 |
2,9 mPa·s |
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0W-40 / 5W-40 / 10W-40 |
SAE 40 |
3,5 mPa·s |
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15W-40 |
SAE 40 |
3,7 mPa·s |
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WICHTIG: Ein höherer HTHS-Wert ist nicht automatisch besser. Ein Motor, der für ein niedrigviskoses Öl mit abgesenktem HTHS ausgelegt ist, benötigt genau diese Auslegung. Herstellerfreigaben und Leistungsspezifikationen bleiben massgebend. |
Wie wird die HTHS-Viskosität geprüft?
Die HTHS-Viskosität wird mit standardisierten Prüfverfahren gemessen, die eine Öltemperatur von 150 °C mit hoher Scherbeanspruchung kombinieren. Dadurch werden Bedingungen angenähert, wie sie an stark belasteten Schmierstellen beispielsweise in Lagern, Kolbenringzonen oder Turboladern auftreten können.
Für Fahrzeughersteller, Motorenentwickler, Schmierstoffhersteller und Anwender liefert der Wert damit zusätzliche Informationen darüber, wie sich ein Öl unter hoher Motorlast, hoher Öltemperatur und geringer Schmierfilmreserve verhält.
Bedeutung für die Schmierstoffbranche
Die HTHS-Viskosität zeigt deutlich, warum Motorenöle nicht ausschliesslich anhand ihrer SAE-Klasse beurteilt werden sollten. Zwei Produkte können beide als SAE 5W-30 bezeichnet werden und trotzdem hinsichtlich Basisöl, VI-Verbesserer, Scherstabilität, Additivierung und HTHS unterschiedlich aufgebaut sein.
Gerade bei stark belasteten Anwendungen wie LKW, Baumaschinen, Dumpern, leistungsstarken Pkw, Turbomotoren und modernen Dieselmotoren ist die HTHS-Viskosität deshalb ein wichtiges technisches Bewertungskriterium.
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ZENTRALE AUSSAGE: Nicht allein die Viskositätsklasse entscheidet über die Schmierleistung. Entscheidend ist, welche Schmierfilmstabilität ein Öl unter realer thermischer und mechanischer Belastung tatsächlich aufrechterhalten kann. |
Ein hochwertiges 10W-30 oder 5W-30 mit einer zur Anwendung passenden HTHS-Auslegung kann auch unter hoher Belastung sehr guten Motorschutz bieten, obwohl es nominell dünnflüssiger ist als ein 15W-40. Gleichzeitig dürfen solche Viskositätsklassen nicht pauschal gegeneinander bewertet werden, weil Motorkonstruktion und Freigabeanforderungen unterschiedlich sind.
Orientierung nach Anwendung
Die folgenden Bereiche dienen als technische Orientierung für typische Anwendungen. Sie ersetzen keine Motorenfreigabe und keine konkrete Herstellervorgabe.
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Anwendung |
Typische Viskosität |
Orientierender HTHS-Bereich |
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Hybrid / besonders effiziente Pkw |
0W-16 |
ca. 2,3–2,5 mPa·s |
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moderne Pkw |
0W-20 / 5W-20 |
ca. 2,6–2,8 mPa·s |
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kraftstoffsparende Pkw |
0W-30 / 5W-30 |
ca. 2,9–3,2 mPa·s |
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stärker belastete Pkw |
5W-30 |
ca. 3,4–3,6 mPa·s |
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leistungsstarke Pkw / SUV |
0W-40 / 5W-40 |
ca. 3,5–4,0 mPa·s |
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moderne Heavy-Duty-Anwendungen |
5W-30 / 10W-30 |
ca. 3,1–3,6 mPa·s |
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Heavy-Duty-LKW |
10W-40 |
ca. 3,5–4,0 mPa·s |
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klassische Heavy-Duty-LKW |
15W-40 |
ca. 3,8–4,2 mPa·s |
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Dumper / Baumaschinen |
10W-30 / 15W-40 |
ca. 3,5–4,3 mPa·s |
Die genannten Bereiche sind bewusst breit gehalten. Bei modernen Low-Viscosity- und Fuel-Economy-Konzepten kann ein niedriger HTHS-Wert konstruktiv gewollt sein. Bei schweren Dauerlastanwendungen steht dagegen häufig eine höhere Schmierfilmreserve im Vordergrund.
Moderne Bewertung von Motorenölen
Für eine fundierte Beurteilung eines Motorenöls sollte nicht nur die SAE-Klasse betrachtet werden. Erst das Zusammenspiel mehrerer Kennwerte zeigt, ob zwei scheinbar vergleichbare Produkte technisch tatsächlich ähnlich ausgelegt sind.
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Prüfgrösse |
Aussage für die Praxis |
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HTHS-Viskosität |
Schmierfilmstabilität bei hoher Temperatur und hoher Scherung |
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NOACK-Verdampfungsverlust |
Verdampfungsneigung bei hoher Temperatur |
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CCS / MRV |
Kaltstart- und Tieftemperaturverhalten |
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Scherstabilität |
Dauerhafte Viskositätsveränderung im Einsatz |
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Oxidationsstabilität |
Alterungsbeständigkeit und Eignung für lange Intervalle |
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Basisöl / Additivtechnologie |
Grundlage der langfristigen Leistungsfähigkeit |
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QUALITÄTSBEWERTUNG: Ein aussagekräftiger Motorölvergleich verbindet SAE-Klasse, Viskosität bei 40 °C und 100 °C, VI, HTHS, NOACK, CCS/MRV, Scherstabilität sowie die relevanten API-, ACEA- und OEM-Anforderungen. |
Fazit
Die HTHS-Viskosität ist eine der wichtigsten Kennzahlen für die Bewertung moderner Motorenöle unter realitätsnahen Hochlastbedingungen. Sie ergänzt die klassische SAE-Viskositätsangabe um die Frage, wie stabil der Schmierfilm bei hoher Temperatur und hoher mechanischer Belastung bleibt.
Für die Schmierstoffbranche ist HTHS deshalb nicht nur ein Laborwert, sondern ein wichtiges Werkzeug bei Entwicklung, Auswahl und Qualitätsbewertung. Gerade mit zunehmender Verbreitung niedrigviskoser Motorenöle wie 0W-20, 0W-30, 5W-30 oder 10W-30 gewinnt die richtige Balance zwischen Kraftstoffeffizienz, Scherstabilität und Motorschutz weiter an Bedeutung.
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SCHLUSSFOLGERUNG: Die SAE-Klasse beschreibt das Viskositätsfenster – die HTHS-Viskosität zeigt, wie belastbar der Schmierfilm unter Hochtemperatur- und Hochscherbedingungen bleibt. Beide Aussagen müssen gemeinsam mit Freigaben und Gesamtformulierung bewertet werden. |