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Kraftstoffzusatz Oxymethylenether

Alternative Kraftstoffe für einen nachhaltigen Verkehr

| Redakteur: Tobias Hüser

RWTH-Wissenschaftler bewerten Umweltwirkungen von neuen Oxymethylenether-Kraftstoffen vom Windrad bis zur Straße.
RWTH-Wissenschaftler bewerten Umweltwirkungen von neuen Oxymethylenether-Kraftstoffen vom Windrad bis zur Straße. (Bild: gemeinfrei / CC0)

Der Verkehrssektor erzeugt ein Viertel der weltweiten Treibhausgasemissionen. Zur Reduktion dieser Umweltwirkungen arbeiten RWTH-Wissenschaftler an alternativen Kraftstoffen aus regenerativen Quellen. Im Fokus der interdisziplinären Arbeitsgruppe: Oxymethylenether. Mit ausreichend regenerativer Energie könnte die Chemikalie ein vielversprechender Schritt für einen nachhaltigen Transportsektor sein.

Aachen – Gewöhnliche Kraftstoffe erzeugen bei der Verbrennung das Treibhausgas Kohlendioxid. Alternative Kraftstoffe schließen den Kohlenstoffkreislauf, da sie aus Kohlendioxid hergestellt werden können. Hierzu wird das Kohlendioxid mit Wasserstoff in maßgeschneiderte Kraftstoffe umgewandelt. Wenn der Wasserstoff aus erneuerbaren Energien hergestellt wird, sind diese Kraftstoffe nahezu klimaneutral. Oxymethylenether, kurz OMEx, sind eine Gruppe dieser maßgeschneiderten Kraftstoffe. Bedingt durch ihre molekulare Struktur und den hohen Sauerstoffanteil verbrennen OMEx im Vergleich zu fossilem Diesel mit deutlich niedrigeren Rußemissionen, wodurch sich niedrigere Stickoxidemissionen realisieren lassen. Damit bieten OMEx-Kraftstoffe die Chance, nicht nur klimafreundlicher zu sein, sondern auch andere Umweltauswirkungen wie Stickoxid- und Rußemissionen herkömmlicher Kraftstoffe zu reduzieren.

Im Rahmen der neuen Studie wurde ein Gemisch aus dem kurzkettigem OME1 (Di-methoxymethan) und fossilem Diesel analysiert. Hieran sind die RWTH-Lehrstühle für Technische Thermodynamik, für Systemverfahrenstechnik und für Verbrennungskraftmaschinen sowie das Institut für Technische und Makromolekulare Chemie beteiligt. Zur Forschungsarbeit kamen die Wissenschaftler im „Power-to-Fuel“-Projekthaus des RWTH-Strategiefonds zusammen.

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Die Umweltwirkungen wurden anhand einer Ökobilanz ermittelt. Diese erfasste alle Aspekte von der Stromproduktion mit Windkraft bis hin zu Verbrennung auf der Straße (Wind-to-Wheel). Für eine effizientere Produktion von OME1 wurde eine neue chemische Route entwickelt. Die Studie zeigt, dass diese den Wirkungsgrad im Vergleich zur bisherigen Produktion von OME1 um zwölf Prozentpunkte erhöht und so den Wasserstoffbedarf reduziert. Die Ökobilanz belegt das Potenzial von OME1 als nahezu klimaneutraler Kraftstoff: Ersetzt man 24 % fossilen Diesel durch OME1, reduzieren sich Treibhausgasemissionen um bis zu 22 %. Gleichzeitig zeigen Messungen am Motor, dass der neue Kraftstoff die Emissionen von Stickoxiden und Ruß um 43 % beziehungsweise 75 % mindert. Mit ausreichend regenerativer Energie könnte der Zusatz von OME1-Kraftstoff ein erster vielversprechender Schritt in Richtung eines nachhaltigen Transportsektors sein.

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