Wie die TU Wien mitteilte, ist ein Bioethanolanteil von bis zu 70 Prozent möglich. Dafür wurde ein spezielles Dual-Fuel-Brennverfahren entwickelt. „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“, sagte Prof. Bernhard Geringer vom Institut für Fahrzeugantriebe und Automobiltechnik der TU Wien.
Würde man das Bioethanol einfach in den Diesel-Tank mischen, käme es zu Problemen mit der Zündung. Bernhard Geringer und sein Team entwickelten daher ein so genanntes Dual-Fuel-Brennverfahren. „Gezündet wird wie bei gewöhnlichen Dieselmotoren durch einen direkteingespritzten Dieselstrahl“, so 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 Bioethanol.“
Steigender Wirkungsgrad und bessere CO2-Bilanz
Bei den durchgeführten Untersuchungen wurde die Substitution von Diesel durch den Alkoholkraftstoff sukzessive erhöht. Dabei habe sich gezeigt, dass bis zu 70 Prozent des Dieselkraftstoffs durch Bioethanol ersetzt werden können – und diese Maßnahme hat sogar positive Auswirkungen auf die Effizienz des Motors: „Wir haben eine Effizienzsteigerung von bis zu 6,1 Prozent gemessen, alleine dadurch verbessert sich bereits die Umweltbilanz des Motors“, sagte Aleksandar Damyanov, Forscher an der TU Wien. „Zusätzlich muss man natürlich miteinbeziehen, dass Bioethanol 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.“
Feinstaub-Emissionen werden reduziert
An einem Motoren-Prüfstand der TU Wien wurden unterschiedliche Betriebspunkte getestet – 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“, sagte Geringer. „Auf Diesel-Motoren kann man in vielen Einsatzbereichen mittel- bis langfristig nicht verzichten, denken wir etwa an den LKW-Verkehr, oder an Traktoren. Dort hat die Elektromobilität ihre Grenzen. Mit unserer Dual-Fuel-Technologie könnte man gerade in diesen Bereichen hervorragend die Nachhaltigkeit und das Emissionsverhalten deutlich verbessern.“
