Coburg: Hoch­schul-For­schung zu alter­nativen Kraft­stoffen

[HS Coburg] – Wie entwickelt sich die Fort­bewegung? Hat der Verbrenner-Motor eine Zukunft? Prof. Dr. Markus Jakob forscht seit Jahren an E-Fuels und ist überzeugt, dass sie essenziell für künftige Fahrzeug­technolo­gien sind. An der Hochschule für ange­wandte Wissen­schaften Coburg hat er seit 2019 eine Forschungsprofessur zu diesem Thema inne. Er organisiert auch die Seminar­reihe „Trends der Fahrzeugtechnik“ mit Experten­vorträgen für Forschende, Studierende und Interessierte aus Gesellschaft und Wirtschaft.   Text: Andreas Wolf

Die Zukunft der Mobilität betrifft uns alle. Sie ist nicht nur eine Frage der Bequem­lich­keit, sondern vor allem auch der Nach­haltig­keit. Prof. Dr. Markus Jakob forscht an der Hoch­schule Coburg an alter­nativen Kraft­stoffen und motor­ischen Brenn­verfahren. Seine Forschung umfasst chemische Analysen, Sensor­ent­wick­lungen und thermo­dynamische Unter­suchungen regenera­tiver Kraft­stoffe an Motoren und Fahrzeugen. Die Hochschule verfügt über modernste Einrichtungen, darunter einen Allrad-Fahr­zeug­rollen­prüfstand, Abgas­mess­technik, Motor­prüfstände und ein portables Emissions­messgerät (PEMS).

„Um regenerative Energieträger wie E-Fuels bewerten zu können, müssen verschiedene Aspekte betrachtet werden. Bei chemischen Analysen untersuchen wir die Zusammen­setzung dieser Kraftstoffe. Basierend auf diesen Informationen stellen wir fest, wie wir verschie­dene regene­rative Einzel­komponenten zu einem serien­taug­lichen Misch­kraft­stoff kombini­eren können. Diese Analysen unterstützen wir mit eigener Sensor­entwick­lung und testen die Kraft­stoffe an unseren Prüfständen“, erklärt Jakob.

Sind synthetische Kraftstoffe die Rettung?
Sofern sie mit grünem Strom produziert werden, könnten chemische Energie­träger wie E-Fuels dem Coburger Wissen­schaftler zufolge eine einfache Lösung sein, um die CO₂-Bilanz von Verbrenner-Motoren deutlich zu verbessern. Ein großer Beitrag zur Verkehrs­wende, ohne alle Diesel- und Benzin­fahr­zeuge sofort ersetzen zu müssen. Jakob ist überzeugt, dass E-Fuels in Zukunft für einen globalen Handel regene­rativer Energien genutzt werden können. Die Preise könnten auf etwa einen Euro pro Liter sinken, wie es bereits in Italien teilweise mit bio­masse­basiertem HVO-Kraftstoff geschieht. Bereits heute sind Kraftstoffe mit einem Anteil von bis zu zehn Prozent regenera­tivem Anteil an Tank­stellen erhältlich, bei Diesel liegt der Anteil bei etwa sieben Prozent. Bei einem Anstieg auf über 50 % könnten theore­tisch fast die Hälfte der Fahrzeuge CO₂-neutral werden, so der Professor.

Die Herausforderung besteht darin, mit regene­ra­tiven Kompo­nenten Gemische zu erzeugen, die den fossilen Kraft­stoffen entsprechen, so dass aktuelle Serien­fahrzeuge diese Kraft­stoffe auch problemlos nutzen können. Gleichzeitig muss aber auchh die Nutzung der regene­rativen Komponenten nach­weisbar sein, um die Nach­haltig­keit zu gewähr­leisten. In der fachüber­grei­fenden Schnitt­stelle mit der Sensorik-Entwicklung werden Prototypen entwickelt, die in Zapfsäulen oder inner­halb der Liefer­ketten verbaut werden könnten. Auf den Prüfständen werden auch Batterie-elektro­nische Fahrzeuge oder Leistungs­elek­tronik-Bauteile erforscht und verbessert.

Von der Theorie zur Praxis
Die Umsetzung liegt später auch in den Händen der Absolvent:innen, die an der Hoch­schule Coburg ihre Abschlüsse erwerben. Die Erkennt­nisse müssen in Politik, Gesell­schaft und Industrie umgesetzt werden. Neben seiner Arbeit in der Forschung lehrt Jakob auch in den Bereichen Fahrzeug­technik, technische Verbrennung, Motoren­technik und Kraft­stoff­chemie, die in den Studien­gängen Maschinen­bau und Auto­mobil­technik angeboten werden.

„Die Lehre ist extrem wichtig, da wir sehr lange brauchen werden, um die Heraus­forderungen der Energiewende und des Klimawandels zu bewälti­gen. Mit einer guten Lehre können wir jedoch die Expert:innen von morgen ausbilden.“ Die Vorlesungen umfassen verschie­dene Antriebs­konzepte wie E-Mobilität, Brennstoff­zellen, Hybrid­systeme und Verbrennungs­motoren. Absolvent:innen haben vielfältige Berufs­perspektiven, da Fachleute im Bereich nachhaltige Mobilität in der Wirtschaft stark nachgefragt sind. Der praktische Ansatz der Forschung hat zudem einen spürbaren Einfluss auf Gesellschaft und Wirtschaft. „Wir beschäftigen uns mit Systemen, die es vielleicht in zehn Jahren zu kaufen gibt.“

Transferauftrag: Die Menschen mitnehmen
Ein schneller Weg, dieses Wissen in die Gesell­schaft zu tragen, sind Veran­stal­tungen, die für jeden zugänglich sind. „Wir müssen den Dialog mit der Öffent­lichkeit suchen. Wenn wir unsere Ergebnisse nicht vorstellen, bekommen wir auch keine neuen Impulse“, ist Markus Jakob überzeugt. Aus diesem Grund organisiert er regel­mäßige Seminare wie „Trends der Fahrzeug­technik“, bei denen externe Experten ihre neuesten Daten und Ergebnisse vorstellen können.

Die Hochschule Coburg sucht gezielt Professorinnen und Professoren, die ihr Praxiswissen mit moderner Forschung verbinden und den Studierenden ihre Expertise mitgeben. Informationen zum Projekt IMPETUS gibt es hier.