Luftgewehr dieseln

und warum wie es vermeiden

Der sogenannte „Diesel-Effekt“ (oder das Dieseln) beschreibt die ungewollte Selbstentzündung von Schmierstoffen im Kompressionsraum einer Federdruck- oder Knicklauf-Druckluftwaffe. Aus physikalischer Sicht verwandelt sich die Druckluftwaffe in diesem Moment kurzzeitig in eine "Feuerwaffe" (Verbrennungskraftmaschine). Was von manchen Laien fälschlicherweise zur Leistungssteigerung provoziert wird, stellt eine massive Gefahr für Material und Schütze dar. (Zeitgenossen streichen kleine Mengen Fett (Vaseline) in den Hohlraum des Diabolos.)

Anmerkung:
"Feuerwaffe“: Physikalisch gesehen, ist es bildhaft verständlich, technisch etwas irreführend:
Es findet eine Verbrennung statt, wodurch sich das Druckprinzip verändert – die Waffe wird dadurch aber nicht automatisch rechtlich oder konstruktiv zu einer Feuerwaffe.

Die Physik: Adiabatische Kompression

Wird der Kolben eines Knicklauf-Luftgewehrs durch die starke Feder beim Schuss explosionsartig nach vorne getrieben, komprimiert er die Luft im Zylinder in Bruchteilen einer Sekunde.

• Durch diese extrem schnelle adiabatische Kompression (Kompression ohne Wärmeaustausch mit der Umgebung) steigt der Luftdruck schlagartig an.
• Gleichzeitig steigt die Lufttemperatur im Kompressionsraum kurzzeitig auf mehrere hundert Grad Celsius.
• Befinden sich in diesem Raum brennbare Gase, Öldämpfe oder Schmierstoffreste, entzünden sich diese bei Erreichen ihres Flammpunktes von selbst – exakt nach dem Prinzip eines Dieselmotors.

Warum Fettexplosionen vermieden werden müssen

Eine unkontrollierte Fettexplosion im Zylinder hat verheerende Auswirkungen:

• Zerstörung der Waffe: Luftgewehre sind strukturell nicht für die Drücke von Explosionsgasen ausgelegt. Der plötzliche Überdruck zerstört regelrecht die Kolbendichtungen (Leder oder Kunststoff), bricht die Kolbenfeder und kann im schlimmsten Fall den Zylinder oder den Lauf verziehen.
• Verlust der Präzision: Da die Explosionen von Schuss zu Schuss völlig ungleichmäßig stark ausfallen, schwankt die Geschossgeschwindigkeit drastisch. Eine präzise Schussabgabe ist unmöglich.
• Verletzungsgefahr: Bei schweren Detonationen können heiße Gase, verbrannte Dichtungsteile oder Metallsplitter durch den Transferport nach hinten austreten und das Auge des Schützen verletzen.
• Rechtliche Konsequenzen: Durch das Dieseln steigt die Geschossenergie (Joule) drastisch an. Ein freies Luftgewehr (in Deutschland erkennbar am "F im Fünfeck", max. 7,5 Joule) kann durch den Effekt die gesetzliche Grenze weit überschreiten. Das absichtliche Herbeiführen ist somit ein Verstoß gegen das Waffengesetz (Führen/Besitz einer erlaubnispflichtigen Schusswaffe).

Historische Versuche, den Diesel-Effekt zu nutzen

Der Diesel-Effekt wurde bei Druckluftwaffen nicht nur als unerwünschte Erscheinung beobachtet. Historisch gab es auch Versuche, die bei der Kompression entstehende hohe Temperatur gezielt zur Verbrennung eines Brennstoffs zu nutzen und damit die Geschossenergie zu erhöhen.

