Aktualisiert: 2023-07-02
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Bewertung der Potenziale ottomotorischer Verbrennung durch den Einsatz alternativer Kraftstoffe
Schlüsselwort: EFuels
Bewertung der Potenziale ottomotorischer Verbrennung durch den Einsatz alternativer Kraftstoffe
Bewertung der Potenziale ottomotorischer Verbrennung durch den Einsatz alternativer Kraftstoffe
Optische Untersuchungen zur Gemischbildung, Selbstzündung und Rußbildung von Polyoxymethylendimethylether (OME)
Diese Arbeit steht im Kontext einer Entwicklung von Technologiekonzepten zur Darstellung einer nachhaltigen und klimaneutralen Mobilität. Um diese EU weit bis 2050 umzusetzen, muss ein signifikanter Beitrag auch durch e-Fuels, aus erneuerbaren Energien synthetisch hergestellter Kraftstoff, erfolgen. Einer der interessanten Vertreter von e-Fuels ist OME, einem organischen Kettenmolekül, dessen Kettenstruktur alternierend aus Kohlenstoff und Sauerstoff aufgebaut ist und keine Nebenketten hat. In ersten Kraftstoff-Studien ist OME durch seine besonders rußarme Verbrennung im Ver-gleich zu anderen sauerstoffreichen Kraftstoffen aufgefallen. Daher wird in dieser Arbeit die Prozesskette der OME Verbrennung unter motorischen Randbedingungen am Beispiel von OME3-6 untersucht (Der Index gibt die Kettenlänge des Moleküls an). Im Detail wird auf die Einspritzung und Gemischbildung, die Zündung sowie die Rußbildung im Vergleich zu Dodekan und GtL-Diesel eingegangen. Die Fragestellungen der Untersuchung sind, in wie-weit die Prozesse von OME vergleichbar zu konventionellen Kraftstoffen sind und wodurch die geringe Rußbildung erklärt werden kann. Während andere Kraftstoffe mit ähnlichem Sauerstoffanteil wie OME in der Literatur sehr geringe, aber dennoch vorhandene Rußbildung zeigen sind im Fall von OME keine Anzeichen von Ruß in der primären Verbrennung erkennbar. Diese Aussage basiert nicht nur darauf, dass keine thermische Rußstrahlung detektiert werden kann, sondern auch darauf, dass weder PAH als Rußvorläufer noch der elementare Grundbaustein CH* nachweisbar ist. Diese Erkenntnis sagt, dass generell bei sauerstoffhaltigen Kraftstoffen vielmehr die vorhandene C-O Bin-dung als der lokal niedrige Sauerstoffbedarf zur geringen Rußbildung beiträgt.
Aktualisiert: 2022-09-08
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Power-to-X-Konzepte zur Herstellung von synthetischen Kraftstoffen
In Deutschland ist der Verkehrssektor der einzige Bereich, in dem die Treibhausgasemissionen im Vergleich zu 1990 gestiegen sind. Behält Deutschland diesen Trend bei, sind die Einhaltungen der Reduktionsziele nach dem Pariser Klimaschutzabkommen nicht möglich. Ein vielversprechender Ansatz zur Verminderung der CO₂-Emissionen im Verkehr ist die Kopplung der Sektoren Strom und Mobilität. Die Technologien zur stärkeren Vernetzung fallen unter den Terminus Power-to-X (PtX bzw. P2X). Aus Wasserstoff und Kohlenstoffdioxid gewonnene synthetische Kraftstoffe haben das Potenzial, Benzin oder Diesel in Verbrennungsmotoren teilweise oder sogar vollständig zu ersetzen. In der vorliegenden Arbeit wurden ausgewählte P2X-Prozesse zur Herstellung von synthetischen Kraftstoffen mittels modular aufgebauter Konzepte technisch, ökologisch (Life Cycle Assessment (LCA)) und ökonomisch (Life Cycle Costing (LCC)) untersucht, um die Effekte der Kopplung von Stromerzeugungsanlagen mit chemischen Synthesen zu verstehen.
Aktualisiert: 2020-12-26
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