Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Neuer Verbrennungsmotor halbiert CO2-Ausstoß

16.09.2013
Erdgas-Diesel-Hybride verspricht auch sehr geringen Verbrauch

Wissenschaftler der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich (ETHZ) haben einen Verbrennungsmotor entwickelt, der eine viel geringere Umweltbelastung verspricht als derzeit gängige Aggregate. Denn der zum Erdgas-Hybriden umgebaute Dieselmotor mit ausgeklügelter Regelungstechnik verspricht bei gleicher Leistung einen um die Hälfte geringeren CO2-Ausstoß und lockt zudem mit hoher Effizienz. Denn der Treibstoffverbrauch liegt bei unter 2,4 Litern pro 100 Kilometern.


Motor am Prüfstand: Sparsam dank Erdgas
(Foto: Tobias Ott/ETHZ)

Das Konzept beruht auf industriell bereits gebräuchlichen Motoren und könnte daher schnell umgesetzt werden - eine Serienproduktion in fünf Jahren ist den Forschern zufolge realistisch. "Voraussetzung ist, dass wir einen Industriepartner finden, der die Entwicklung eines Prototypen an die Hand nimmt", meint Christopher Onder, Senior Scientist am Institut für Dynamische Systeme und Regelungstechnik der ETHZ. Demnach laufen bereits konkrete Gespräche mit einem Autohersteller.

Erdgas gegen CO2

Der durchschnittliche CO2-Ausstoß aller 2012 in der Schweiz verkauften neuen Pkw betrug 151 Gramm pro Kilometer. Der neue Motor dagegen gibt in einem Wagen der Golf-Klasse nur 56 Gramm CO2 pro Kilometer ab - unterschreitet also gängige Emissionswerte um das Zwei- bis Dreifache. Möglich wird das, da das ETHZ-Team einen herkömmlichen Dieselmotor eines Personenwagens der Golf-Klasse so umgebaut hat, dass er zu 90 Prozent mit Erdgas betrieben werden kann. Dieser ist vergleichsweise emissionsarm und gilt für die nächsten Jahrzehnte als wichtige Alternative zu Erdöl.

Im Gegensatz zu gewöhnlichen Erdgasmotoren zündet der neue Motor nicht per Zündkerze, sondern mit einer kleinen Menge Diesel, die direkt in den Zylinder gespritzt wird. Ein spezieller Sensor misst dabei den Druck in den Zylindern, was es den Forschern ermöglicht hat, mit komplexen Steuer- und Regelungsalgorithmen die Menge des Diesels und den Zeitpunkt für das Einspritzen ständig anzupassen. Das erlaubt einen Betrieb des Motors mit einer sehr hohen Effizienz, der maximale Wirkungsgrad bei der Verbrennung liegt bei 39,6 Prozent.

Vielseitiges Hybrid-Konzept

Eben diese Regelungstechnik ermöglicht den sinnvollen Einsatz des Erdgas-Diesel-Motors in einem Fahrzeug. Deren Konzept ist an sich nicht neu, solche Motoren kommen bereits in der Industrie zum Betrieb großer Maschinen zum Einsatz. Allerdings bleiben dort Drehzahl und Last relativ konstant - im Gegensatz zu einem Auto, für das die neue Konstruktion gedacht ist. Der Erdgas-Diesel-Motor des ETHZ-Teams kann dabei mit einem Elektromotor gekoppelt werden, um den Verbrauch noch zusätzlich zu senken. Allerdings ist er auch für den Einsatz ohne elektrische Hybridisierung geeignet - was in der industriellen Fertigung größere Stückzahlen erlaubt.

Der Hybrid-Motor ist den Forschern zufolge als Brückentechnologie für die nächsten zehn bis 20 Jahre ideal. Ehe er in Serie gehen kann, sind aber noch letzte technische Hürden zu nehmen. "Im Moment beschäftigt uns vor allem die Temperatur im Katalysator", so der projektbeteiligte Doktorand Tobias Ott. Dieser brauche mindestens 300 Grad, um richtig zum Laufen zu kommen. Da der Motor so effizient arbeitet, ist die Abluft aber insbesondere nach dem Start zu kühl. Die Forscher wollen das Problem beheben, indem sie die den Motor während des Warmlaufs speziell regeln.

