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20. October 2018

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Ein Beitrag zur Nachhaltigkeit

Ein Beitrag zur Nachhaltigkeit© Bilderbox.com

Ethanol kann einen wichtigen Beitrag zum Klimaschutz leisten. An der TU Wien wurde ein Dieselmotor entwickelt, der mit über 70 Prozent Bio-Ethanol betrieben werden kann.

Ein Motor, der zwei verschiedene Treibstoffe gleichzeitig verwendet, kann einen wichtigen Beitrag zu Ökonomie und Ökologie und damit zu Nachhaltigkeit und Klimaschutz leisten. Die TU Wien hat einen Motor entwickelt, der sowohl Bio-Ethanol als auch Diesel verwendet. Mittels eines speziellen Dual-Fuel-Brennverfahrens wird nun erstmals in Dieselmotoren die Verwendung eines großen Bio-Ethanol-Anteils ermöglicht. Messungen zeigen, dass diese neue Technologie die Motoreffizienz steigert und zudem die Gesamt-CO2-Emissionen um fast 40 Prozent verringert.

Weniger fossile Brennstoffe
Neben der Entwicklung neuer und effizienterer Verbrennungsmotoren kommt im Zuge der Bestrebungen die Schadstoff- und Treibhausgasemissionen des Verkehrssektors zu reduzieren auch dem Kraftstoff eine wichtige Rolle zu. An der TU Wien wurde nun der Einsatz von Bio-Ethanol als zusätzlicher Treibstoff in einem Dieselmotor untersucht. „In manchen Ländern ist es schon lange üblich, dem Benzin größere Mengen von Ethanol beizumengen. In Dieselmotoren war das bisher aber nur in minimalem Ausmaß möglich“, sagt Bernhard Geringer vom Institut für Fahrzeugantriebe und Automobiltechnik der TU Wien.
Würde man das Bio-Ethanol einfach in den Diesel-Tank mischen, käme es zu Problemen mit der Zündung. Bernhard Geringer und sein Team entwickelten nun ein sogenanntes Dual-Fuel-Brennverfahren. „Gezündet wird wie bei gewöhnlichen Dieselmotoren durch einen direkteingespritzten Dieselstrahl“, erklärt Geringer. „Zusätzlich wird bei unserem Modell aber zur Ansaugluft noch vor dem Motor der alkoholische Kraftstoff beigemischt. Er wird dann von der Diesel-Zündung mitgezündet. Gewissermaßen wirkt der Diesel wie eine Zündkerze für das Bio-Ethanol.“

Weniger CO2 und weniger Ruß und weniger Feinstaub
Bei den durchgeführten Untersuchungen wurde die Substitution von Diesel durch den Alkoholkraftstoff sukzessive erhöht. Dabei zeigte sich, dass bis zu 70 Prozees Dieselkraftstoffs durch Bio-Ethanol ersetzt werden können und diese Maßnahme zudem positive Auswirkungen auf die Effizienz des Motors hat. „Wir haben eine Effizienzsteigerung von bis zu über 6 Prozent gemessen, alleine dadurch verbessert sich bereits die Umweltbilanz des Motors“, sagt Aleksandar Damyanov von der TU Wien. „Zusätzlich muss man miteinbeziehen, dass Bio-Ethanol eine sehr gute CO2-Bilanz hat, weil es aus nachwachsenden Rohstoffen hergestellt wird. Wenn man das mitberücksichtigt, kommt man auf eine Gesamtminderung der CO2-Emissionen von bis zu 39 Prozent“, so Damyanov.
Die TU Wien testete sodann an einem Motoren-Prüfstand unterschiedliche Betriebspunkte – von niedriger Motorenlast bis zum Hochlastbetrieb im Drehzahlbereich von 1500 U/min bis 3000 U/min. In allen Fällen war auch eine signifikante Reduktion der Rußmasse und der gefährlichen Feinstaub-Partikelanzahl festzustellen. „Unsere Ergebnisse zeigen deutlich, dass Bio-Ethanol erfolgreich als Ersatzkraftstoff in einem Dual-Fuel-Dieselmotor eingesetzt werden kann, und dass dieses Konzept der Umwelt erhebliche Vorteile bringt“, sagt Bernhard Geringer.

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red/mc, Economy Ausgabe Webartikel, 12.10.2018