Wien – Forscher an der Technischen Universität (TU) Wien haben einen Motor konzipiert, der zwei verschiedene Treibstoffe gleichzeitig verwenden kann: Bioethanol und Diesel. Bei dem dafür entwickelten speziellen Dual-Fuel-Brennverfahren wirkt der Diesel gleichsam als Zündkerze für das Bioethanol. Der Vorteil dieser Methode ist, dass damit die Verwendung eines großen Bio-Ethanol-Anteils möglich wird. Messungen zeigen, dass diese neue Technologie die Motoreffizienz steigert, die Gesamt-CO2-Emissionen konnten dagegen um bis zu 39 Prozent verringert werden.

Vor- und Nachteile von Bioethanol

Bioethanol wird überwiegend aus nachwachsenden Rohstoffen hergestellt, vor allem zucker- bzw. stärkehaltigen Feldfrüchten wie Zuckerrüben, Getreide, Mais oder Kartoffeln. Der Vorteil ist, dass das bei der Verbrennung von Bioethanol freigesetzte CO2 zuvor von den Pflanzen aus der Atmosphäre aufgenommen wurde. Kritisch wird u.a. die Flächenkonkurrenz zur Lebensmittelproduktion gesehen. Bioethanol wird in einigen Ländern schon lange Benzin beigemengt. "In Dieselmotoren war das bisher aber nur in minimalem Ausmaß möglich", so Bernhard Geringer vom Institut für Fahrzeugantriebe und Automobiltechnik der TU Wien. Denn bei größeren Ethanol-Anteilen kommt es zu Problemen mit der Zündung.

Bei dem von Geringer und seinem Team entwickelten Dual-Fuel-Brennverfahren wird das Bioethanol nicht dem Dieselkraftstoff beigemengt, sondern muss in einem separaten Tank gelagert werden. Wie bei einem gewöhnlichen Dieselmotor wird die Maschine durch einen direkteingespritzten Dieselstrahl gezündet. "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 Bioethanol", so der Motorenexperte.

70 Prozent Bioethanolanteil

In Untersuchungen zeigte sich, dass bis zu 70 Prozent des Dieselkraftstoffs durch Bioethanol ersetzt werden können – und das bei positiven Auswirkungen auf die Motoreffizienz und die CO2-Emissionen. Der Wirkungsgrad des Motors verbesserte sich nach Angaben der Wissenschafter im Vergleich zum fossilen Diesel im Mittel um zwei Prozent und maximal um sechs Prozent.

Berücksichtigt man noch die CO2-Bilanz von Bio-Ethanol, verminderten sich die CO2-Emissionen im Mittel um 31 Prozent und maximal um 39 Prozent. Zudem wurde in allen Motor-Lastbereichen eine signifikante Reduktion der Rußmasse und der Feinstaub-Partikelanzahl festgestellt.

Interessant für Lkws und Traktoren

Geringer verweist auf die vielen Einsatzbereiche, wo Elektromobilität ihre Grenzen habe und man auf Diesel-Motoren kaum verzichten könne, etwa bei Lkw oder Traktoren. "Mit unserer Dual-Fuel-Technologie könnte man gerade in diesen Bereichen hervorragend die Nachhaltigkeit und das Emissionsverhalten deutlich verbessern", so der Motorenentwickler. (red, APA, 9.10.2018)