Das Prinzip klingt zunächst plausibel: Wird zusätzlich zur komprimierten Luft ein brennbarer Stoff in den Kompressionsraum eingebracht, kann dieser durch die bei der Kompression entstehende hohe Temperatur selbstständig entzündet werden. Die entstehenden Verbrennungsgase erhöhen kurzfristig den Druck hinter dem Geschoss.

In der praktischen Anwendung zeigte sich jedoch ein grundlegendes Problem: Die Verbrennung war nur sehr schwer reproduzierbar.

Bereits kleine Unterschiede bei

• der Menge des Brennstoffs,
• dessen Verteilung im Kompressionsraum,
• Temperatur,
• Schmierung und
• Zustand der Dichtungen

führten zu unterschiedlichen Verbrennungsverläufen. Dadurch schwankte die Geschossgeschwindigkeit von Schuss zu Schuss erheblich.

Für eine präzise Druckluftwaffe ist das ein entscheidender Nachteil. Eine unterschiedliche Geschossgeschwindigkeit verändert die Flugbahn und damit den Treffpunkt. Die zusätzliche Energie konnte deshalb nicht zuverlässig in eine bessere praktische Leistung umgesetzt werden.

Hinzu kam die mechanische Belastung des Systems. Eine Verbrennung erzeugt deutlich höhere und vor allem wesentlich schneller ansteigende Druck- und Temperaturspitzen als die reine Kompression der Luft. Diese Belastungen wirkten auf Kolbendichtung, Feder, Kolben und Zylinder und beschleunigten deren Verschleiß.

Damit entstand ein grundlegendes Dilemma:

Mehr Energie → stärkere und ungleichmäßigere Verbrennung → höhere mechanische Belastung → stärkerer Verschleiß → schlechtere Reproduzierbarkeit.

Das Verfahren konnte sich deshalb gegenüber den rein mechanischen Systemen mit Federkolben nicht als zuverlässige Methode zur Leistungssteigerung etablieren.

Der Diesel-Effekt blieb damit vor allem eine Erscheinung, die bei der Entwicklung und Wartung von Druckluftwaffen berücksichtigt werden muss, nicht aber eine sinnvolle Methode für einen reproduzierbaren Schuss.

Abgrenzung zum normalen Dieseln

Zwischen einem historischen Versuch, Verbrennung gezielt einzusetzen, und dem gewöhnlichen Dieseln einer Druckluftwaffe besteht ein wichtiger Unterschied.

Beim normalen Dieseln gelangen Schmierstoffreste oder andere brennbare Stoffe unbeabsichtigt in den Kompressionsraum. Die anschließende Selbstzündung ist unkontrolliert und kann von kaum wahrnehmbaren Verbrennungserscheinungen bis zu einer heftigen Detonation reichen.

Für einen sicheren und präzisen Betrieb sollte deshalb der Kompressionsraum so betrieben und gewartet werden, dass keine unbeabsichtigte Verbrennung stattfindet.

Prävention & Richtige Pflege

Ein leichtes Dieseln (leichter Rauch oder Geruch nach "verbranntem Öl") ist bei fabrikneuen Gewehren auf den ersten ~150 Schüssen normal, da herstellungsbedingte Ölreste verbrennen. Danach muss das System trocken arbeiten.

• Niemals Mineralöle in den Kompressionsraum: Kriechöle (wie WD-40 oder normales Motoröl) haben einen niedrigen Flammpunkt und dieselieren extrem schnell.
• Laufreinigung beachten: Werden Reinigungspfropfen mit Öl verwendet, muss der Lauf danach trocken gewischt werden, damit kein Öl in den Kompressionsraum zurückgedrückt wird.
• Die richtige Schmierung: Für den Kolben und die Dichtungen dürfen ausschließlich extrem temperatur- und druckbeständige Spezialschmierstoffe verwendet werden, wie z. B. reinweiße Vaseline (harz- und säurefrei) oder spezielle, nicht-dieselnde Silikon- und Molybdändisulfid-Fette (Moly-Fett), und auch diese nur hauchdünn.