Forschung bestätigt Drop-in-Fähigkeit für Neu- und Bestandsfahrzeuge

25. Oktober 2022 – Methanol-to-Gasoline (MtG) hat das Potenzial, ein klimaneutraler und qualitativ hochwertiger Kraftstoff der Zukunft zu werden und mineralölbasierte Ottokraftstoffe zu ersetzen. In Mischungen mit 10 % Bio-Ethanol (MtG E10) oder 15 % 2-Butanol (MtG 2-Bu15) ist Methanol-to-Gasoline konform mit der Norm EN 228 für Ottokraftstoffe und daher sowohl für neu zugelassene als auch Bestandsfahrzeuge geeignet. In No-Harm-Tests auf Prüfständen und in Demonstrationsfahrzeugen entstanden keine Unverträglichkeiten der Kraftstoffe mit Dichtungsmaterialien und Motorbauteilen, so dass ein hohes Potenzial zur Drop-in-Fähigkeit besteht. Sofern die Rohstoffe für die Herstellung von Methanol und Ethanol nachhaltig erzeugt werden, können Fahrzeuge mit MtG E10- bzw. MtG 2-Bu15-Kraftstoffen sogar treibhausgasneutral fahren. Die Schadstoffemissionen waren durchweg geringer oder zumindest gleichauf mit dem mineralölbasierten Referenzkraftstoff. Neben diesen gab es zahlreiche weitere neue Erkenntnisse in dem Verbundprojekt C3-Mobility, an dem rund 30 Partner aus Hochschulen, Forschungsinstitutionen und Industrie mitgewirkt haben.

Die Materialuntersuchungen im Verbundprojekt hat die TEC4FUELS GmbH durchgeführt. Die üblicherweise verwendeten Elastomere und Kunststoffe von Fahrzeugkomponenten wurden in den zu untersuchenden Kraftstoffen und Mischungen sowie in einem Vergleichskraftstoff über einen Zeitraum von 5 bis 9 Monaten eingelagert. Neben Ethanol kam auch der Alkohol 2-Butanol als Beimischung zu MtG infrage. Dabei traten keine Auffälligkeiten auf. Ergänzend führte TEC4FUELS in einem Hardware-in-the-Loop-(HiL)-Testaufbau Untersuchungen unter forcierten Bedingungen durch. Der HiL-Testaufbau enthielt alle Bauteile des Kraftstoffsystems vom Tank bis zum Injektor. Sie wurden über einen Zeitraum von 500 Stunden von einem Testkraftstoff durchströmt und mussten dabei hohen Belastungen standhalten. Im Testaufbau konnten mehrere Kraftstoffe beziehungsweise Kraftstoffsysteme parallel gefahren werden. Synthetisch hergestelltes Methanol-to-Gasoline hatte weder als frischer noch als künstlich gealterter Kraftstoff unerwünschte Einflüsse auf das kraftstoffführende System. Die Prüfungen zeigten, dass die untersuchten Injektoren, Hochdruckpumpen sowie Rails und Schläuche von keinem der untersuchten Kraftstoffe in ihrer Funktion beeinträchtigt wurden.

Methanol-to-Gasoline im Anwendungstest

Weitere anwendungstechnische Fragen zur Mischbarkeit und zum Alterungsverhalten von MtG-Kraftstoffen hat die OWI Science for Fuels gGmbH in C3-Mobility untersucht. Dafür setzte OWI sowohl genormte als auch mit selbst entwickelte wissenschaftliche Prüfverfahren ein, wie den BigOxy- und den Tiegel-Prüfstand. Dabei zeigte sich, dass die Eigenschaften des Methanol-to-Gasoline vergleichbar sind mit denen eines konventionellen Ottokraftstoffs. Auch das Verhalten bei der Alterung ist vergleichbar, und mit passender Additivierung ist MtG aus chemischer Sicht ohne Probleme in der aktuellen Anwendungstechnik einsetzbar. Insbesondere die MtG E10- und MtG 2-Bu15-Mischungen waren normgerecht, zeigten keine unerwünschten Mischungseffekte und hatten ein mit mineralölbasierten Ottokraftstoffen vergleichbares Alterungsverhalten. Aus der Sicht von OWI und TEC4FUELS eignen sich die beiden Mischungen daher als Drop-in-Kraftstoffe für Bestands- und Neufahrzeuge mit Ottomotor.

Das dieser Veröffentlichung zugrundeliegende Vorhaben wurde mit Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK; vorher BMWi) unter dem Förderkennzeichen 19I18006 gefördert. Die Verantwortung für den Inhalt dieser Veröffentlichung liegt beim Autor.

Das Logo des BMWK.
Das Logo des Forschungsprojekts C3-Mobility

Über das C³-Mobility-Konsortium

Das Forschungsprojekt C³-Mobility („Closed Carbon Cycle Mobility – Klimaneutrale Kraftstoffe für den Verkehr der Zukunft“) fokussiert sich auf der Entwicklung von Produktionstechnologien zur Herstellung erneuerbarer Kraftstoffe und Praxistests im Transportsektor. Das Konsortium besteht aus 36 Partnern aus Industrie, Universitäten und außeruniversitären Forschungseinrichtungen.

  • FEV Europe GmbH
  • Opel Automobile GmbH
  • Ford-Werke GmbH
  • Daimler AG
  • Volkswagen AG*
  • BMW Group
  • Hyundai Motor Europe Technical Center GmbH
  • Porsche AG*
  • Liebherr-Components Deggendorf GmbH
  • Continental Automotive GmbH2
  • Continental Mechanical Components Germany GmbH2
  • Denso Automotive Deutschland GmbH
  • AVL Deutschland GmbH
  • AVL Thermal and HVAC GmbH GmbH
  • innogy SE*
  • Chemieanlagenbau Chemnitz GmbH
  • Shell Global Solutions
  • Umicore AG & Co. KG*
  • Deutz AG*
  • Grillo Werke AG*
  • bse Engineering Leipzig GmbH
  • KTM AG*
  • ERC Additiv GmbH*
  • PRIMAGAS Energie GmbH & Co.*
  • RWE Power AG*
  • SHV Energy NV*
  • TEC4FUELS GmbH1
  • Weissgerber Engineering1
  • OWI Science for Fuels gGmbH
  • Forschungszentrum Jülich GmbH
  • Fraunhofer ISE
  • TU Darmstadt
  • TU Freiberg
  • TU Dresden
  • FH Aachen
  • RWTH Aachen University

* assoziierter Partner
1 im Unterauftrag
2 Ausstieg aus dem Verbundprojekt zum 31.03.2020

Pressemeldung zum Download