Bei Verbrennungsmotoren stehen die Motorenentwickler heute vor dem technischen Zielkonflikt, sowohl Kraftstoffverbrauch als auch Abgasemission immer noch weiter zu senken. Ein möglicher Weg, diesen Zielkonflikt zu lösen, ist die Verwendung von innovativen Kraftstoffzusätzen, die helfen, die Verbrennung im Motor zu optimieren.
Die Entwicklung solcher Zusätze wird vom Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) über den Projektträger Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe (FNR) in einem Verbundprojekt gefördert. Beim sogenannten „OME-Projekt“ arbeiten die TU München, das KIT Karlsruhe und die TU Kaiserslautern zusammen. Das Projekt mit einem Fördervolumen von insgesamt rund 800.000 Euro ist für die Dauer von drei Jahren angelegt.
„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 Jakob Burger, Juniorprofessor am Lehrstuhl für Thermodynamik von Prof. Dr.-Ing. Hans Hasse. „Die Oxymethylenether, kurz OME, an denen wir forschen, sind ein solcher Kraftstoffzusatz.“
Die angesprochenen OME sind organische Verbindungen, die aufgrund ihres hohen Sauerstoffgehalts die Schadstoffbildung bereits im Verbrennungsstadium unterdrücken. Im Augenblick jedoch ist die wirtschaftliche Produktion der OME im technischen Maßstab noch das Problem und genau daran wird im Rahmen des Projekts geforscht. Burger erläutert: „Aktuell entwickeln wir in unserem Labor ein deutlich effizienteres Verfahren, dass ohne teure Zwischenprodukte auskommt und OME direkt aus seinen Hauptbestandteilen Methanol und Formaldehyd synthetisiert. Neben OME entsteht dabei lediglich Wasser.“
OME können sogar aus nachwachsenden Rohstoffen hergestellt werden, wie im Rahmen des Projekts am KIT Karlsruhe gezeigt wird. 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, Potentiale für die Effizienzsteigerung bei der Anwendung der OME zu verdeutlichen. Diese Untersuchungen finden am Lehrstuhl für Verbrennungskraftmaschinen an der TU München statt.
(TU Kaiserslautern/tom)