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12 Elektronik automotive 09 2020 Impulse Verwendung von Dieselkraftstoff was die Verwendung einer Dieselähnlichen Abgasnachbehandlung erfordert Unser Ansatz zielt auf die Verwendung synthetischer Kraftstoffe ab die nicht nur CO2-neutral hergestellt werden können sondern auch weiter verbesserte Verbrennungseigenschaften aufweisen Im oben beschriebenen Verfahren wird im ersten Schritt Erdgas durch Methan synthetisches Erdgas und Dieselkraftstoff durch Oxymethylenether OME ersetzt Da OME bei der Verbrennung keinerlei Partikel erzeugt wird der oben genannte Nachteil vermieden und gleichzeitig die Möglichkeit zu einer weiteren Minimierung von StickoxidRohemissionen eröffnet Somit besteht die Möglichkeit eines Niedrigstemissions-Brennverfahrens zero impact Abgasqualität vergleichbar mit Umgebungsluft Die Ausschöpfung dieser Vorteile erfordert eine gezielte Optimierung des Brennverfahrens die den Kern der Arbeiten im Projekt darstellt Eine weitere Zielsetzung des Projekts ist mit nur minimalen Mengen von OME zurechtzukommen um auch bei begrenzter Verfügbarkeit und erhöhten Kosten eines solchen Kraftstoffs in seiner Einführungsphase ein wirtschaftliches Konzept bereitzustellen Der Anteil von OME der zur Zündung eingebracht werden muss wird aber betriebspunktabhängig variieren es handelt sich also nicht um ein konstantes Mischverhältnis Die Kraftstoffe werden getrennt voneinander gespeichert und dem Motor zugeführt Der Hauptkraftstoff >90 % energetischer Anteil ist aber in jedem Fall Methan Der Wirkungsgrad des beschriebenen Verfahrens tanktowheel ist vergleichsweise hoch zu erwarten mindestens im Bereich konventioneller Dual-Fuel-Konzepte somit im Bereich >=45 % effektiver Wirkungsgrad in weiten Kennfeldbereichen Die Wirkungsgrade in der Vorkette werden von den Herstellprozessen der beiden beteiligten Kraftstoffe bestimmt Diese Prozesse weisen insbesondere bei der Synthese komplexer flüssiger Kraftstoffe noch deutliche Verluste auf was ja auch Gegenstand vielfältiger Diskussionen ist Entscheidend hierbei ist letztlich allein die wirtschaftliche Realisierbarkeit eines solchen Ansatzes da bei Verwendung regenerativer Energieträger keine Auswirkung auf die CO2 - Emission mehr vorliegt Voraussetzung ist jedoch eine hinreichende Verfügbarkeit regenerativer Energie was auf Deutschland sicherlich nicht zutrifft Eine vollständige Umstellung der Energieversorgung von Deutschland auf regenerative Energieträger wird deshalb auch weiterhin Energieimporte erfordern wie dies bereits heute bei fossilen Energieträgern der Fall ist aber für regenerative Energieträger Potenzielle Energielieferanten sind dann Länder in denen regenerative Energien vorwiegend Solarenergie im Überfluss zur Verfügung stehen oft genannt werden hier die Staaten der MENA-Region Middle East & North Africa Belastbare Studien zeigen dass in solchen Staaten flüssige synthetische Kraftstoffe perspektivisch zu Kosten von ca 1 50 € pro l Kraftstoff hergestellt werden können synthetisches Methan etwas günstiger da hierfür weniger Verfahrensschritte erforderlich sind Diese Umwandlung in flüssige oder gasförmige Kraftstoffe ist gleichzeitig auch die einzige sinnvoll vorstellbare Form in der regenerativ erzeugte Energie über größere Distanzen transportiert werden kann In Deutschland besteht dann die Möglichkeit diese Kraftstoffe rückzuverstromen oder und direkt als flüssige Kraftstoffe einzusetzen Für die Anwendung im Transportsektor wäre dann die direkte Verwendung der flüssigen Kraftstoffe zu bevorzugen um einen weiteren verlustbehafteten Energiewandlungsschritt einzusparen Natürlich sind solche Kraftstoffe immer noch deutlich teurer als fossile Kraftstoffe die genannte Größenordnung für die Kosten erscheint aber im Vergleich zu anderweitigen CO2 -Vermeidungkosten volkswirtschaftlich leistbar dies besagen diverse einschlägige Studien u a von Frontier Economics Die Diskussion in der Presse hebt oft auf die reine Wirkungsgradbetrachtung in der Kette ab und vergleicht mit der direkten Nutzung regenerativen Stroms Dies geht aus den genannten Gründen aber an den realen Randbedingungen vorbei da bei z Bin den MENA-Staaten erzeugtem regenerativem Strom eine direkte Nutzung nicht möglich ist In Deutschland erzeugter regenerativer Strom sollte selbstverständlich möglichst unmittelbar als Strom genutzt werden um fossile Kraftwerke zu ersetzen das hierzulande vorhandene Potenzial wird aber bereits mit den Verbrauchern ausgeschöpft die schon jetzt und auch in Zukunft auf Strom als Energieträger angewiesen sind Selbstverständlich muss eine weitere Optimierung der Wirkungsgrade in der Gesamtkette auch bei den synthetischen Kraftstoffen erfolgen das im Projekt betrachtete Verfahren ist ein Teilbeitrag hierzu Das Projekt wird zudem von zahlreichen Partnern aus der regionalen Fahrzeugindustrie und deren Dienstleistungsumfeld unterstützt So stellt beispielsweise der Agrarfahrzeughersteller John Deere die benötigten Motorkomponenten zur Verfügung IPG Automotive unterstützt durch die Bereitstellung der Simulationssoftware TruckMaker und IAV berät im Kontext emissionsarmer Fahrzeugkonzepte GS Prof Dr -Ing Michael Günthner Lehrstuhl für Antriebe in der Fahrzeugtechnik LAF der TU Kaiserslautern Durch synthetische Kraftstoffe kann auch die bestehende Fahrzeugflotte zur CO2 -Absenkung im Verkehr beitragen