Ford ist als führender Partner an einem Forschungsprojekt beteiligt, das sich die Erforschung und Entwicklung von Diesel-Motoren zum Ziel gesetzt hat, die mit Kraftstoffen aus regenerativen Quellen betrieben werden. Dadurch können CO2-Minderungspotentiale erzielt werden, die bislang elektrischen Fahrzeugen vorbehalten schienen. Das Investitionsvolumen für das Forschungsprojekt beträgt 3,5 Millionen Euro.
Das vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) mitfinanzierte Drei-Jahres-Projekt wird erstmals Fahrzeuge testen, die mit Dimethylether (DME) betrieben werden, einem gemeinhin als nicht-toxisch eingestuften Aerosol sowie mit Oxymethylenether (OME1), einer Flüssigkeit, die in der Regel als Lösungsmittel in der chemischen Industrie Verwendung findet.
Beide Ether ermöglichen sehr niedrige Partikel-Emissionen bei gleichzeitig verbessertem Kraftstoffverbrauch. Sie können konventionell aus fossilem Erd- oder Biogas gewonnen werden. Wahlweise lassen sich die synthetischen Kraftstoffe jedoch auch durch sogenannte Power-to-Liquid-Prozesse (PtL) herstellen, die erneuerbare Energien wie Solar- oder Windenergie mit CO2 kombinieren. Im Rahmen eines parallel laufenden Projekts von Ford mit der Rheinisch Westfälisch Technischen Hochschule in Aachen untersuchen die Forscher bereits verschiedene Erzeugungspfade für DME im Hinblick auf Effizienz, Kraftstoffkosten und Infrastruktur.
„Die CO2-Emissionen eines Fahrzeugs, das mit DME aus erneuerbaren Energiequellen betrieben wird, wären vergleichbar mit den CO2-Emissionen eines Läufers auf der Marathon-Distanz – aber bei der effektiven Leistung eines Dieselfahrzeuges“, sagte Werner Willems, Technical Specialist, Powertrain Combustion Systems, Ford of Europe. „Dies ist ein zukunftsweisendes Projekt, das Fahrzeuge mit deutlich reduzierten Kohlendioxid- und Partikel-Emissionen zu erschwinglichen Marktpreisen ermöglichen könnte“.
Die Kraftstoffe DME und OME1 besitzen ähnliche Verbrennungseigenschaften wie konventioneller Dieselkraftstoff ohne den Nachteil, dass bei der Verbrennung Ruß entsteht. Es wird geschätzt, dass DME unter Einbeziehung der Kraftstofferzeugung geringe CO2-Emissionen von etwa 3 g/km ermöglichen könnte – ähnlich niedrige Werte werden sonst allenfalls bei Elektrofahrzeugen erreicht. Wie Flüssiggas (LPG), kann DME problemlos in einem Drucktank gespeichert werden. OME1 kann sogar in nahezu herkömmlichen Tanksystemen gespeichert werden. Neben den Vorteilen durch die fast rußfreie Verbrennung erwarten die Forscher, dass sich sowohl Wirkungsgrad also auch Kaltstarteigenschaften verbessern lassen.
Am Forschungsprojekt beteiligt sind neben Ford auch die Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen (RWTH), die Technische Universität München (TUM), die Forschungsvereinigung Verbrennungskraftmaschinen (FVV), der TÜV sowie die Unternehmen DENSO, IAV Automotive Engineering und Oberon Fuels** – durch die Beteiligung der FVV, in der die Schlüsselakteure der Automobilindustrie zwecks gemeinsamer Forschung organisiert sind, können die Projektergebnisse gemeinsam genutzt werden.
„Mit dem Wachstum der Weltbevölkerung steigt auch die Nachfrage nach Energie, insbesondere fossiler Brennstoffe. Hierdurch ergeben sich große Potenziale für erneuerbare Kraftstoffe wie etwa z.B. Methylether“, sagte Andreas Schamel, Director Global Powertrain Research & Advanced Engineering. „DME ist sicher, sauber und vor allem vielseitig. Energien wie Sonne bzw. Windstrom und andere erneuerbare Quellen lassen sich im Kraftstoff speichern. DME und OME1 könnten damit als Energieträger nicht nur in Fahrzeugen finden“.
* Vergleich auf Basis von wissenschaftlichen Abschätzungen, die die CO2-Produktion bei der Kraftstoffherstellung berücksichtigen (Well-to-Wheel-Analyse).
** DME von Oberon hat die Zulassung von der US Environmental Protection Agency als biogas-basierter Kraft-/Brennstoff gemäß des amerikanischen Renewable Fuel Standard erhalten.