Emissionsfreie Mobilität und Energiewende

ISBN-13: 9783662674246 / Niemiecki / Twarda / 2023 / 213 str.

Martin Hartl

Opis

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.

Spis treści

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.

O autorze

Martin Härtl studierte allgemeinen Maschinenbau an der Technischen Universität München und promovierte 2015 zur Emissionsvermeidung bei Dieselmotoren durch sauerstoffhaltige Kraftstoffe. 2022 habilitierte er im Fach Verbrennungskraftmaschinen über funktionelle E-Fuels als Lösungsoption für nachhaltige Mobilität.

Martin Härtl ist als Privatdozent und Oberingenieur am Lehrstuhl für Nachhaltige Mobile Antriebssysteme an der Technischen Universität München tätig.

Blurb

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.

Der Autor

Martin Härtl studierte allgemeinen Maschinenbau an der Technischen Universität München und promovierte 2015 zur Emissionsvermeidung bei Dieselmotoren durch sauerstoffhaltige Kraftstoffe. 2022 habilitierte er im Fach Verbrennungskraftmaschinen über funktionelle E-Fuels als Lösungsoption für nachhaltige Mobilität.

Martin Härtl ist als Privatdozent und Oberingenieur am Lehrstuhl für Nachhaltige Mobile Antriebssysteme an der Technischen Universität München tätig.

Die Zielgruppen

Personen aus der Forschung, der Motorenindustrie, der Politik und aus den Industrieverbänden sowie alle Interessierten