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OWI und KIT entwickeln Methode zur Vorhersage<\/p> OWI und KIT entwickeln Methode zur Vorhersage<\/p>
In einem aktuellen Forschungsprojekt der Forschungsvereinigung Verbrennungskraftmaschinen (FVV) wollen die OWI Science for Fuels gGmbH und das Institut f\u00fcr Kolbenmaschinen (IFKM) am Karlsruher Institut f\u00fcr Technologie eine neue Methode entwickeln, mit der das Potential zur Reduktion von Partikelemissionen alternativer Kraftstoffe und Kraftstoffmischungen schnell und zuverl\u00e4ssig zu analysieren und vorherzusagen ist. Die Methode k\u00f6nnte bei erfolgreicher Entwicklung in die Kraftstoffnormen aufgenommen werden. <\/p>
Hintergrund der Entwicklung ist, dass parallel zu den CO2-Emissionen von Kraftstoffen im Verkehr auch lokale Emissionen wie die von gesundheitssch\u00e4dlichen Ru\u00dfpartikeln noch st\u00e4rker begrenzt werden sollen. Eine anspruchsvolle EURO 7-Norm befindet sich derzeit in der Diskussion. Das Potenzial zur Bildung von Ru\u00dfpartikeln bei der motorischen Verbrennung h\u00e4ngt neben der G\u00fcte des Brennverfahrens vor allem von der chemischen Zusammensetzung der Kraftstoffe ab. Im Zuge der Entwicklung neuer treibhausgasneutraler Kraftstoffe k\u00f6nnten ihre Eigenschaften so designt werden, dass Partikelemissionen praktisch unterbunden werden. Der Nachweis der Partikelemissionen erfordert aktuell allerdings zeit- und materialaufw\u00e4ndige RDE-Testverfahren (Real Driving Emissions). Zudem gibt es derzeit keine direkte Analysemethode der Partikelemissionen mit geeigneter Robustheit f\u00fcr die Verwendung in nicht-wissenschaftlichen Labors.<\/p>
Vorhersage des Emissionsverhaltens von Kraftstoffen<\/p>
Die angestrebte neue Testmethode soll das Emissionsverhalten von neuen alternativen Kraftstoffen und Kraftstoffmischungen auf der Basis des Yield-Sooting-Index (YSI) vorhersagen. Im Rahmen des Forschungsprojekts sind Emissionsuntersuchungen an einem auf dem YSI basierenden Station\u00e4rbrenner mit einem zu entwickelnden, vereinfachten Messverfahren vorgesehen, das den experimentellen Aufbau reduzieren und den Entwicklungsprozess beschleunigen soll. Erg\u00e4nzend zu den damit ermittelten Daten sollen diese mit den Partikelemissionen verglichen werden, die bei RDE-typischen dynamischen Fahrprofilen am Motorenpr\u00fcfstand ermittelt werden. Dies erm\u00f6glicht die Korrelation mit dem YSI. Diese Daten flie\u00dfen in eine Datenbank mit den physikalisch-chemischen Eigenschaften der verwendeten Kraftstoffe ein und bilden die Grundlage f\u00fcr ein Vorhersagemodell zur Bewertung der zu erwartenden RDE-Partikelemissionen.<\/p>
Der Vorteil dieser Methode w\u00e4re, dass sie auf einer direkten Messung basiert und die gesamten Stoffeigenschaften von Kraftstoffen und Kraftstoffmischungen in einem echten Verbrennungsprozess ber\u00fccksichtigt. Die angestrebten Ergebnisse dieses Projekts k\u00f6nnten eine einfache Analyse beliebiger Kraftstoffgemische einschlie\u00dflich realistischer Marktkraftstoffe mit zuverl\u00e4ssigen Informationen \u00fcber die Ru\u00dfbildung erm\u00f6glichen. Der Parameter YSI w\u00e4re im Kraftstoffentwicklungsprozess das zentrale Werkzeug zur Beschreibung der Kraftstoffqualit\u00e4t mit Blick auf die zu erwartenden Partikelemissionen. Die Entwicklung von Kraftstoffformulierungen mit reduzierten Partikelemissionen w\u00e4re einfacher, da die Aussage \u00fcber die Partikelemission schneller und einfacher m\u00f6glich w\u00e4re. Aufw\u00e4ndige RDE-Tests k\u00f6nnten auf ausgew\u00e4hlte Kraftstoffe beschr\u00e4nkt werden. Eine Einbeziehung des Modells in den Kraftstoffentwicklungsprozess und die Gesetzgebung k\u00f6nnte zu qualitativ hochwertigen Kraftstoffen f\u00fchren, die die Partikelemissionen f\u00fcr zuk\u00fcnftige Antriebe und die bestehende Flotte reduzieren.<\/p>
Das Forschungsvorhaben wird von der FVV e. V. im Rahmen der Industriellen Gemeinschaftsforschung finanziell gef\u00f6rdert (Projektnummer 1448) und von einem Arbeitskreis unter der Leitung von Dr. Christian T\u00f6pel (Freyberger engineering GmbH) und Dr. Lars Menger (BMW AG) begleitet.<\/p>
Die OWI Science for Fuels gGmbH ist eine unabh\u00e4ngige und gemeinn\u00fctzige Forschungseinrichtung. In Zusammenarbeit mit Partnern aus Industrie und Forschung forscht und entwickelt OWI Konzepte und Technologien auf den Gebieten der energieeffizienten Nutzung fl\u00fcssiger konventioneller und alternativer Brenn- und Kraftstoffe sowie innovativer Effizienztechnologien. Das Ziel sind technisch ausgereifte, treibhausgas- und emissionsarme L\u00f6sungen f\u00fcr die W\u00e4rmeerzeugung und Mobilit\u00e4t von Morgen. OWI ist ein An-Institut der RWTH Aachen und versteht sich als Mittler zwischen Grundlagenforschung und Anwendung. Im Rahmen des Technologietransfers bearbeitet OWI sowohl aus \u00f6ffentlichen F\u00f6rdermitteln finanzierte Projekte als auch industrielle Forschungsauftr\u00e4ge. Zu den Kunden geh\u00f6ren beispielsweise Hersteller von Haushaltsheizungen, Unternehmen der Automobilzulieferindustrie, der Mineral\u00f6lwirtschaft und der Thermoprozesstechnik.<\/p>
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