Diesel regenerativ
Im Bereich des Kraftstoffdesigns gibt es derzeit zwei maAgebliche Aspekte, die die Kraftstoffforschung deutlich beeinflussen. Einerseits strebt die EuropAcische Union mit ihrer Klimapolitik die Verminderung des AusstoAes von Treibhausgasen an. Nach der Zielvereinbarung des Kyoto Protokolls soll der CO2-AusstoA europaweit bis zum Jahr 2012 um acht Prozent gegenA¼ber 1990 gesenkt werden (EurActiv, 2010). Auf diesem Protokoll beruht der Ratsbeschluss von 2007 zur Klimaschutzpolitik, der eine Reduzierung der Treibhausgasemissionen von 20 % und zugleich einen Anstieg des Anteils an erneuerbaren Energien am Gesamtenergieverbrauch auf 20 % bis zum Jahr 2020 vorsieht. Die 2009 in Kraft getretene europAcische Richtline 2009/28/EG zur Einhaltung der Treibhausgasemissionen (Renewable Energy Directive; RED) fuAt auf dem Ratsbeschluss und hat als Ziel den Anstieg auf 10 % fA¼r Energie aus erneuerbaren Quellen im Verkehrssektor bis zum Jahr 2020. Andererseits stellt die Endlichkeit des weltweit bedeutendsten EnergietrAcgers ErdApl eine globale Herausforderung dar. Nach den Alkrisen der 1970er Jahre wurde verstAcrkt nach alternativen Kraftstoffen gesucht. Durch den technologischen Fortschritt nehmen die ErdAplreserven zwar langsamer ab als zunAcchst angenommen, jedoch muss beachtet werden, dass die Ressourcen dennoch erschAppflich sind (GreenGear, 2011). Unter der Vielzahl der mApglichen Biokraftstoffe stellt mit Wasserstoff behandeltes PflanzenApl (Hydrotreated vegetable oilaHVO) einen Weg dar, Dieselkraftstoff teilweise zu ersetzen. Im vorliegend vorgestellten Projekt wurde HVO mit einer Biodieselbeimischung in HAphe von 2 bzw. 7% in zwei unterschiedlichen Fahrzeugflotten eingesetzt. Das verwendete HVO und der Biodiesel wurden aus heimischem RapsAplhergestellt. Beide Kraftstoffe firmieren unter der Bezeichnung aDiesel regenerativa. Im Bayerischen Staatsministerium fA¼r Umwelt und Gesundheit wurden vier Fahrzeuge mit 2%-iger Biodieselbeimischung im HVO betrieben (HVOB2). An der Hochschule Coburg liefen sieben Fahrzeuge mit HVOB7. Insgesamt legten die Fahrzeuge beider Flotten ohne kraftstoffbedingte Fahrerbeanstandungen A¼ber ein Jahr hinweg 207.677 Kilometer zurA¼ck. Im Einzelnen dienten PKW der Abgasklassen Euro 3 bis Euro 6 als VersuchstrAcger, die zuvor jeweils unterschiedlich lange mit fossilem Dieselkraftstoff betrieben worden sind. Alle Fahrzeuge wurden zu Beginn und am Ende der Projektlaufzeit auf limitierte Emissionen geprA¼ft. Die aufwendigere Bestimmung der nicht limitierten Emissionen wurde lediglich an drei Fahrzeugen der Emissionsklassen Euro 3, Euro 5 und Euro 6 durchgefA¼hrt. Bei allen Fahrzeugen wurden A¼ber die Versuchslaufzeit MotorAplproben entnommen und analysiert. In Summe wurden fA¼r aDiesel regenerativa im Vergleich zu fossilem Dieselkraftstoff (DK) Emissionsminderungen fA¼r Kohlenwasserstoffe, Kohlenmonoxid und die Partikelmasse festgestellt. Die Stickoxidwerte waren jedoch fA¼r aDiesel regenerativa leicht erhApht. Dieser Anstieg war bisher nur bedingt durch paraffinische Krafstoffabgase, wie z.B. GTL, in der Literatur bekannt. Vielmehr wurden fA¼r Nutzfahrzeuge Stickoxidabsenkungen bei reinem HVO versus DK publiziert. Alle Testfahrzeuge genA¼gten im Betrieb mit aDiesel regenerativa und Dieselkraftstoff den jeweiligen Emissionsanforderungen. Die Emissionen waren fA¼r Dieselkraftstoff und fA¼r aDiesel regenerativa im zu erwartenden Rahmen. Aufgrund der geringeren Energiedichte