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Forschungsbereich
Antriebssysteme

Alternative Brennverfahren

Neben Benzin und Diesel eignen sich auch andere Energieträger hervorragend für die Verbrennung in einem Motor. Dazu zählen zum Beispiel Erdgas,  Wasserstoff und auch Mischungen davon. Die Anwendung solcher Kraftstoffe bietet Potential, birgt aber auch wesentliche Herausforderungen. Bei der FVT stellt die Brennverfahrensentwicklung für alternativer Kraftstoffe einen Schwerpunkt dar.

Mit alternativen Kraftstoffen sind in diesem Zusammenhang solche gemeint, die sich deutlich von flüssigen fossilen Kraftsoffen unterscheiden. Das sind vor allem Wasserstoff (H2) und gasförmige Kohlenwasserstoffe wie Erdgas. Es gibt verschiedene Gründe derartige Kraftstoffe einzusetzen.

Der Betrieb mit Erdgas erlaubt eine effiziente ottomotorische Verbrennung mit einem geringen CO2-Ausstoß. Selbst wenn man Methan aus fossilen Quellen verwendet, ergibt sich eine Einsparung von bis zu 25% CO2. Fahrzeuge, die mit Methan betrieben werden findet man im Serieneinsatz, allerdings mit je nach Region stark unterschiedlichem Marktanteil.

Doch es gibt auch andere Möglichkeiten den CO2-Vorteil von Methan zu nutzen, nämlich in Form eines Dual-Fuel Diesel-Erdgasbrennverfahrens. Dabei wird in einem Zündstrahl-Brennverfahren hauptsächlich Erdgas verbrannt, welches durch eine kleine Diesel-Einspritzmenge entzündet wird. Dabei wird zusätzlich noch ein sehr guter Wirkungsgrad erreicht. Wird das Methan über erneuerbaren Primärenergie erzeugt weist es natürlich eine ausgeglichene CO2-Bilanz auf.

Einen Schritt weiter geht die Verwendung von Wasserstoff in einer Verbrennungskraftmaschine. Bei der Erzeugung von Kraftstoffen aus CO2-freiem Strom steht Wasserstoff stets am Beginn der zahlreichen Umwandlungsschritte und weist somit den günstigsten energetischen Wirkungsgrad auf. Die direkte Verwendung ergibt somit eine bessere Gesamteffizienz. Ein Wasserstoffmotor besteht weitestgehend aus konventioneller Technologie und eignet sich darüber hinaus für bivalenten Betrieb mit Benzin. Wie Methan kann auch Wasserstoff mit Diesel in einem Dual-Fuel Brennverfahren gezündet werden.

Das Thema alternative Kraftstoffe und vor allem Dual-Fuel Brennverfahren hat bei der FVT eine lange Tradition.