Zukünftige Energieträger
Neben der Infrastruktur für den Prüfbetrieb mit alternativen Energieträgern allen voran Wasserstoff, besteht am Technologie- und Umweltzentrum ein umfassendes Know-How im Bereich Applikation für den Betrieb mit synthetischen Kraftstoffen.
Wasserstoff als alternativer Energieträger im Verbrennungsmotor
Im Zusammenhang von Wasserstoff als Energieträger spielt ebenfalls der Wasserstoffmotor eine wichtige Rolle. Eine wichtige Aufgabe ist dabei die Antriebssysteme in ihrer jeweiligen Anwendung angemessen bewerten und deren Potential einschätzen zu können. Besonders in Hinblick auf den Einsatz von Wasserstoff im Nutzfahrzeugbereich bieten sowohl die Brennstoffzelle als auch der Wasserstoffmotor Vorteile. Der Motorenprüfstand am Technologie- und Umweltzentrum ist für den Betrieb von Wasserstoff befähigt und stellt die optimale Prüfumgebung für die Forschung- und Entwicklung in der Anwendung von Wasserstoff als Energieträger im Verbrennungsmotor.
Brennstoffzellenanwendungen
Das Institut für Verbrennungskraftmaschinen und Fahrzeugantriebe der Technischen Universität Darmstadt verfügt über einen Heavy Duty-Brennstoffzellenprüfstand. Das Technologie- und Umweltzentrum fungiert hier als enger Partner und unterstützt mit seiner langjährigen Erfahrung im Bereich Systementwicklung, Messtechnik und Auslegung von Antriebssystemen.
Der Brennstoffzellensystemprüfstand verfügt hierbei über eine maximale Systemleistung von 160 kW. In einer zweiten Phase wird die Systemleistung auf 300 kW erhöht. Auch am Brennstoffzellensystemprüfstand wird eine konsequente Entwicklungsmethodik durch einen in-the-Loop-Betrieb umgesetzt. Der Brennstoffzellensystem-in-the-Loop-Prüfstand (BZSiL) bietet die Möglichkeit das Brennstoffzellensystem auf Gesamtfahrzeugebene bereits in frühen Entwicklungsphasen zu untersuchen, indem ein reales Brennstoffzellensystem am Prüfstand unter Zuhilfenahme von simulierten Antriebssträngen, Betriebsstrategien, Fahrzeugen, Fahrszenarien, etc. betrieben wird.
Weitere Infos finden sie HIER auf der Website des VKM.
Synthetische Kraftstoffe
Ottokraftstoffe
An den Prüfeinrichtungen des Technologie- und Umweltzentrums werden potentiell erneuerbare und fossilfreie Ottokraftstoffe identifiziert und deren Potential in Bezug auf Leistung, Effizienz und Emissionsverhalten im Vergleich zu konventionellem Benzin analysiert.
So finden umfangreiche Messkampagnen am 4×4 Rollenprüfstand und im realen Straßenverkehr in Zusammenarbeit mit dem Institut für Verbrennungskraftmaschinen und Fahrzeugantriebe der TU Darmstadt statt.
Inhaltlich geht es um die technischen Randbedingungen, die Erprobung und die Piloteinführung von synthetischen Ottokraftstoffen im Breiten-Motorsport. Losgelöst von politischen Rahmenbedingungen bietet der Motorsport die ideale Plattform für die Entwicklung und Demonstration alternativer Antriebstechnologien unter anspruchsvollsten Randbedingungen und kann zudem als Technologietreiber für die Überführung synthetischer Kraftstoffe in die Bestandsflotte dienen.
Der Einsatz von synthetischen Kraftstoffen bietet darüber hinaus ein erhebliches Potenzial zur Minimierung von Schadstoffen in künftigen Antriebssystemen. Die DropIn-Fähigkeit sichert zudem den Betrieb in der Bestandsflotte. So zeigen aktuelle Forschungsvorhaben vielversprechende Ergebnisse. Ein Auszug aktueller Forschungsergebnisse, welche in Zusammenarbeit mit dem Institut für Verbrennungskraftmaschinen und Fahrzeugantriebe erstellt worden sind zeigen deutliche Emissionsminderungspotenziale für DIN EN 228 Synfuels unter RDE-Randbedingungen bezogen auf die Partikelanzahl auf.
Dieselkraftstoffe
Im Forschungsfeld der biogenen Dieselkraftstoffe liegt ein besonderer Fokus auf Drop-In fähigen Kraftstoffen, welche ohne Anpassung am Motor genutzt werden können. Dabei werden insbesondere biogene Kraftstoffe der 2. Generation untersucht, welche sich nicht negativ auf die Lebensmittelverfügbarkeit auswirken. Biogene Kraftstoffe weisen den Vorteil der CO2-Neutralität auf und haben des Weiteren potentiale hinsichtlich des Emissionsverhaltens. Die Untersuchungen mit biogenen Kraftstoffen am Institut VKM fokussieren sich dabei auf die Analyse des Brennverhaltens und der Emissionen. Weiterführend werden aber auch Analysen hinsichtlich des Verschleißes und der Dauerhaltbarkeit am Motorenprüfstand des Technologie- und Umweltzentrums durchgeführt.
Ein Auszug aktueller Forschungsergebnisse zeigt die Emissionsminderungspotenziale für den Einsatz von „Hydrotreated Vegetable Oil“ (HVO) und „Oxymethylenether“ (OME) verglichen mit einem B7 Diesel-Normkraftstoff bei variierten AGR-Raten unter konstanten Randbedingungen.
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