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Test synthetischer Kraftstoffe – Auf dem Weg zum sauberen Verbrennungsmotor?

| Redakteur: Benjamin Kirchbeck

Da der synthetische Kraftstoff keinen Ruß produziert, ist es möglich, große Mengen an Abgas wieder in den Motor zurückzuführen, ohne dass der Einlasstrakt verschmutzt wird.
Da der synthetische Kraftstoff keinen Ruß produziert, ist es möglich, große Mengen an Abgas wieder in den Motor zurückzuführen, ohne dass der Einlasstrakt verschmutzt wird. (Bild: TUM)

Autos mit Verbrennungsmotoren, die keine Emissionen verursachen – mit synthetischen Kraftstoffen wie Oxymethylenether wäre das denkbar. Forscher der Technischen Universität München haben nun getestet, wie sich ein solcher Kraftstoff im Motor verhält und ein optimiertes Brennverfahren entwickelt.

Sie erzeugen Kohlendioxid, Feinstaub und Stickoxide: Verbrennungsmotoren stehen in der Kritik, in vielen Innenstädten gelten bereits Fahrverbote für bestimmte Dieselfahrzeuge. Synthetische Kraftstoffe wie die Gruppe der Oxymethylenether (OME) könnten die Lösung sein. Sie verbrennen fast ohne unerwünschte Nebenprodukte wie Rußpartikel oder Kohlenwasserstoffe. Gegenüber anderen, schon länger bekannten Designerkraftstoffen bieten sie damit einen zusätzlichen Vorteil für die Luftqualität. Es gibt allerdings auch Nachteile: Die Herstellungskosten sind höher als die der fossilen Kraftstoffe und noch gibt es keine Anlagen für die Produktion.

Das Projekt XME-Diesel, das vom Bundeswirtschaftsministerium gefördert wird, hat das Ziel, den Einsatz von OME voranzubringen. Auch Wissenschaftler des Lehrstuhls für Verbrennungskraftmaschinen der TUM sind an dem Projekt beteiligt. Sie haben untersucht, wie sich OME im Motor verhalten, welche Anpassungen nötig sind, damit die Verbrennung effizienter ist und wie stark sich die schädlichen Emissionen im Vergleich zu fossilen Kraftstoffen reduzieren lassen.

Vom Einzylinder auf den Vollmotor

Zunächst arbeiteten die Forscher mit Computer-Simulationen und Versuchen an einem Einzylindermotor-Prüfstand. Sie bestimmten die optimalen Parameter für die effiziente Verbrennung. So besitzt der synthetische Kraftstoff zum Beispiel einen geringeren Heizwert als Diesel. Das bedeutet, dass mehr Kraftstoff in den Motor gegeben werden muss, um die gleiche Leistung zu erreichen. Die Wissenschaftler passten die Einspritzventile daher dementsprechend an.

Da der synthetische Kraftstoff keinen Ruß produziert, ist es außerdem möglich, große Mengen an Abgas wieder in den Motor zurückzuführen, ohne dass der Einlasstrakt verschmutzt wird. Mit diesem Verfahren wird die Entstehung von Stickoxiden gebremst, weil das rückgeführte Abgas sehr hohe Temperaturen während der Verbrennung verhindert.

Im Anschluss testeten die Wissenschaftler die Parameter an einem Vollmotor-Prüfstand. Dabei handelt es sich um einen Serienmotor mit sechs Zylindern, der speziell für den Betrieb mit dem synthetischen Kraftstoff umgerüstet wurde. Die Versuche am Vollmotor bestätigten die vorherigen Ergebnisse.

Emissionen können auf Null gesenkt werden

„Wir haben festgestellt, dass sich durch den Einsatz des Kraftstoffs die Schadstoffemissionen deutlich reduzieren lassen“, erklärt Dr. Martin Härtl, der das Projekt koordiniert. „Das Euro-6-Niveau, also der gültige Grenzwert, ist mit dem synthetischen Kraftstoff ohne Probleme erreichbar. Wir sind außerdem davon überzeugt, dass mit einer leistungsfähigen Abgasnachbehandlung die Emissionen sogar auf nahezu Null gesenkt werden können.“ Wird OME aus Abfall-CO2 – also Kohlendioxid, das etwa bei Prozessen in der Stahlindustrie, der Zementindustrie oder in Kohle- und Gaskraftwerken anfällt – und Strom aus erneuerbaren Quellen hergestellt, wäre es sogar klimaneutral.

Besonders interessant sei der Einsatz von OME vor allem für Fahrzeuge und Anlagen, bei denen der Verbrennungsmotor nicht einfach durch batterieelektrische Antriebe ersetzt werden kann, erklärt Härtl. So zum Beispiel Lkw, bei denen es sehr auf die Reichweite ankommt, die Energieversorgung in abgelegenen Gebieten sowie im Bereich der Luft- und Schifffahrt.

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Eine gute Lösung wäre wenn regional unterschiedliche alternative Kraftstoffe getankt werden...  lesen
posted am 17.09.2018 um 15:26 von Unregistriert

Wer Antriebs- und Energiespeichertechnologie für Fahrzeuge aus der ideologischen Brille betrachtet...  lesen
posted am 17.09.2018 um 11:05 von Unregistriert

CO2 welches aus Industrieabgasen gewonnen wird um damit diesen Kraftstoff herzustellen, führt...  lesen
posted am 14.09.2018 um 16:13 von Unregistriert

Wer lesen kann, ist schwer im Vorteil: Es geht hier (primär) nicht um Individualverkehr, sondern...  lesen
posted am 13.09.2018 um 12:26 von Unregistriert

Es wäre sooooo schön wenn die smart phone Generation erst denken und dann schreiben würde . Der...  lesen
posted am 13.09.2018 um 11:09 von Unregistriert


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