Vertragen Verbrennungsmotoren fossilfreien Kraftstoff? Beeinträchtigt das Leistung und Verbrauch? Eine vom ADAC geförderte Studie der TU Darmstadt kommt zu einem klaren Ergebnis.
Studie der TU Darmstadt: regenerativer Kraftstoff problemlos einsetzbar
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Herkömmliche Autos und Motorräder mit Verbrennungsmotoren können fossilfreien Kraftstoff tanken, ohne dass die Motoren oder deren Software angepasst werden müssten. Zu diesem Ergebnis kommt eine von der ADAC-Stiftung geförderte Studie der Technischen Universität Darmstadt.
Untersucht wurde der Kraftstoff Eco100Pro, der nach ISCC und RedCert als 100 % nicht-fossil zertifiziert ist. Eco100Pro ist ein Biokraftstoff der zweiten Generation und wird aus Biomasseabfällen gewonnen. Die Wissenschaftler kamen am Motorenprüfstand, auf der Rennstrecke beim ADAC XC Cup, der als erste deutsche Motorsport-Rennserie auf vollständig fossilfreien Kraftstoff gesetzt hat, wie auch bei ihrer Testreihe mit einem Serienauto im Straßenverkehr zum selben Ergebnis: "Keine Einbußen bei Leistung und Drehmoment gegenüber dem Super-Benzin von der Tankstelle. Kein höherer Kraftstoffverbrauch. Keine technische Gefahr für den Verbrennungsmotor. Aber mindestens 77 Prozent weniger CO2-Emissionen."
3-Zylinder-MPFI-Motor auf dem Prüfstand
Am Motorenprüfstand kam ein 3-Zylinder-MPFI-Motor aus dem Powersport-Segment zum Einsatz, der das entsprechende FIA XC Crosscar antreibt. Im Rahmen der Untersuchung wurden die Leistung, der Wirkungsgrad, die Ölverdünnung und das Emissionsverhalten im Vergleich zu herkömmlichem Superbenzin (Super 98) analysiert und bewertet. Die Tests wurden in verschiedenen Betriebspunkten bis zur Volllast sowie im gesetzlichen Zertifizierungszyklus WMTC (World Motorcycle Test Cycle) ohne Änderungen an der Hard- und Software des Motors durchgeführt.
Die Ergebnisse am Motorenprüfstand würden zeigen, dass der nicht-fossile Kraftstoff über den gesamten Kennfeldbereich das gleiche Leistungs- und Effizienzniveau wie sein fossiles Pendant erreiche. Auch ein erhöhter Verschleiß durch Motorölverdünnung lasse sich im Hinblick auf die betrachtete Motorsportanwendung ausschließen. Der moderate Einfluss von Kraftstoffeigenschaften wie der Viskosität, die nicht Bestandteil der DIN EN 228 sind, sei sowohl im Volllast- als auch im Kaltstartbetrieb im WMTC nachgewiesen worden.
In Zusammenarbeit zwischen der ASAP GmbH und der P1 Performance Fuels GmbH wurde zudem eine Ökobilanz für den Kraftstoff Eco100Pro erstellt. Das Endergebnis der Ökobilanz zeige, dass die Well-to-Wheel (WTW)-Emissionen von Eco100Pro im Vergleich zu fossilem Benzin E5 um 77,4 % reduziert werden.
CO2-Einsparung von bis zu 92 %
Dass dennoch CO2-Emissionen anfallen, liegt an Herstellung und Transport des Kraftstoffs, die in der Studie auf der Basis des EU-Energiemix (2022) und der erneuerbaren-Energien-Richtlinie (RED II) in die Berechnung eingeflossen sind. "Wird weitgehend erneuerbare Energie für die Produktion eingesetzt, werden die CO2-Emissionen sogar um bis zu 92 Prozent reduziert", teilte die ADAC-Stiftung mit.
ADAC-Technikpräsident Karsten Schulze sagte: "Die Studienergebnisse sind ermutigend und zeigen, dass auch Bestandsfahrzeuge auf eine nachhaltige und klimagerechte Mobilität umgestellt werden können." Diese Einschätzung teilt auch Springer-Autor Jonas Villforth im Kapitel Zusammenfassung und Ausblick des Buchs Bewertung der Potenziale ottomotorischer Verbrennung durch den Einsatz alternativer Kraftstoffe. "Neben dem positiven Einfluss auf die CO2-Emissionen kann mit Hilfe geeigneter Kraftstoffformulierungen der Ausstoß von Schadstoffemissionen verbessert werden. Dies ist speziell für ältere Fahrzeuge ohne die aktuellste Abgasnachbehandlungstechnologie relevant. Aber auch bei zukünftigen Verbrennungsmotoren können dadurch zusätzliche Potenziale hinsichtlich Emissions- und Verbrennungsverhalten ermöglicht werden", so der Autor. Villforth hat in seiner Arbeit, Methoden und Analysen vorgestellt, die eine Bewertung der Potenziale ottomotorischer Verbrennung bei Verwendung erneuerbarer und synthetischer Kraftstoffe erlauben.
Allerdings gibt es laut ADAC-Technikpräsident Schulze noch einen Wermutstropfen: Zwar könnten Auto- und Motorradrennen ohne großen technischen Aufwand komplett auf fossile Kraftstoffe verzichten, doch leider werde der Fortschritt noch durch den hohen Verkaufspreis getrübt.
