Allgemein

ReFuels (inkl. Wasserstoff) sind neben Nachhaltigkeit und Emissionsbildung die Forschungsschwerpunkte am KIT-IFKM. Seit den Betrachtungen von Biokraftstoffen der ersten Generation sind die Fragestellungen der Emissionsentstehung, des Zusammenspiels mit der Abgasnachbehandlung, aber auch des Einsatzes in unterschiedlichsten Anwendungen von alternativen Kraftstoffen erforscht und geeignete Meßmethoden entwickelt worden.
Das Emissions- und Betriebsverhalten von Ottokraftstoffen ist in den vergangenen Jahrzehnten detailliert erforscht worden und zahlreiche Lösungen in die Umsetzung überführt worden. Die Partikelbildung war besonders im Fokus wissenschaftlicher Betrachtungen. Kraftstoffe in unterschiedlichsten Anwendungen (Straße, Schiene, Motoren der Binnenschifffahrt) wurden hier evaluiert.

Wichtige Kompetenzen, Vorarbeiten und Infrastruktur

Am Institut für Kolbenmaschinen stehen Versuchseinrichtung in verschiedenen Abstrahierungsgraden zur Analyse und Bewertung von Kraftstoffen zur Verfügung. Diese reichen von der reinen Bewertung aufgrund von Laboranalysen auf der Basis eines breiten Erfahrungsschatzes, über Modellversuche an Druck- und Brennkammern, Versuchen an Forschungseinzylindermotoren, Vollmotoren bis hin zu Realfahrzeugtests, die die Breite der mobilen Straßenanwendung abbilden. Für die Untersuchung von für die Schiffart relevanten Kraftstoffen konnte die Universität Rostock als Partner gewonnen werden. Dort steht die entsprechende Erfahrung und Versuchseinrichtung zur Verfügung, um Dieselkraftstoffe an Druckkammer und Forschungseinzylindermotor zu bewerten.

Erwartung zum Fortschritt durch das Vorhaben

In der Entwicklungsphase regenerativer Kraftstoff-Blends stehen oft noch geringere Mengen zur Verfügung. Ziel ist es, eine geeignete Mess und Evaluationskette zu entwickeln, mit der von den Ergebnissen von Labormengen auf das Verhalten im realen Einsatzfall geschlossen werden kann. Die Defossilisierung existierender Anwendungen und von Bestandssystemen kann über eine möglichst variable Nutzung unterschiedlicher regenerativer Feedstocks anwendungsoptimiert zu einer deutlichen und raschen Treibhausgasreduktion führen und gleichzeitig Immissionsthemen wie Partikelbelastungen im städtischen Umfeld verbessern. Dabei können die Vorteile die eine synthetische Kraftstoffherstellung bietet, für aktuelle und zukünftige Verbrennungsmotoren nutzbar gemacht werden. Das Zusammenwirken unterschiedlichster Kraftstoffkomponenten bildet hier die Basis für möglichst viele Freiheitsgrade bei gleichzeitiger Erhöhung der Kraftstoffqualität.