NAMOSYN – Nachhaltige Mobilität durch synthetische Kraftstoffe

Steckbrief

Eckdaten

Laufzeit:
01.04.2019 bis 31.03.2022
Organisationseinheit:
Grundlagen der Verbrennung
Fördergeber:
Bundesministerium für Bildung und Forschung
Status:
Laufend

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+49 241 80 27549

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Motivation

Ziel des Projektes ist es, synthetische Kraftstoffe für Diesel- und Ottomotoren zu entwickeln und zu testen, die nachhaltig produziert und genutzt werden können. Das bedeutet, dass das beim Fahren emittierte CO2 zuvor aus anderen Quellen entnommen wurde, so dass in der Summe wesentlich weniger Treibhausgase durch die Nutzung des Kraftstoffs freigesetzt werden. Dies ist die Hauptmotivation zur Entwicklung der synthetischen Treibstoffe, auch SynFuels genannt. Ein weiterer Vorteil sind die günstigen Verbrennungseigenschaften einiger dieser Moleküle, durch die die lokale Emission von Stickoxiden und Feinstaub gesenkt wird. NAMOSYN entwickelt kostengünstige und energieeffiziente Herstellverfahren für SynFuels und testet diese Kraftstoffe im Motor. Die SynFuels müssen in herkömmlichen Motoren einsetzbar sein, damit die Fahrzeuge von heute ohne große Umrüstungen schon in wenigen Jahren klimafreundlicher unterwegs sind.

Projektziele und Methoden

Dimethylcarbonat (DMC) und Methylformiat (MeFo) sind flüssige sauerstoffhaltige organische Verbindungen mit hoher Klopffestigkeit und geringer Neigung zur Bildung von Partikeln bei der Verbrennung. Sie bieten daher potentielle Vorteile für den Einsatz als Kraftstoff in fremdgezündeten Motoren (Ottomotoren), wobei sich durch ihre Mischung untereinander oder auch mit anderen Kraftstoffen (Benzin, Methanol, Ethanol, etc.) geeignete physikalische Eigenschaften einstellen lassen, z.B. hinsichtlich Kältestabilität, Dampfdruck und Siedelinie. DMC und MeFo können prinzipiell als E-Fuels hergestellt werden, so dass ihre Verwendung mit dem Nachhaltigkeitsgedanken und dem Klimaschutz (Treibhausgasvermeidung) vereinbar ist. Grundlagenuntersuchungen leisten hierbei einen entscheidenden Beitrag zur Entwicklung zukünftiger Technologien, indem sie die Entwicklung maßgeschneiderter Simulationswerkzeuge ermöglichen. Dazu werden Zündverzugszeiten von DMC/MeFo/Ottokraftstoff-Mischungen im Stoßrohr (Shock Tube, ST) und Einhubtriebwerk (Rapid Compression Machine, RCM) experimentell ermittelt, um den Einfluss von DMC/MeFo-Zugabe auf die Zündung und Verbrennung des Ottokraftstoffs zu evaluieren. Auf Basis dieser Experimente soll ein kombinierter DMC/MeFo/Ottokraftstoff Mechanismus entwickelt und validiert werden, der das Oxidationsverhalten der synthetische Kraftstoffe und ihrer Blends mit konventionellem Ottokraftstoff beschreibt. Außerdem wird das neuentwickelte Reaktionsmodell bei der Brennverfahrenentwicklung verwendet und dient als Grundlage zur Entwicklung von 0D/1D-Simulationsmodellen sowie zur CFD-Simulation.