Elektrifizierung und E-Fuels – Otto- und Dieselmotoren in der Zukunft

Autoren

Dr.-Ing. M. Härtl, C. Kraus MSc, Prof. M. Jaensch PhD, Technische Universität München:

Jahr

2022

Druckinfo

Eigenproduktion ÖVK

Zusammenfassung

Mit Blick auf die Energiewende steht der Verkehrssektor vor einer besonderen Herausforderung, weil er heute zu fast 95 % auf fossiler Energie aus Erdöl und Erdgas basiert. Der Grund dafür ist, dass es zu den daraus hergestellten Kraftstoffen wegen ihrer hohen Energiedichte, einfachen Handhabung und geringen Kosten bisher kaum ähnlich wirtschaftliche Alternativen gibt. Kommt es im Rahmen der Energiewende parallel zum Ausbau der Elektromobilität nun zur Entwicklung eines Marktes für E-fuels, wird der Verkehrssektor davon besonders profitieren und kann in diesem Transformationsprozess sogar als Treiber wirken.

Anwendungsspezifisch werden sich Energieträger und zugehörige Anwendungen etablieren, die einen günstigen Lebenszyklus von Rohstoffgewinnung, Herstellung, Transport und Vertrieb über die Nutzungsphase bis hin zum Recycling aufweisen.

Wasserstoff als chemisch einfachster E-fuel und Methan als weltweit verbreiteter Energieträger mit guter Infrastruktur werden sinnvoll ergänzt um flüssige E-fuels wie Methanol oder Kohlenwasserstoffe. Funktionelle E-fuels mit spezialisierten Eigenschaften für optimale Nutzung in Verbrennungskraftmaschinen erweitern dieses System für besondere Anwendungen. E-fuels mit C₁-Struktur und hohem Sauerstoffgehalt verbrennen beispielsweise rußfrei und ermöglichen je nach Bedarf höchste Zündwilligkeit oder extreme Klopffestigkeit. Innermotorisch werden hohe thermodynamische Wirkungsgrade erreicht und kritische Emissionen wie Partikel und Stickoxide lassen sich effektiv vermeiden. Zusammen mit einer leistungsfähigen Abgasnachbehandlung sind emissionsneutrale Verbrennungsmotoren nachweisbar möglich.

Dieser Konferenzbeitrag stellt wichtige E-fuels vor und vergleicht diese untereinander. Den Abschluss bildet ein Anwendungsbeispiel des rußfrei verbrennenden Ottokraftstoffs Dimethylcarbonat / Methylformiat mit aktuellen Messdaten eines Forschungsmotors an der Technischen Universität München.

ISBN

1920-2323-23-1

Anzahl der Seiten

20 Bestellen