1 Einleitung/Zielsetzung - Lehrstuhl Verbrennungskraftmaschinen ...

3.Alternative Kraftstoffen Lehrstuhl VFA
Die Umwandlung von CO, CO2 und H2 in Methanol und Wasser ist ein exothermer Prozess,
der bei Temperaturen von 220-280 °C und einen Druck von 40-110 bar abläuft. Am Ende des
Prozesses wird aus dem Rohmethanol durch Destillation Reinmethanol gewonnen.
3.2.3 Aktuelle Einsatz von Alkoholkraftstoffen
Schon zu Beginn der 80er Jahre wurden Motoren entwickelt, die mit Methanol-Benzin-
Mischkraftstoffen betrieben werden konnten. Am Anfang erhielten diese Kraftstoffe bis 15%
Methanolgehalt (M15); später wurde der Methanolanteil gesteigert. Unter bestimmten
Bedingungen und in Abhängigkeit vom Wassergehalt des Methanols sind zusätzliche
Lösungsmittler erforderlich. Bis zu einem Methanolanteil von ca. 3% sind keine
Veränderungen am Motor nötig. Eine Beimischung von 3 %-15 % Methanol erfordert eine
Anpassung der Materialien des Kraftstoffsystems (Kunststoffe), die mit Methanol direkt in
Kontakt kommen. Für den Einsatz im Fahrzeug war Reinmethanol zunächst nicht geeignet, da
sein geringer Dampfdruck Kaltstartprobleme zur Folge hatte. Aus diesem Grund wurden dem
Methanol 10-15 % Benzin beigemischt. Um die Kraftstoffeigenschaften von M85 besser
nutzen zu können, war eine Modifikationen der bestehenden Motorenkonzepte nötig.
Die erste Versuchen mit M85 wurden mit umgerüsteten Ottomotoren durchgeführt. Dabei
ermöglichten die hohen Oktanzahlen eine Erhöhung des Verdichtungsverhältnisses gegenüber
dem Benzinbetrieb. Schon 1982 konnten Methanolfahrzeuge ECE-Zyklus günstigere
Verbrauchswerte gegenüber vergleichbaren Benzinfahrzeugen erzielen. Bedingt durch den
Magerbetrieb, die geringe Flammentemperatur und die hohe Verdampfungswärme der
Methanolkraftstoffe zeigten die Methanolfahrzeuge darüber hinaus niedrige NOx-
Emissionswerte.
Optimierte Konzepte für M85 wurden weltweit getestet und nahezu bis zur Serienreife
entwickelt. Wegen der fehlenden großflächigen Versorgungsinfrastruktur wurde der
Schwerpunkt der Entwicklung zunehmend auf universellere Flexible Fuel Vehicles ( FFV)
gelegt, die mit M85, mit Benzin und Anderen betrieben werden konnten.
In Kalifornien und einigen Städten der USA waren FFV für den Betrieb mit
Verbrennungsmotor und Methanol-Benzin-Gemischen im Einsatz. Die Fahrzeuge führten nur
einen Tank mit sich, verfügten aber über einen Kraftstoffsensor. Von den etwa 20.000
Fahrzeugen entfielen ca. 15.000 auf Kalifornien. An diesem Projekt waren die Firmen Ford,
GM, Chrysler, VW, Nissan, Toyota und Mercedes beteiligt. 15
15 vergleiche auch Höhlein, B./Grube, T./Biedermann, P : Methanol als Energieträger, Schriften des
Forschungszentrum Jülich GmbH, Reihe Energietechnik, Band 28,S.10
Erstellt von Rodion Wagner 30