DMEplusX - DME-haltige erneuerbare Kraftstoffe für den Einsatz in der Bestandsflotte

Abstract

Im Rahmen des vom BMWK geförderten Verbundvorhabens DMEplusX- DME-haltige erneuerbare Kraftstoffe für den Einsatz in der Bestandsflotte wurden dieselmotorische Anwendungen von DME (Dimethylether) als Beimischung zu Dieselkraftstoffen bis hin zu DME als Substitutionskraftstoff untersucht. Wie in den Vorgängerprojekten gezeigt werden konnte, kann DME als Retrofit-Lösung in konventionellen Fahrzeugen eingesetzt werden, was jedoch mit einem gewissen Aufwand (Einspritz- und Tanksystem, Brennverfahren, Abgasnachbehandlung) verbunden ist. Durch die Einführung eines Blending-Konzeptes kann dieser Aufwand minimiert und sogar ein Flexfuel-Betrieb des umgerüsteten Fahrzeugs ermöglicht werden. Im Fokus der Ar-beiten am Lehrstuhl für Thermodynamik mobiler Energiewandlungssysteme (TME) stand die Untersuchung der katalytischen Umsetzung und des Einflusses von DME auf Serienkatalysatoren. Im Teilprojekt B.3.1 wurde als Vorbereitung eine FTIR-Methode zur präziseren Auswertung von Abgasrelevanten Spezies der DME-Verbrennung, wie u.a. DME, Ameisensäure und Formaldehyd entwickelt. Bei experimentellen Untersuchungen am Laborgasprüfstand in den weiteren Teilprojekten B.3.2 und B.3.3 stellte sich nach ausführlichem Katalysator-Screening die DME-Oxidation auf DOC-Katalysatoren als herausfordernd heraus. In Folge dessen konnte erarbeitet werden, dass die Methankatalyse bei DOC-Katalysatoren mechanistisch gut auf die DME-Umsetzung anwendbar ist und dynamische Betriebsstrategien zur Aktivitätssteig eingesetzt werden können. Des Weite-ren reagierte DME unter SCR-Bedingungen im Hochtemperaturbereich (300 °C < T < 550 °C) zu zahlreichen toxischen Spe-zies, wie CO, Formaldehyd und Ameisensäure, welches die NOx-Reduzierung negativ beeinträchtigt. Dies betont die Effizienz von DOC-Katalysatoren, sodass DME keine negative Auswirkung auf die weiteren Abgasnachbehandlungskomponenten aus-bildet und somit ein klassisches Abgasnachbehandlungssystem beibehalten werden kann