BiOtto – Bildung von Rußpartikeln und katalytische Filterregeneration bei der motorischen Nutzung von Ottokraftstoffen aus Biomasse

Zur Reduzierung des CO2-Ausstoßes ist der Einsatz von Biokraftstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen unverzichtbar. Neben dem existierenden Grenzwert der Rußpartikelmasse ist die Limitierung der Partikelanzahl im Gespräch. Für gesteigerte Ethanolanteile ist bei Ottomotoren mit Direkteinspritzung gegenüber konventionellem Benzin eine erhöhte Neigung zum Rußausstoß feststellbar, dessen Quellen nicht geklärt sind. Daher wird die Rußbildung und Oxidation für Kraftstoffe mit variablen biogenen Anteilen detailliert untersucht. Für ein grundlegendes Verständnis für die Potentiale und Grenzen zukünftiger Kraftstoffmischungen bezüglich Rußemissionen kommen Lasermesstechniken in einem teilweise transparenten direkteinspritzenden Ottomotor genauso zur Anwendung wie motorische Simulationen der Rußbildung und Oxidation sowie der Verbrennung bei dem Projektpartner Professur für Numerische Thermofluiddynamik (NTFD) TU BA Freiberg. Für eine grundlegende Charakterisierung und zur Modellbildung und Validierung wird die Partikelbildung für variierte Biokraftstoffanteile in laminaren Flammen untersucht (Projektpartner GWA TU BA Freiberg / Engler-Bunte-Institut, Bereich Verbrennungstechnik KIT). Die Simulationsergebnisse und experimentellen Daten sind wiederum wichtige Randbedingungen für die wissensbasierte Entwicklung eines hocheffizienten Katalysators für die schnelle Oxidation des Otto-Rußes im Partikelfilter (Projektpartner: Professur für Reaktionstechnik (RT), TU BA Freiberg). Hierbei handelt es sich um ein integriertes Modul aus Partikelfilter und Drei-Wege-Katalysator. Durch die interdisziplinäre Struktur des Vorhabens wird schließlich das Komplettsystem Motor-Katalysator-Filter für biogene Kraftstoffe optimiert.Die Finanzierung dieser Arbeit erfolgt im Rahmen des Projektes: „Bildung von Rußpartikeln und katalytische Filterregeneration bei der motorischen Nutzung von Ottokraftstoffen aus Biomasse“ (Nachwuchsgruppe, FKZ: 22026711) über das Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL), vertreten durch die Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe (FNR).