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Forschungsstelle
BFE
Projektnummer
SI/501020
Projekttitel
nextICE – Die nächste Generation alternativer Antriebe im Verkehr

Texte zu diesem Projekt

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Kurzbeschreibung
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Publikationen / Ergebnisse
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Schlussbericht
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Erfasste Texte


KategorieText
Kurzbeschreibung
(Deutsch)
Die Produktion von alternativen Kraftstoffen mit überschüssiger elektrischer Energie oder mit Prozessen der 2. und 3. Generation aus Biomasse, aber auch die enorme Verfügbarkeit von fossilem Erdgas als kohlenstoffärmste Energieträger werden bei der Einleitung der Energiewende helfen. Im Bereich der erneuerbaren Treibstoffe steht der Wechsel von biogenen Produktionspfaden der 1. und 2. Generation hin zu strombasierten synthetisch hergestellten Treibstoffen der nächsten Generation an. Dabei wird aus temporär überschüssigem Strom Wasserstoff hergestellt. Zusammen mit CO2 aus erneuerbaren Quellen, z.B. aus Biogasanlagen oder aus der Atmosphäre erfolgt eine Synthetisierung von Kohlenwasserstoffverbindungen wie z.B. Methan, Methanol oder Dimethylether. So hergestellte Treibstoffe weisen eine gute Ökobilanz auf, weisen keine Nahrungsmittelkonkurrenz auf und sind für die Verwendung in Verbrennungsmotoren geeignet. Auch die Substitution von Erdölprodukten mit dem kohlenstoffärmsten Primärenergieträger Erdgas wir in nächster Zeit sehr aktuell werden. Dies einerseits aufgrund des CO2-Vorteiles aber auch aufgrund der komplett neuen Versorgungswege (z.B. als LNG) und neu erschlossener riesiger Quellen.
Im Bereich der Entwicklung neuer erneuerbarer Treibstoffe wird bereits sehr viel in die Forschung investiert. Demgegenüber geschieht die Nutzung dieser Treibstoffe nach wie vor in nur leicht angepassten Verbrennungsmotoren. Dies hat einerseits den Vorteil, dass so eine schnelle Umsetzung der Nutzung erfolgen kann, andererseits wird damit nicht das volle Potential dieser Kraftstoffe ausgenutzt. Ziel des vorliegenden Projektes ist es, hier einen Beitrag zu leisten. Es soll untersucht werden, wie sich die Effizienz der Verbrennung steigern lässt, wenn sowohl der Verbrennungsmotor als auch das Brennverfahren auf die Eigenschaften der alternativen Kraftstoffe optimiert werden. Alternative Kraftstoffe können zu veränderten Anforderungen an den Betrieb des Abgasnachbehandlungssystems führen. Deshalb wird im Rahmen des Projektes auch der optimale Betrieb des Abgasnachbehandlungssystems für diese Anwendungen untersucht.
Publikationen / Ergebnisse
(Deutsch)
Zugehörige Dokumente
Publikationen / Ergebnisse
(Englisch)
Zugehörige Dokumente
Schlussbericht
(Englisch)

The studies carried out within the NextICE project cover a wide range of methods. Starting with the fundamental research on the combustion process of oxygenated fuels and blends, the creation of mathematical models for the the purpose of emission control, up to the commissioning of a new valve drive. All of these sub-projects have contributed to possibility of using renewable fuels in an efficient and cost-effective way. With the experimental work in the WP1 that was conducted on both a constant volume cell as well as a single cylinder heavy-duty Diesel engine, several highly oxygenated fuels belonging to the poly(oxymethylene)dimethilethers family were investigated. It could be demonstrated that pure oxygenated fuels are characterized by a nearly smokeless combustion and when used in a blend with Diesel, a massive reduction in soot formation is achieved by adding a relatively little amount of oxygenated fuel. In addition, the particulate matter in oxygenated fuels is characterized by far smaller dimensions with respect to those from commercial Diesel combustion probably because of an oxidation effect on nucleation cores. In the second work package, WP2, we examined the conditions under which methane can be used efficiently in a dual-fuel engine within the legal pollution limits. Based on mathematical models we were able to point out reasons behind the limitations in the aftertreatment system and further to introduce a methodology for finding optimal operation strategies. In WP3 an electrohydraulic valvetrain could be invented and build that allows a fully flexible actuation  of the intake and exhaust valves in an internal combustion engine. The prototype shows excellent performance, e.g. it outperforms a classical camshaft in terms of the required energy.

Zugehörige Dokumente