C3-Mobility

Closed Carbon Cycle Mobility – Klimaneutrale Kraftstoffe für den Verkehr der Zukunft

 

Kurzbeschreibung

Um seine Klimaziele zu erreichen, muss Deutschland bis zum Jahr 2030 seine gesamten CO2-Emissionen im Vergleich zu 1990 um 38 % verringern. Ein Maßnahmenpaket zur Zielerreichung soll die Steigerung des Anteils erneuerbarer Energieträger an der Energieversorgung sein. Die Zeit drängt, daher sind effiziente, ökonomisch sinnvolle und praktikable Lösungen gefragt. Optionen für verschiedene klimaneutrale, strombasierte Kraftstoffe soll das nun gestartete Forschungsprojekt „C³-Mobility“ untersuchen. Hergestellt werden sie aus CO2, Wasser und regenerativ erzeugtem Strom. Eine vorab durchgeführte Bewertung ergab, dass für die Herstellung der „Methanolpfad“ gute Voraussetzungen bietet, die oben genannten Anforderungen zu erfüllen. Methanol kann als Basisprodukt mit relativ überschaubarem Aufwand in großen Mengen regenerativ hergestellt und anschließend als flüssiger Energieträger einfach transportiert werden. Das Potenzial der infrage kommenden Technologien, bereits kurzfristig einen signifikanten Beitrag zur Reduktion des CO2-Ausstoßes zu leisten, wird als sehr hoch eingeschätzt und daher in diesem Projekt untersucht.

 

Ziele des Projekts

Ausgangspunkt der Forschung wird die Weiterverarbeitung des Methanols zu neuen regenerativen Kraftstoffen für Benzin- und Dieselmotoren sein. Dazu zählen etwa Methanol-to-Gasoline (Methanol zu Benzin, MtG) sowie mittel- und langkettige Alkohole. Ein Schwerpunkt liegt auf der Erzeugung von hochoktanigem Benzin in einer Pilotanlage. Die Entwicklung neuer Kraftstoffsyntheseverfahren und Verbrennungskonzepte wird durch bereichsübergreifende Forschung zu Materialverträglichkeit, Kraftstoffstabilität, Abgasnachbehandlung und Kraftstoffsensorik begleitet.

Die Fahrzeugtauglichkeit der im Projekt hergestellten neuen Kraftstoffe soll ebenso unter realen Fahrbedingungen überprüft werden. Die Anwendungen erstrecken sich dabei von Benzin- und Dieselmotoren im Pkw-Bereich über leichte Nutzfahrzeuge bis hin zu Schwerlast-Nutzfahrzeugen. Dazu werden die anwendungs- und kraftstoffspezifischen Problemstellungen erforscht und insgesamt 8 Demonstrationsfahrzeuge aufgebaut. Zudem wird die Anwendung des in der Demonstrationsanlage zu Testzwecken hergestellten MtG-Kraftstoffes in einer Pkw-Flotte gezeigt.

Die Projektergebnisse münden in eine ganzheitliche Bewertung aller Optionen. Diese umfasst die Merkmale der Synthesewege, die Motorentechnologie einschließlich Effizienz und Schadstoffemissionen sowie die Übereinstimmung neuer Energieträger mit der heutigen Kraftstoffgesetzgebung und möglichen Kraftstoffmischstrategien. Neben den Herstellungs- und Nutzungspfaden fließen auch Markteinführung und Vertrieb in die Gesamtbewertung ein.

 

Arbeitsaufgaben OWI

  • Gezielte Anpassung und Optimierung eines aus einem öffentlichen Forschungsprojekt vorhandenen Prüfstands für die thermo-oxidative Schnellalterung von Kraftstoffen und des Prüfkonzepts gezielt auf die Untersuchung des Alterungsverhaltens unterschiedlicher Blends mit neuartigen PtL-Kraftstoffen.
  • Untersuchung des Degradationsverhaltens neuartiger PtL-Kraftstoffe in Kombination mit begleitender Kraftstoffanalytik
  • Untersuchung des Ablagerungsbildungsverhaltens bei der Verdampfung der gealterten Blends auf einem idealisierten Tropfenverdampfungsprüfstand

 

Durchführende Forschungsstellen

  • FEV Europe GmbH
  • Opel Automobile GmbH
  • Ford-Werke GmbH
  • Daimler AG
  • Volkswagen AG
  • BMW Group
  • Hyundai Motor Europe Technical Center GmbH
  • Liebherr-Components Deggendorf GmbH
  • Continental Automotive GmbH
  • Continental Mechanical Components Germany GmbH
  • Denso Automotive Deutschland GmbH
  • AVL Deutschland GmbH
  • AVL qpunkt GmbH
  • Innogy SE
  • Chemieanlagenbau Chemnitz GmbH
  • Shell Global Solutions (Deutschland) GmbH
  • Umicore AG & Co. KG
  • DEUTZ AG
  • Grillo Werke AG
  • TEC4FUELS GmbH
  • Weissgerber Engineering
  • Oel-Waerme-Institut gGmbH
  • Forschungszentrum Jülich GmbH
  • Fraunhofer ISE
  • TU Darmstadt
  • TU Freiberg
  • TU Dresden
  • FH Aachen
  • RWTH Aachen University

 

Projektförderung

Dieses Forschungsprojekt wird durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie gefördert. Die Verantwortung für den Inhalt dieser Veröffentlichung liegt beim Autor.

 

Projektlaufzeit

09/ 2018 bis 08/ 2021

 

Kontakt

M.Sc. Karin Engeländer
Tel.: 02407/ 9518-148
E-Mail: K.Engelaender@owi-aachen.de