Emissionsfreie Mobilität und Energiewende

Das Buch bietet eine technische und ökonomische Analyse der Ausgangssituation für die Energiewende und diskutiert synthetische Kraftstoffe auf der Basis von erneuerbarem Strom, sogenannte E-Fuels, als zielführende Option. Infrage kommende Stoffe werden vorgestellt mit einem Schwerpunkt auf Verbindungen ohne Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindungen (C1-E-Fuels). Diese verbrennen rußfrei und bieten damit einen zusätzlichen Vorteil im Hinblick auf die Reinhaltung der Luft, sie werden daher als funktionelle E-Fuels bezeichnet. Oxymethylenether als funktionelle C1-E-Fuels für Dieselmotoren lösen den Zielkonflikt zwischen Partikeln und Stickoxiden auf und ermöglichen so Brennverfahren mit hoher AGR-Verträglichkeit zur innermotorischen NOx-Vermeidung. Schadstoffemissionen im Bereich der Nachweisgrenze der Emissionsmesstechnik und damit nahe dem Umgebungsniveau lassen sich an realen Motoren erreichen. Dimethylcarbonat und Methylformiat als funktionelle C1-E-Fuels für Ottomotoren bieten ebenfalls rußfreie Verbrennung und ca. 60 % verminderte NOx-Rohemissionen bei höchster Klopffestigkeit. Hocheffiziente und lokal effektiv emissionsfreie Motoren sind realisierbar. Das Buch zeigt anhand des internationalen Stands der Wissenschaft und ausgewählter eigener Forschungsarbeiten, welche Potentiale bei Effizienz, Verbrennung und Emissionen funktionelle E-Fuels bieten, aber auch welche Aufgaben im Bereich der Abgasnachbehandlung, der Motorentechnik und der Emissionsmesstechnik noch zu lösen sind. Inhaltsverzeichnis Einführung und Hintergrund.- E-Fuels als Energiespeicher.- Eigenschaften von E-Fuels.- Reihe der C1-Ether (OME): Anwendung und Herstellung.- C1-Ether als E-Fuels für Selbstzündung: Charakterisierung am Dieselmotor.- C1-Ester als E-Fuels für Fremdzündung: Grundlagen und Eigenschaften.- C1-Ester als E-Fuels für Fremdzündung: Motorversuche.- Fazit: Forschungsfragen für die Zukunft.- Literaturverzeichnis.