Regenerative Kraftstoffe: Baukasten für die Verkehrswende

Vor etwa zehn Jahren wurde an der Hochschule Coburg der Diesel-Kraftstoff R33 entwickelt – der Name steht für einen Anteil von 33 Prozent erneuerbarer Komponenten. Dieses Potenzial wurde nun mit dem Diesel R51 auf mehr als 50 Prozent erweitert.

Regenerative Kraftstoffe ergänzen den Ausbau der Elektromobilität und können dazu beitragen, beim Verkehr schnell unabhängiger von fossilen Rohstoffen zu werden. Für Fahrzeuge, die derzeit bereits auf den Straßen unterwegs sind, wollte ein Forschungsprojekt die Serienverträglichkeit bei der Nutzung neuer Kraftstoffe sicherstellen: Die Hochschule Coburg hat gemeinsam mit der Volkswagen AG und der AGQM Biodiesel e.V. den Schritt vom Diesel R33 zum B10 und Diesel R51 untersucht.

Mehr als die Hälfte sind erneuerbare Komponenten

Diesel R33 ist ein Mischkraftstoff, der vor über zehn Jahren an der Hochschule Coburg konzipiert wurde und mit Volumenanteilen von 7 Prozent Biodiesel und 26 Prozent hydriertem Pflanzenöl (HVO) einen regenerativen Anteil von 33 Volumenprozent abbilden kann. Die Unterschiede in der Dichte- und Viskosität von HVO und Biodiesel gleichen sich gegenseitig aus. In dem neuen Forschungsprojekt wurden zwei Kraftstoffe untersucht: Der Dieselkraftstoff B10 enthält zehn Volumenprozent Biodiesel. Diesel R51 enthält ebenfalls zehn Volumenprozent Biodiesel und zusätzlich 41 Volumenprozent HVO. Er ist die Weiterentwicklung des Diesel R33. Das neue Forschungsprojekt umfasste Untersuchungen mit mehreren Testfahrzeugen im Realbetrieb und am Emissions-Rollenprüfstand der Hochschule sowie umfangreiche Analysen von Kraftstoff und Motorölproben im Chemielabor.

An der Fakultät Maschinenbau und Automobiltechnik der Hochschule Coburg wurde das Projekt von Prof. Dr. Markus Jakob gemeinsam mit Chemikerin Anja Singer geleitet. Das System der Mischkraftstoffe bezeichnet Jakob als „Baukasten“ – und sieht in diesem Ansatz eines der wichtigsten Werkzeuge für die Energiewende im Verkehr.

„Auf der einen Seite erzielt man durch die richtige Kombination mehrerer Beimischkomponenten schnell hohe Regenerativanteile“, erklärt der Wissenschaftler. Gleichzeitig könne auch weiterhin die Verträglichkeit mit den aktuellen Serienfahrzeugen sichergestellt werden. „Und auf der anderen Seite nutzt man bei dem Baukasten gleichzeitig die Produktionskapazitäten mehrerer Quellen, wodurch sich auch schneller höhere Beimischanteile realisieren lassen. Die 51 Volumenprozent des Diesel R51 sind ein erster wichtiger Schritt, der aber noch nicht das Maximum des Baukastens darstellt.“

Die Kraftstoffe im Praxistest

Die Praxistests am Emissions-Rollenprüfstand der Hochschule belegen, dass alle getesteten Kraftstoffe die Euro 6d Grenzwerte im verpflichteten Messverfahren des Worldwide harmonized Light Duty Test Procedure (WLTP) sicher einhalten können. Über die Abgasnorm herausgehende Abgaskomponenten wie Formaldehyd oder Ammoniak liegen an der messbaren Detektionsgrenze. Die Motorölverdünnungstests, die sowohl am Rollenprüfstand als auch in einem realen Kurzstrecken- und Langstreckenbetrieb durchgeführt worden sind, zeigen, dass alle getesteten Kraftstoffe eine vergleichbare Motorölverdünnung aufweisen.
Bei den Detailanalysen im Chemielabor zeigte sich außerdem, dass die Kraftstoffe und Kraftstoff-Motoröl-Gemische alle Anforderungen an die Alterungsstabilität mehrfach übertreffen. Das Projekt demonstriert damit, dass das Kraftstoffbaukastenprinzip des Diesel R33 auf einen Diesel R51 erweitert werden kann, ohne dass negative Effekte bei den Emissionen und der Motorölverdünnungsneigung auftreten. Damit bieten die Kraftstoffe B10 und Diesel R51 das Potenzial, um neben der Elektromobilität einen weiteren Beitrag zur Defossilisierung im Verkehrssektor anbieten zu können.

Die Fakultät Maschinenbau und Automobiltechnik der Hochschule Coburg dankt den Projektpartnern für die Kooperation und Forschungsmöglichkeiten an der Hochschule. Die Projektpartner stellen hier eine gekürzte Variante des Abschlussberichts öffentlich zur Verfügung: https://www.agqm-biodiesel.de/f-und-e/forschungsberichte

https://www.hs-coburg.de/news/regenerative-kraftstoffe-baukasten-fuer-die-verkehrswende/