Thomas Pichler | pressetext.redaktion
Weitere Informationen:
http://www.ethz.ch

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Automotive:

nachricht Neue Scheinwerfer-Dimension: Volladaptive Lichtverteilung in Echtzeit
28.06.2017 | Universität Stuttgart

nachricht Leuchtende Mikropartikel unter Extrembedingungen
28.02.2017 | Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Automotive >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Schnelles und umweltschonendes Laserstrukturieren von Werkzeugen zur Folienherstellung

Kosteneffizienz und hohe Produktivität ohne dabei die Umwelt zu belasten: Im EU-Projekt »PoLaRoll« entwickelt das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT aus Aachen gemeinsam mit dem Oberhausener Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheit- und Energietechnik UMSICHT und sechs Industriepartnern ein Modul zur direkten Laser-Mikrostrukturierung in einem Rolle-zu-Rolle-Verfahren. Ziel ist es, mit Hilfe dieses Systems eine siebartige Metallfolie als Demonstrator zu fertigen, die zum Sonnenschutz von Glasfassaden verwendet wird: Durch ihre besondere Geometrie wird die Sonneneinstrahlung reduziert, woraus sich ein verminderter Energieaufwand für Kühlung und Belüftung ergibt.

Das Fraunhofer IPT ist im Projekt »PoLaRoll« für die Prozessentwicklung der Laserstrukturierung sowie für die Mess- und Systemtechnik zuständig. Von den...

Im Focus: Das Auto lernt vorauszudenken

Ein neues Christian Doppler Labor an der TU Wien beschäftigt sich mit der Regelung und Überwachung von Antriebssystemen – mit Unterstützung des Wissenschaftsministeriums und von AVL List.

Wer ein Auto fährt, trifft ständig Entscheidungen: Man gibt Gas, bremst und dreht am Lenkrad. Doch zusätzlich muss auch das Fahrzeug selbst ununterbrochen...

Im Focus: Vorbild Delfinhaut: Elastisches Material vermindert Reibungswiderstand bei Schiffen

Für eine elegante und ökonomische Fortbewegung im Wasser geben Delfine den Wissenschaftlern ein exzellentes Vorbild. Die flinken Säuger erzielen erstaunliche Schwimmleistungen, deren Ursachen einerseits in der Körperform und andererseits in den elastischen Eigenschaften ihrer Haut zu finden sind. Letzteres Phänomen ist bereits seit Mitte des vorigen Jahrhunderts bekannt, konnte aber bislang nicht erfolgreich auf technische Anwendungen übertragen werden. Experten des Fraunhofer IFAM und der HSVA GmbH haben nun gemeinsam mit zwei weiteren Forschungspartnern eine Oberflächenbeschichtung entwickelt, die ähnlich wie die Delfinhaut den Strömungswiderstand im Wasser messbar verringert.

Delfine haben eine glatte Haut mit einer darunter liegenden dicken, nachgiebigen Speckschicht. Diese speziellen Hauteigenschaften führen zu einer signifikanten...

Im Focus: Kaltes Wasser: Und es bewegt sich doch!

Bei minus 150 Grad Celsius flüssiges Wasser beobachten, das beherrschen Chemiker der Universität Innsbruck. Nun haben sie gemeinsam mit Forschern in Schweden und Deutschland experimentell nachgewiesen, dass zwei unterschiedliche Formen von Wasser existieren, die sich in Struktur und Dichte stark unterscheiden.

Die Wissenschaft sucht seit langem nach dem Grund, warum ausgerechnet Wasser das Molekül des Lebens ist. Mit ausgefeilten Techniken gelingt es Forschern am...

Im Focus: Hyperspektrale Bildgebung zur 100%-Inspektion von Oberflächen und Schichten

„Mehr sehen, als das Auge erlaubt“, das ist ein Anspruch, dem die Hyperspektrale Bildgebung (HSI) gerecht wird. Die neue Kameratechnologie ermöglicht, Licht nicht nur ortsaufgelöst, sondern simultan auch spektral aufgelöst aufzuzeichnen. Das bedeutet, dass zur Informationsgewinnung nicht nur herkömmlich drei spektrale Bänder (RGB), sondern bis zu eintausend genutzt werden.

Das Fraunhofer IWS Dresden entwickelt eine integrierte HSI-Lösung, die das Potenzial der HSI-Technologie in zuverlässige Hard- und Software überführt und für...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Marine Pilze – hervorragende Quellen für neue marine Wirkstoffe?

28.06.2017 | Veranstaltungen

Willkommen an Bord!

28.06.2017 | Veranstaltungen

Internationale Fachkonferenz IEEE ICDCM - Lokale Gleichstromnetze bereichern die Energieversorgung

27.06.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

EUROSTARS-Projekt gestartet - mHealth-Lösung: time4you Forschungs- und Entwicklungspartner bei IMPACHS

28.06.2017 | Unternehmensmeldung

Proteine entdecken, zählen, katalogisieren

28.06.2017 | Biowissenschaften Chemie

Neue Scheinwerfer-Dimension: Volladaptive Lichtverteilung in Echtzeit

28.06.2017 | Automotive