TU Kaiserslautern erforscht Einsatz von E-Fuels für Nutzfahrzeuge

Als Alternative zu batterieelektrischen Antrieben gelten synthetische Kraftstoffe (E-Fuels). Für diese Antriebsart sprächen unter anderem die klimaneutrale Herstellung und die saubere Verbrennung bei gleichzeitig hoher Energiedichte. Für den Einsatz in Nfz will nun die TU Kaiserslautern die passende Strategie entwickeln.

Dipl.-Ing. Ann-Kathrin Jost, wissenschaftliche Mitarbeiterin am Lehrstuhl für Antriebe in der Fahrzeugtechnik an der TU Kaiserslautern, rüstet im Forschungsprojekt vorhandene Motortechnik auf partikelfreie Dual-Fuel-Verbrennung um. Foto: Thomas Kozeil |TUK.
Dipl.-Ing. Ann-Kathrin Jost, wissenschaftliche Mitarbeiterin am Lehrstuhl für Antriebe in der Fahrzeugtechnik an der TU Kaiserslautern, rüstet im Forschungsprojekt vorhandene Motortechnik auf partikelfreie Dual-Fuel-Verbrennung um. Foto: Thomas Kozeil |TUK.
Johannes Reichel
(erschienen bei PROFI-Werkstatt von Claudia Leistritz)

Die hohen Anforderungen an Umweltfreundlichkeit von Kraftstoffen stellen die Forscher vor die Herausforderung, einen Antrieb mit geringen Emissionen aber dennoch hoher Kraftausbeute und Reichweite sowie praktikablen Tankmöglichkeiten zusammenzubringen; und das zu annehmbaren Anschaffungs- und Betriebskosten. Besonders im Schwerlastverkehr sind elektrisch betriebene Fahrzeuge nach diesen Gesichtspunkten, auch über die gesamte Produktionskette betrachtet, wenig zufriedenstellend.

Die Reichweite ist im Vergleich mit derjenigen mit herkömmlichen Kraftstoffen gering, Ladestationen kaum verfügbar, die Ladezeit hoch und der Einsatz am effizientesten im Stadtbereich mit mehr Tankpunkten und wenig Reichweite sowie in Fahrzeugen mit wenig Nutzlast. Das macht den batterieelektrischen Antrieb für Nutzfahrzeuge, für die hohe Nutzlasten und Reichweite ausschlaggebend sind, weniger attraktiv. Zudem gelten Herstellung wie Entsorgung der E-Systeme eher als umweltbelastend.

Synthetische Kraftstoffe dagegen mit einer vor allem im Vergleich zum batterieelektrischen Antrieb hohen Energiedichte könnten nicht nur mit regenerativem Strom hergestellt, sondern auch in bereits genutzten Verbrennern eingesetzt und an herkömmlichen Zapfsäulen betankt werden. Im Gegensatz zu Benzin und Diesel werden sie nicht aus Erdöl sondern erneuerbarem Strom und CO2, Biomasse oder fossilen Quellen hergestellt.

Dual-Fuel-Brennverfahren als Schlüssel

Um dieser Antriebsart zur optimalen Verwendung zu verhelfen plant die TU Kaiserslautern ein sogenanntes Dual-Fuel-Brennverfahren, wie der Informationsdienst Wissenschaft (idw) berichtet. Das Forschungsprojekt wird vom Land Rheinland-Pfalz und durch EFRE-Mittel der Europäischen Union und den Commercial Vehicle Cluster Südwest (CVC) unterstützt und soll zum Einsatz in Nutzfahrzeugmotoren einen schadstoffneutralen wie hocheffizienten Antrieb auf Grundlage von synthetischem Methan und Oxymethylenether entwickeln. Diese beiden Kraftstoffe liessen sich CO2-neutral produzieren, würden zudem partikelfrei verbrennen und erreichten kombiniert mit relativ wenig Kraftstoff einen hohen Wirkungsgrad, so der idw, da der Motor mit einem „besonders mageren Gemisch“ betrieben werden könne.

Das Projekt hat kürzlich am Lehrstuhl für Antriebe in der Fahrzeugtechnik (LAF) der TU Kaiserslautern angefangen und wird geleitet von Prof. Dr. Ing. Michael Günthner.

„Mit dem Vorhaben wird die Entwicklung eines entscheidenden Bausteins sowohl der Energie- als auch der sogenannten Verkehrswende unterstützt. Durch synthetische Kraftstoffe kann auch die bestehende Fahrzeugflotte zur CO2-Absenkung im Verehr beitragen. Nur so werden wir die ambitionierten Klimaziele Deutschlands überhaupt noch erreichen können“, so Günthner.

Allerdings müssten diese Vorhaben auch entsprechend von Politik wie Industrie unterstützt werden. Daher sei man dankbar für das Engagement des Wirtschaftsministeriums Rheinland-Pfalz und die Förderung des Vorhabens als Leitprojekt durch den Commercial Vehicle Cluster Südwest.

Weitere Förderung findet das Engagement außerdem laut Bericht von „zahlreichen Partnern aus der regionalen Fahrzeugindustrie und deren Dienstleistungsumfeld“. So liefere die John Deere GmbH & Co. KG die nötigen Motorkomponenten, die IPG Automotive GmbH die Simulationssoftware „TruckMaker“ und die IAV GmbH berate in Bezug auf emissionsarme Fahrzeugkonzepte.

Mehr Informationen zu synthetischen Kraftstoffen gibt es zum Beispiel beim Bundesministerium für Bildung und Forschung (Bmbf).

Printer Friendly, PDF & Email