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12.02.2016 | Betriebsstoffe | Nachricht | Onlineartikel

Projekt OME erforscht schadstoffarme Kraftstoffe

Autor:
Christiane Brünglinghaus

Wissenschaftler des KIT, der TU Kaiserslautern und der TU München arbeiten an schadstoffarmen Kraftstoffen. Ein vielversprechendes Konzept für Dieselkraftstoffe ist der Einsatz von Oxymethylenethern.

Gleichzeitig Kraftstoffverbrauch, Abgasemission und Nutzerkomfort zu optimieren, führt zu einem technischen Zielkonflikt. Auch die Anforderungen an die Abgasqualität haben Motoren und Abgasnachbehandlung immer komplexer werden lassen. "Die Weiterentwicklung von Diesel- oder Benzin-Kraftstoffen bietet nun eine Chance, die Bildung schädlicher Abgase direkt am Ursprung, nämlich bereits bei der Verbrennung im Motor, zu vermeiden", erklärt Jörg Sauer, Leiter des Instituts für Katalyseforschung und -technologie am KIT. "Ein vielversprechendes Konzept für Dieselkraftstoffe ist die Verwendung von Oxymethylenethern." Daher arbeiten Wissenschaftler des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT), der TU Kaiserslautern und der TU München im Projekt OME an neuen und effizienten Verfahren zur Herstellung des chemischen Produkts Oxymethylenether (OME), wie das KIT mitteilt.

Oxymethylenether (OME) sind synthetische Verbindungen aus Kohlenstoff, Sauerstoff und Wasserstoff (CH3O(CH2O)nCH3). Aufgrund ihres hohen Sauerstoffgehalts wird die Schadstoffbildung bereits im Verbrennungsstadium unterbunden. Als Dieselkraftstoffe senken sie den Ausstoß von Ruß und Stickoxiden. Allerdings stellt die wirtschaftliche Produktion der OMEs im technischen Maßstab noch eine Herausforderung dar.

Neuen und effiziente Verfahren zur Herstellung von OME

OME könnten aus nachwachsenden Rohstoffen, wie am KIT-Projekt Bioliq gezeigt, hergestellt werden. So trügen sie nicht nur zur Schadstoffminderung bei, sondern leisten auch einen Beitrag zur Minderung von Kohlendioxidausstoß durch den Verkehr. OME haben ein Verhältnis von Kohlenstoff, Sauerstoff und Wasserstoff, das stark dem von Biomasse ähnelt, sodass eine Herstellung mit hoher Energie- und Atomeffizienz möglich sei, so die Forscher. "Neben der systematischen Variation von Reaktionsparametern wie Druck, Temperatur und Konzentration, müssen auch effiziente Verfahren für die Aufarbeitung der OME entwickelt werden, um eine hohe Kraftstoffqualität zu garantieren", erläutert Jakob Burger vom Lehrstuhl für Thermodynamik an der TU Kaiserslautern.

Über die Wirkungsweise der OME bei der motorischen Verbrennung und weitere Aspekte der Anwendung von OME im Fahrzeug sei heute noch zu wenig bekannt. Umfangreiche Untersuchungen in Motorentests sollen diese Anwendungsaspekte beleuchten und dazu beitragen, Potenziale für die Effizienzsteigerung bei der Anwendung der OME zu verdeutlichen. Diese Untersuchungen könnten einen detaillierten Einblick in die Zusammenhänge zwischen chemischer Struktur der OME und Verbrennungseigenschaften ermöglichen. Ziel sei die Demonstration einer stark vereinfachten Abgasnachbehandlung, die auf Partikelfilter und katalytische Nachbehandlung verzichtet. "Mit dem Einsatz von OME können wir den Kraftstoff als Wirkstoff betrachten. Dies eröffnet uns ein großes Potenzial, den trade-off zwischen Verbrauch und Emissionen zu entschärfen und damit eine nachhaltige Mobilität zu sichern", so Georg Wachtmeister, Leiter des Lehrstuhls für Verbrennungskraftmaschinen an der TU München.

Im OME-Projekt arbeiten die TU Kaiserslautern, die TU München und der Koordinator KIT zusammen. Das Projekt mit einem Fördervolumen von insgesamt rund 800.000 Euro ist für die Dauer von drei Jahren angelegt und wird über die Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe als Projektträger des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) gefördert.

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