Forscher treiben die Entwicklung von Kraftstoffadditiven voran

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Die Kraftstoffadditive sollen helfen, die Verbrennung im Motor zu optimieren. "Durch den Einsatz von Kraftstoffzusätzen lassen sich gleichzeitig die Emissionen von Ruß und Stickoxiden senken, ohne dass merkliche Einbußen in Verbrauch oder Leistung in Kauf genommen werden müssen", erklärt Dr. Jakob Burger, Juniorprofessor am Lehrstuhl für Thermodynamik von Professor Dr. Hans Hasse an der TU Kaiserslautern. Die Oxymethylenether, kurz OME, an denen die TU München, das KIT Karlsruhe und die TU Kaiserslautern im Rahmen des Verbundprojekts forschen, sind ein solcher Kraftstoffzusatz.

OME als eine Alternative zur Abgasnachbehandlung bei Dieselmotoren

OME sind organische Verbindungen (CH3O(CH2O)nCH3), die aufgrund ihres hohen Sauerstoffgehalts die Schadstoffbildung bereits im Verbrennungsstadium unterdrücken, erklären die Forscher. Allerdings stelle die wirtschaftliche Produktion der OME im technischen Maßstab noch eine Herausforderung dar.

Bereits im Jahr 2010 stellten die Forscher an der TU Kaiserslautern zusammen mit der Firma BASF das laut eigenen Angaben bislang einzige, großtechnisch verfügbare Verfahren vor. Nach diesem Verfahren sollen mittlerweile weltweit erste Produktionsanlagen in Betrieb gehen. Die Technologieführerschaft soll weiter ausgebaut werden. "Aktuell entwickeln wir in unserem Labor ein innovatives und deutlich effizienteres Verfahren, dass ohne teure Zwischenprodukte auskommt und OME direkt aus seinen Hauptbestandteilen Methanol und Formaldehyd synthetisiert", erläutert Burger. Neben OME entstehe dabei lediglich Wasser.

OME können sogar aus nachwachsenden Rohstoffen hergestellt werden, wie im Rahmen des Projekts beim Projektpartner, dem Institut für Katalyseforschung und -technologie von Professor Jörg Sauer am KIT Karlsruhe gezeigt werde. Dort existiert bereits eine Demonstrationsanlage zur Erzeugung von Methanol aus nachwachsenden Rohstoffen, an die eine OME-Produktion angegliedert werden könnte.

Auch über die Wirkungsweise der OME bei der motorischen Verbrennung und weitere Aspekte der Anwendung von OME im Fahrzeug wird geforscht. Umfangreiche Untersuchungen in Motorentests sollen diese Anwendungsaspekte beleuchten und dazu beitragen, Potenziale für die Effizienzsteigerung bei der Anwendung der OME zu verdeutlichen. Diese Untersuchungen finden am Lehrstuhl für Verbrennungskraftmaschinen von Professor Georg Wachtmeister an der TU München statt, der den Forschungsverbund komplettiert. 

Das OME-Verbundprojekt ist für die Dauer von drei Jahren angelegt und läuft noch bis zum 30. September 2018. Es wird vom Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) über den Projektträger Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe (FNR) mit 800.000 Euro gefördert.