Synthetische Kraftstoffe im Tank

Mit synthetischen Dieselkraftstoffen lassen sich die Ruß- und Kohlenwasserstoffemissionen von Autos um rund 40 Prozent reduzieren. Kohlenmonoxid sinkt um 90 Prozent. Wie Bosch-Forscher bei Tests herausfanden, bleiben alle anderen Emissionswerte hingegen nahezu unverändert.

Die Forscher betankten dazu ein Standard-Dieselauto mit einem synthetischen Kraftstoff, der als GTL bezeichnet wird. GTL ist das Kürzel für Gas-to-Liquid und bedeutet, dass Erdgas über eine chemische Synthese zu einem Dieselkraftstoff aufbereitet wird. Schwefel und aromatische Kohlenwasserstoffe sind gar nicht erst enthalten. Analog zum Ausgangsstoff Erdgas kann auch Biomasse (Biomass-to-Liquid, BTL) oder Kohle (Coal-to-Liquid, CTL) in synthetischen Diesel verwandelt werden. Der Ausgangsstoff wird in Synthesegas, ein Gemisch aus H2 und CO, überführt und über die so genannte Fischer-Tropsch-Synthese zum Kraftstoff umgewandelt. Letztlich soll man dem Kraftstoff nicht mehr anmerken, ob er aus Erdgas, Biomasse oder Kohle stammt. Im GTL-Fahrtest zeigte sich auch, dass die so genannte Ruß/Stickoxid-Abhängigkeit günstiger ist als bei Standard-Diesel; wird nämlich die Rußemission durch die Motorsteuerung reduziert, steigt die NOx-Emission, und umgekehrt. Ein Dilemma. Der maximale Vorteil lässt sich erreichen, wenn GTL in Kombination mit einem Rußpartikelfilter eingesetzt wird.

Langzeitverhalten
Das Augenmerk der Forscher liegt darauf, inwieweit bestehende Motorkonzepte, ob Otto- oder Dieselmotor, mit alternativen Kraftstoffen zurecht kommen, wie die Emissionen aussehen und ob Langzeiteffekte wie Verschleiß auftreten. Dabei haben sie alle Optionen im Blick, vom Bioethanol für den Ottomotor, dem Biodiesel für den Selbstzünder bis hin zum BTL.

Denn Biokraftstoffe sind im Kommen. Nicht nur wegen der Endlichkeit fossilen Öls sind sie ein Gebot der Stunde, auch der europäische Gesetzgeber favorisiert sie. Richtlinie ist, dass die biogenen Kraftstoffe bis 2010 rund sechs Prozent am Gesamtkraftstoffverbrauch ausmachen sollen. Tendenz: weiter steigend. Die Forscher analysieren genau, welche Auswirkungen die neuen Kraftstoffe auf Material, Funktion und Lebensdauer der Bauteile haben. Biodiesel aus Raps zeigt beispielsweise Alterungseffekte, eignet sich also besser für ständig bewegte Flottenfahrzeuge als für den Zweitwagen, der auch mal für längere Zeit in der Garage steht.

Ablagerungen
Abhängig von ihrer Zusammensetzung können Kraftstoffe innerhalb der Komponenten Beläge bilden. Wo und wie kritisch diese sind, wird detailliert geprüft. Die synthetischen Kraftstoffe müssen in Zukunft auf ihre thermischen und energetischen Eigenschaften genauer untersucht werden, da diese in den komplexen Einspritzsystemen eine große Rolle spielen.
Auch moderne Brennverfahren können von den synthetischen Kraftstoffen profitieren. Dabei sind ein langer Zündverzug bei gleichzeitig hoher Durchbrenngeschwindigkeit wünschenswert. Auf diese Weise könnte etwa das HCCI-Verfahren, das nur in einem eingeschränkten Teillastbereich gefahren wird, auf weitere Betriebszustände ausgedehnt werden.