Oxymethylenether als sauerstoffhaltige, synthetische Kraftstoffe ermöglichen eine signifikante Absenkung der Emissionen eines Dieselmotors. In Verbindung mit einer CO2-neutralen Herstellung bieten sie eine vielversprechende Möglichkeit für eine nachhaltige Sicherung der Mobilität.
In diesem Projekt wurde das Potenzial des alternativen Kraftstoffs Oxymethylenether (OME) zu Schadstoffemissionen unterhalb des Umgebungsniveaus (Sub-Zero-Emissions) im Nutzfahrzeug-Dieselmotor untersucht. Wegbereiter hierfür ist die rußfreie Verbrennung von OME, die den Zielkonflikt zwischen Ruß- und Stickoxidemissionen herkömmlicher Dieselkraftstoffe auflöst. Damit sind innermotorische Maßnahmen zur Stickoxidreduktion möglich, die in Kombination mit aktuellen Abgasnachbehandlungssystemen zu niedrigstem Schadstoffausstoß führen.
rechts: Nutzfahrzeugmotor mit Abgasnachbehandlung mit Sondermesstechnik und Sub-Zero-Demonstration im OME-Betrieb (Quelle: Technische Universität München, Lehrstuhl für Verbrennungskraftmaschinen)
Ziel war es, eine solche Demonstration am Nutzfahrzeugmotor durchzuführen. Neben den über die Gesetzgebung reglementierten Emissionen sollten auch (bisher) nicht reglementierte Schadstoffe untersucht werden. Als Voraussetzung hierfür galt die Entwicklung neuer Analysemethoden. Zudem ist für einen zukünftigen Einsatz von OME als Kraftstoff eine Qualitätssicherung des Kraftstoffs notwendig.
Als Versuchsträger diente ein für das Projekt umgerüsteter, optisch zugänglicher Einzylinderforschungsmotor, mit dem die Verbrennung von OME charakterisiert und alternative Konzepte zur Abgasnachbehandlung untersucht wurden. Außerdem wurde ein Nutzfahrzeugmotor mit modularer Abgasnachbehandlung aufgebaut, um die Betriebsstrategie für OME zu applizieren und damit die Potenziale der rußfreien Verbrennung auszuschöpfen.
Im stationären und transienten Testzyklus wurden im OME-Betrieb die Nachweisgrenzen der Messgeräte erreicht, wodurch die Emissionsniveaus nicht mehr signifikant vom Umgebungsniveau unterschieden werden konnten.
Voraussetzung für den Sub-Zero-Motor ist eine betriebswarme Abgasnachbehandlung. Daher wurden zusätzlich Maßnahmen zur Reduktion der Kaltstartphase durch einen elektrisch beheizbaren Katalysator in Kombination mit Fuel Dosing untersucht.
