Emissionen, Kraftstoffdesign und Kraftstoffsensorik

Verantwortlicher  Dr. Olaf Schröder  TAC Coburg  Die zentrale Energiequelle für die Mobilität sind Kraftstoffe, die noch fast ausschließlich aus fossilen Quellen stammen. Die fossilen Kraftstoffe haben jedoch zwei entscheidende Nachteile: Ihre Verfügbarkeit ist endlich, und sie ist ein Hauptverursacher der durch den Menschen verursachten Erderwärmung. Zurzeit wird verstärkt versucht, die Verbrennungsmotoren durch elektrische Antriebe zu ersetzen. Mittelfristig wird jedoch der Verbrennungsmotor insbesondere im Fern- und Schwerlastverkehr der dominierende Antrieb bleiben.  Die Arbeitsgruppe „Biokraftstoffe“ an der Hochschule Coburg forscht daher an Möglichkeiten, durch den Einsatz von nachhaltigen Kraftstoffen den CO2-Footprint der Mobilität mit der bestehenden Fahrzeugflotte zu verringern. Das kann sowohl kurzfristig mit Biokraftstoffen als auch zukünftig mit Kraftstoffen, die aus grünem Strom hergestellt wurden, gelingen.  Die einzelnen Themenfelder in der Arbeitsgruppe sind Emissionen, Kraftstoffdesign und Kraftstoffsensorik.  Emissionen  Mit dem Einsatz von neuen Kraftstoffen ändert sich die Abgaszusammensetzung und auch die Auslegung der Abgasnachbehandlung kann beeinflusst werden. Daher werden für neue nachhaltige Kraftstoffe sowohl die limitierten als auch nicht limitierte Abgaskomponenten bestimmt. Ein besonderes Augenmerk liegt dabei auf den krebserregenden polyzyklischen aromatischen Kohlanwasserstoffen (PAK), Aldehyden und der Mutagenität des Abgases. Aber auch die Stickoxide werden auf der Straße als „Real Driving Emissions“ (RDE) bei unterschiedlichen Kraftstoffen bestimmt.  Kraftstoffdesign  Ziel des Kraftstoffdesigns ist es neue, nachhaltige Kraftstoffformulierungen zu entwickeln und zu testen. Diese Kraftstoffe sollen der aktuell gültigen Norm entsprechen und damit in allen heute zugelassen Fahrzeugen eingesetzt werden können. Sie sollen aber auch zukünftigen Fahrzeuggenerationen die Möglichkeit bieten durch eine bessere Abstimmung Verantwortlicher

Dr. Olaf Schröder

TAC Coburg

Die zentrale Energiequelle für die Mobilität sind Kraftstoffe, die noch fast ausschließlich aus fossilen Quellen stammen. Die fossilen Kraftstoffe haben jedoch zwei entscheidende Nachteile: Ihre Verfügbarkeit ist endlich, und sie ist ein Hauptverursacher der durch den Menschen verursachten Erderwärmung. Zurzeit wird verstärkt versucht, die Verbrennungsmotoren durch elektrische Antriebe zu ersetzen. Mittelfristig wird jedoch der Verbrennungsmotor insbesondere im Fern- und Schwerlastverkehr der dominierende Antrieb bleiben.

Die Arbeitsgruppe „Biokraftstoffe“ an der Hochschule Coburg forscht daher an Möglichkeiten, durch den Einsatz von nachhaltigen Kraftstoffen den CO₂-Footprint der Mobilität mit der bestehenden Fahrzeugflotte zu verringern. Das kann sowohl kurzfristig mit Biokraftstoffen als auch zukünftig mit Kraftstoffen, die aus grünem Strom hergestellt wurden, gelingen.

Die einzelnen Themenfelder in der Arbeitsgruppe sind Emissionen, Kraftstoffdesign und Kraftstoffsensorik.

Emissionen

Mit dem Einsatz von neuen Kraftstoffen ändert sich die Abgaszusammensetzung und auch die Auslegung der Abgasnachbehandlung kann beeinflusst werden. Daher werden für neue nachhaltige Kraftstoffe sowohl die limitierten als auch nicht limitierte Abgaskomponenten bestimmt. Ein besonderes Augenmerk liegt dabei auf den krebserregenden polyzyklischen aromatischen Kohlanwasserstoffen (PAK), Aldehyden und der Mutagenität des Abgases. Aber auch die Stickoxide werden auf der Straße als „Real Driving Emissions“ (RDE) bei unterschiedlichen Kraftstoffen bestimmt.

Kraftstoffdesign

Ziel des Kraftstoffdesigns ist es neue, nachhaltige Kraftstoffformulierungen zu entwickeln und zu testen. Diese Kraftstoffe sollen der aktuell gültigen Norm entsprechen und damit in allen heute zugelassen Fahrzeugen eingesetzt werden können. Sie sollen aber auch zukünftigen Fahrzeuggenerationen die Möglichkeit bieten durch eine bessere Abstimmung zwischen Motor und Kraftstoff Vorteile bei Verbrauch und Emissionen erzielen zu können.  Auch die Wechselwirkungen zwischen Kraftstoff und Motoröl stellen einen wichtigen Faktor für die Einsetzbarkeit von neuen Kraftstoffen dar und werden intensiv untersucht.

Kraftstoffsensorik
 

Die Vielzahl von bestehenden und zukünftigen Kraftstoffen stellt die Motorenentwickler vor große Probleme, da sie die Motoren immer genauer auf den Kraftstoff abstimmen müssen. Aber auch die Lagerzeit im Tank –etwa bei Plug-in Hybridfahrzeugen– kann zu alterungsbedingten Veränderungen des Kraftstoffs führen. Daher werden im der Arbeitsgruppe Sensoren entwickelt, die den jeweiligen Kraftstoff und dessen Alterungsgrad bestimmen können. So wird eine exakte Abstimmung des Motormanagement auf den jeweiligen Kraftstoff möglich. Motor und Kraftstoff Vorteile bei Verbrauch und Emissionen erzielen zu können.  Auch die Wechselwirkungen zwischen Kraftstoff und Motoröl stellen einen wichtigen Faktor für die Einsetzbarkeit von neuen Kraftstoffen dar und werden intensiv untersucht.  Kraftstoffsensorik  Die Vielzahl von bestehenden und zukünftigen Kraftstoffen stellt die Motorenentwickler vor große Probleme, da sie die Motoren immer genauer auf den Kraftstoff abstimmen müssen. Aber auch die Lagerzeit im Tank –etwa bei Plug-in Hybridfahrzeugen– kann zu alterungsbedingten Veränderungen des Kraftstoffs führen. Daher werden im der Arbeitsgruppe Sensoren entwickelt, die den jeweiligen Kraftstoff und dessen Alterungsgrad bestimmen können. So wird eine exakte Abstimmung des Motormanagement auf den jeweiligen Kraftstoff möglich.