Könnten Diesel- und Benzinfahrzeuge künftig einen größeren Beitrag zum Klimaschutz leisten? Für die an dem neuen Forschungsprojekt „NAMOSYN“ (Nachhaltige Mobilität durch synthetische Kraftstoffe ) beteiligten 29 Unternehmen und Institutionen aus Forschung, Industrie, Verbänden und Gesellschaft ist das eine realistische Option. Sie wollen die nachhaltige Herstellung und Verwendung von synthetischen Kraftstoffen unter ökologischen, ökonomischen und gesellschaftlichen Kriterien erforschen.
Wenn künftig zunehmend solche synthetischen statt erdölstämmiger Kraftstoffe verwendet würden, könnten die Emissionen von Verbrennungsmotoren klimaneutral und deutlich schadstoffärmer werden. Die Projektpartner haben dabei verschiedene Kraftstoffalternativen wie Oxymethylenether (OME) als Dieselkraftstoff sowie Methylformiat (MeFo) und Dimethylcarbonat (DMC) als Ottokraftstoffe im Blick, die für Straßen- und Offroad-Fahrzeuge sowie mobile Arbeitsmaschinen mit heute verfügbaren und künftig zu erwartenden Motorengenerationen geeignet sein könnten. Aber auch für Schiffe und den kraftstoffbetriebenen Schienen- und Schwerlastverkehr könnte OME eine Alternative sein, da aus technischen Gründen in absehbarer Zukunft noch keine Batterien für vollelektrische Antriebe mit hoher Reichweite beziehungsweise langer Einsatzzeit zur Verfügung stehen werden.
Die Forschungsarbeiten im NAMOSYN-Projekt richten sich beispielweise auf die Effizienz und Lebensdauer von Motoren beim Betrieb mit alternativen Kraftstoffen und die Verringerung des Emissionsniveaus für die verschiedenen Schadstoffe im Vergleich zu aktuell verfügbaren Kraftstoffen. Die effiziente Herstellung der genannten alternativen Kraftstoffe unter Nutzung erneuerbarer Rohstoffe und Energie (Strom) ist ebenso Untersuchungsgegenstand wie die Bestimmung eines realistischen Preisniveaus der Kraftstoffe. Zudem sind auch die Normenkonformität synthetischer Kraftstoffe und die großtechnische Implementierung ihrer Herstellung und Anwendung wichtige Aspekte.
Die TEC4FUELS GmbH und die OWI Oel-Waerme-Institut gGmbH untersuchen im NAMOSYN-Projekt mögliche Wechselwirkungen zwischen technischen Bauteilen und den synthetischen Kraftstoffen im Motorsystem sowie Fragen der Kraftstoffalterung und damit einhergehende Änderungen von Kraftstoffeigenschaften. Diese Untersuchungen dienen der Gewährleistung der Betriebssicherheit und Lebensdauer des Kraftstoffsystems und des Motors beim Betrieb mit synthetischen Kraftstoffen wie OME beziehungsweise DMC/ MeFo.
TEC4FUELS entwickelt dafür geeignete Prüfverfahren und testet an HiL-Prüfständen (Hardware in the Loop) für Diesel- und Ottosysteme Bauteile und synthetische Kraftstoffe. OWI untersucht synthetische Kraftstoffe mit forcierten Alterungsmethoden, um damit potenziell negative Auswirkungen durch die steigende Verweildauer der Kraftstoffe in Tanks auf die technische Betriebsfähigkeit von z.B. Einspritzkomponenten von überwiegend elektrisch betriebenen (Plugin-) Hybridfahrzeugen zu ermitteln.
Was bedeutet „synthetische Kraftstoffe“?
Im Rahmen des NAMOSYN-Projekts wird der Begriff „synthetische Kraftstoffe“ für Substanzen verwendet, die unter Einsatz erneuerbarer C-Quellen wie CO2-haltigen Abgasströmen, Restbiomasse oder C-haltigen Recyclingströmen unter Einsatz von regenerativ hergestelltem Wasserstoff synthetisiert werden, um als Kraftstoffe in Otto- oder Dieselmotoren eingesetzt zu werden. Dabei müssen die Syntheserouten auf Basis erneuerbarer Energien / Rohstoffe und die Nutzung als Kraftstoffe eine Verbesserung der CO2-Bilanz und des lokalen Emissionsprofils im Vergleich zu fossilen Alternativen aufweisen, wirtschaftliche Erfolgsaussichten bieten und mit dem Nutzerverhalten im Mobilitätssektor korrespondieren.
Unter diese Definition für synthetische Kraftstoffe fallen auch entsprechend hergestellte Kohlenwasserstoffe. Für ihre Produktion im großen Maßstab gibt es bereits – allerdings fossil-basierte – Beispiele; außerdem weisen sie entweder gleiches oder zumindest ähnliches Verhalten in der motorischen Verbrennung wie erdölstämmige Kraftstoffe auf. Sie werden daher in NAMOSYN nicht untersucht.
TEC4FUELS ist ein Kompetenzzentrum für konventionelle und alternative Brenn-, Kraft-, Treib- und Schmierstoffe (Fuels) und deren Anwendung in bestehenden und neuen Technologien. Tec4Fuels erbringt Dienstleistungen in der Forschung und Entwicklung von technischen Komponenten und Produkten, Systemen und Energieträgern sowie deren Anwendung im Energiemarkt für Fuels. Dies umfasst die Entwicklung und Durchführung von realitätsnahen Hardware-in-the-Loop (HiL) -Prüfverfahren zur Bestimmung der Funktionsfähigkeit und Leistung von Anwendungstechnologien und Kraftstoffen. Das Ziel der Untersuchungen ist in der Regel die Optimierung der Betriebssicherheit und Lebensdauer technischer Komponenten und Systeme.
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