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Welche Rolle Bio-Ethanol im Dieselmotor spielen kann

| Redakteur: Benjamin Kirchbeck

Der mit Bio-Ethanol betriebene Motor am Prüfstand der TU Wien.
Der mit Bio-Ethanol betriebene Motor am Prüfstand der TU Wien. (Bild: TU Wien)

An der TU Wien wurde ein Dieselmotor entwickelt, der mit über 70% Bio-Ethanol betrieben wird. Doch welche Verbesserung ergeben sich hinsichtlich Wirkungsgrad und Emissionen wirklich im Vergleich zum fossilen Diesel?

Ein Motor, der zwei verschiedene Treibstoffe gleichzeitig verwendet: Der von der TU Wien konzipierte Motor verwendet sowohl Bio-Ethanol als auch Diesel. Dafür wurde ein spezielles Dual-Fuel-Brennverfahren entwickelt, das nun erstmals in Dieselmotoren die Verwendung eines großen Bio-Ethanol-Anteils ermöglicht. Messungen zeigen, dass diese neue Technologie die Motoreffizienz steigert - die Gesamt-CO2-Emissionen konnten um bis zu 39% verringert werden.

Weniger fossile Brennstoffe, mehr Natur

Neben der Entwicklung neuer und effizienterer Verbrennungsmotoren kommt im Zuge der Bestrebungen die Schadstoff- und Treibhausgasemissionen des Verkehrssektors zu reduzieren auch dem Kraftstoff eine wichtige Rolle zu. An der TU Wien wurde nun der Einsatz von Bio-Ethanol als zusätzlicher Treibstoff in einem Dieselmotor untersucht. „In manchen Ländern ist es schon lange üblich, dem Benzin größere Mengen von Ethanol beizumengen. In Dieselmotoren war das bisher aber nur in minimalem Ausmaß möglich“, sagt Prof. Bernhard Geringer vom Institut für Fahrzeugantriebe und Automobiltechnik der TU Wien.

Zusammenfassung der wichtigsten Ergebnisse.
Zusammenfassung der wichtigsten Ergebnisse. (Bild: TU Wien)

Würde man das Bio-Ethanol einfach in den Diesel-Tank mischen, käme es zu Problemen mit der Zündung. Bernhard Geringer und sein Team entwickelten daher ein so genanntes Dual-Fuel- Brennverfahren. „Gezündet wird wie bei gewöhnlichen Dieselmotoren durch einen direkteingespritzten Dieselstrahl“, erklärt Geringer. „Zusätzlich wird bei unserem Modell aber zur Ansaugluft noch vor dem Motor der alkoholische Kraftstoff beigemischt. Er wird dann von der Diesel-Zündung mitgezündet. Gewissermaßen wirkt der Diesel wie eine Zündkerze für das Bio-Ethanol.“

Weniger CO2, weniger Ruß, weniger Feinstaub

Bei den durchgeführten Untersuchungen wurde die Substitution von Diesel durch den Alkoholkraftstoff sukzessive erhöht. Dabei zeigte sich, dass bis zu 70% des Dieselkraftstoffs durch Bio-Ethanol ersetzt werden können – und diese Maßnahme hat sogar positive Auswirkungen auf die Effizienz des Motors: „Wir haben eine Effizienzsteigerung von bis zu 6,1% gemessen, alleine dadurch verbessert sich bereits die Umweltbilanz des Motors“, sagt Aleksandar Damyanov (TU Wien). „Zusätzlich muss man natürlich miteinbeziehen, dass Bio-Ethanol eine sehr gute CO2-Bilanz hat, weil es aus nachwachsenden Rohstoffen hergestellt wird. Wenn man das mitberücksichtigt, kommt man auf eine Gesamtminderung der CO2-Emissionen von bis zu 39%.“

An einem Motoren-Prüfstand der TU Wien wurden unterschiedliche Betriebspunkte getestet – von niedriger Motorenlast bis zum Hochlastbetrieb, im Drehzahlbereich von 1500 U/min bis 3000 U/min. In allen Fällen war auch eine signifikante Reduktion der Rußmasse und der gefährlichen Feinstaub-Partikelanzahl festzustellen (Siehe Tabelle).

„Unsere Ergebnisse zeigen deutlich, dass Bio-Ethanol erfolgreich als Ersatzkraftstoff in einem Dual-Fuel-Dieselmotor eingesetzt werden kann, und dass dieses Konzept der Umwelt erhebliche Vorteile bringt“, sagt Bernhard Geringer. „Auf Diesel-Motoren kann man in vielen Einsatzbereichen mittel- bis langfristig nicht verzichten, denken wir etwa an den LKW-Verkehr, oder an Traktoren. Dort hat die Elektromobilität ihre Grenzen. Mit unserer Dual-Fuel-Technologie könnte man gerade in diesen Bereichen hervorragend die Nachhaltigkeit und das Emissionsverhalten deutlich verbessern.“

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Leider bleibt bei den Forschuungsergebnissen völlig im Dunkeln, wieviel Strom oder sonstige...  lesen
posted am 26.10.2018 um 21:21 von vviebahn@t-online.de

Auch wenn manche es nicht gerne hören werden: Gasförmige Kraftstoffe (wie z.B. H2) sind ein...  lesen
posted am 12.10.2018 um 15:13 von Unregistriert

Das von der TU Wien entwickelte Dual-Fuel-Brennverfahren ist ein vielversprechender Ansatz....  lesen
posted am 12.10.2018 um 10:21 von Unregistriert

Ich schließe mich meinen Vorredner nur an. Essen kommt bei mir nicht in den Tank, egal wie...  lesen
posted am 10.10.2018 um 12:24 von Unregistriert

Naja, die Zündstrahlmotoren im Biogasanlagen-Bereich haben sich nicht bewährt. Die werden seit ein...  lesen
posted am 10.10.2018 um 09:59 von Unregistriert


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