von aDiesel regenerativa im Vergleich zu DK stieg der Kraftstoffverbrauch der Flottenfahrzeuge um ca. 4 % an. Trotz hApherem Kraftstoffverbrauch sind die CO2-Emissionen bei aDiesel regenerativa aus dem Auspuff (d.h. ohne CO2-Einsparungen bei der Kraftstoffherstellung) um ungefAchr 3 % geringer als bei fossilem Dieselkraftstoff. aDiesel regenerativa zeigte eine deutliche Absenkung der Aldehydemissionen, wohingegen sich die Abgaswerte fA¼r polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK) bei beiden Kraftstoffen kaum signifikant unterschieden. Mit Blick auf das aus den PAK-Werten abgeleitete Wirkpotenzial zeigten sich fA¼r aDiesel regenerativa keine eindeutigen Trends. Die PartikelgrApAenverteilung wurde durch aDiesel regenerativa nicht maAgeblich beeinflusst. Die Partikelanzahl nahm mit HVOB7 beim Euro 3- und Euro6-Fahrzeug deutlich ab. Dagegen stieg sie beim Euro 5 Fahrzeug im Rahmen der Messgenauigkeit an. Es war im Projektrahmen nicht mApglich, die Ursache dafA¼r zu bestimmen. GrundsActzlich ist jedoch zu beachten, dass sich fA¼r das Euro 5-und das Euro 6-Fahrzeug, die beide mit einem Dieselpartikelfilter ausgerA¼stet waren, das Messsignal A¼ber weite Strecken des Testzykluses kaum vom Untergrundsignal vor Beginn der Messungen unterschieden hat und zudem unterhalb des kalibrierten Bereiches lag. Besondere Betonung muss der Tatbestand finden, dass im vorliegend vorgestellten Projekt Fahrzeuge verschiedener Emissionsklassen im Betrieb mit Dieselkraftstoff und aDiesel regenerativa (HVOB2 und HVOB7) untersucht wurden. Dabei wurden relative abgasseitige Trends fA¼r den Kraftstoffvergleich von DK mit aDiesel regenerativa ermittelt. Aus den Ergebnissen gleichzeitig auch Unterschiede zwischen den Fahrzeuggenerationen abzuleiten, ist aufgrund der Datenbasis und des Versuchsansatzes unzulAcssig. FA¼r zukA¼nftige Bestrebungen, den BiogenitActsgehalt im Dieselkraftstoffs zu erhAphen, sollten im PKW Segment a ausgehend von der maximalen Biodieselbeimischung in HAphe von 7% a die HVO- und DK Anteile sowohl nach wirtschaftlichen, Apkologischen und technischen Gesichtspunkten ausgewAchlt werden. Es sollte ein fA¼r alle Motorengenerationen tauglicher Kraftstoff gefunden werden, der innerhalb der geltenden Kraftstoffnorm Emissions- und Wirkungsvorteile zeigt und daher in Bereichen mit hoher Luftbelastung angeboten werden kann. Das Projekt aDiesel regenerativa hat zusammenfassend gezeigt, dass Emissionsvorteile durch die Mischung aus HVO und Biodiesel zu erreichen sind. Andererseits wurde aufgezeigt, dass es z.B. bei den Stickoxiden noch Optimierungsbedarf gibt, an dessen Erreichung zukA¼nftig zu arbeiten ist. Ein Weg zu diesem Ziel kann die on-board Kraftstofferkennung im Fahrzeug sein, die zu einer elektronischen Verbrennungsoptimierung fA¼hren muss. Ein grundlegendes Ergebnis des Projektes ist a eingeschrAcnkt durch die A¼berschaubare GrApAe der Fahrzeugflotte a die sich andeutende KompatibilitAct von aDiesel regenerativa mit unterschiedlichen Motorengenerationen.Die Partikelanzahl nahm mit HVOB7 beim Euro 3- und Euro6-Fahrzeug deutlich ab. Dagegen stieg sie beim Euro 5 Fahrzeug im Rahmen der Messgenauigkeit an. Es war im Projektrahmen nicht mApglich, die Ursache dafA¼r zu bestimmen.
| Title | : | Diesel regenerativ |
| Author | : | Dieter Bockey, Barbara Fey, Olaf Schröder, Anja Zimon, Jürgen Krahl |
| Publisher | : | Cuvillier Verlag - 2012-09-27 |
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