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AP8 - Dieselmotor für Biogas


Gasmotoren sind heute typischerweise Ottomotoren mit einem für bivalenten oder monovalenten Gasbetrieb veränderten Einspritzsystem und einem entsprechendem Motormanagement. In vielen Fällen besteht aber darüber hinaus die Nachfrage, Dieselmotoren mit (Bio-)Gas zu betreiben, weil der Hersteller das in Frage kommende Fahrzeug nur mit Dieselmotor vertreibt.

Bei LLKWs, LKWs, kommunal-, bau-, land- und forstwirtschaftlichen Fahrzeugen und Arbeitsmaschinen besteht eine starke Nachfrage auch nach monovalentem (Bio)-Gasantrieb. Der heutige Nutzfahrzeug-, Landmaschinen - und Forstmaschinenmarkt sowie der Kommunalmaschinen-, Baumaschinen- und Arbeitsmaschinenmarkt ist durch eine große Anzahl von Herstellern geprägt. Die Antriebsmotoren, in den meisten Fällen Dieselmotoren, sind hierbei sehr unterschiedlich konzipiert.

Der Schwerpunkt dieses Arbeitpaketes liegt deshalb in der Entwicklung eines Konzeptes zur Umrüstung dieser Dieselmotoren. Von den ursprünglichen Herstellern eines Dieselmotors wird das Projektkonsortium lediglich das Kurbelgehäuse sowie die notwendigen Anbauteile wie Generator, Pumpen oder Anlasser übernehmen. Alle weiteren, für die Leistung, Drehmoment und Abgasnorm relevanten Teile werden durch eigene ersetzt.

Zielsetzung ist die Weiterentwicklung des bivalenten FLEX-POWER-Systems der Firma LuPower am Beispiel eines PKW-Dieselmotors, betrieben mit Biogas im Otto-Verbrennungsverfahren, unter folgenden Bedingungen:

  • alle Feinstaubvorschriften sind zu unterbieten
  • Abgasnorm EURO 5 und EEV sind zu erfüllen
  • Lärmemission ist um 10dbA zu senken
  • ein hoher technischer Entwicklungsstand soll erreicht werden

Dabei soll die Wirtschaftlichkeit des CNG/Biogasbetriebs den heutigen Stand der Dieselmotoren übertreffen.

Wesentliche technische Eckpunkte des erarbeiteten Konzeptes beinhalten:

  • ein spezieller Gaskolben mit einer eigens entwickelten Geometrie
  • die Leistung soll mindestens erhalten bleiben
  • das Drehmoment soll ebenfalls mindestens erhalten bleiben
  • der Dieselmotor wird über eine eigenständige Zündung und ein CNG-Steuergerät verfügen

CNG/Biogas ist weniger umweltschädlich als Diesel oder Benzin, weil es eine geringere Menge an potenziellen Schadstoffen enthält. Darüber hinaus ist es dank seiner höheren Klopffestigkeit vollkommen frei von giftigen Zusatzstoffen wie jene auf aromatischer Kohlenwasserstoffbasis, die normalerweise dem Benzin beigefügt werden, um die Oktanzahl zu erhöhen. Dies sorgt dafür, dass ein auf CNG/Biogas umgestelltes Fahrzeug immer umweltfreundlicher als ein reines Diesel- oder Benzinfahrzeug ist.

Fahrzeuge mit Dieselmotor sind weit verbreitet (Nutzfahrzeuge, Land- und Forstmaschinen sowie Bau- und Arbeitsmaschinen). Das Erschließen dieses Segments erweitert den Markt für Biogas ganz wesentlich. Für die Anwendung von (Bio-)Gas im automotiven Dieselmotor gibt es europaweit keine Anbieter und solche Systeme sind weitgehend Neuland.