27 Juli 2009

Biodiesel: B10 möglich mit Regenerationssystem für Partikelfilter

Flottenversuche zeigen differenziertes Bild zum Einsatz erhöhter Biodieselbeimischung

Moderne Pkw können unter bestimmten Bedingungen mit B10, einer 10%-igen Biodieselbeimischung (v/v), betrieben werden. Bisherige Herstellerfreigaben erlauben nur einen Betrieb mit B7 (7%-ige Beimischung). Dies ist das Ergebnis von Flottenversuchen, die der Verband der Deutschen Biokraftstoffindustrie (VDB) mit Unterstützung der Union zur Förderung von Oel- und Proteinpflanzen (UFOP) durchgeführt hat.

Bei Pkw und leichten Nutzfahrzeugen ab der Emissionsstufe Euro-4 ist der Einsatz von Biodiesel bislang auf B7 begrenzt. Ursache hierfür ist nicht etwa eine Unverträglichkeit von Materialien oder der Verbrennung im Motor, sondern die Regeneration des Partikelfilters. Die Automobilindustrie berichtet hier über unzulässig hohe Motorölverdünnung infolge des Biodieselanteils bei der innermotorischen Nacheinspritzung zur Filterregeneration.

Die Ergebnisse der VDB-Flottenversuche zeigen nun ein differenzierteres Bild: Generell tritt eine erhebliche Motorölverdünnung beim Betrieb mit B10 nur dann auf, wenn Fahrzeuge ausschließlich im Kurzstreckenbetrieb laufen; Fahrtanteile auf Landstraßen und Autobahnen verringern diesen Effekt deutlich. Im Ergebnis der Untersuchungen zeigten sich signifikante Unterschiede zwischen verschiedenen Regenerationsstrategien, die von den Fahrzeugherstellern eingesetzt werden: Pkw, die zusätzlich zur innermotorischen Nacheinspritzung einen flüssigen Katalysator (auf Basis Cer/Ferrocen) einsetzen, schneiden wesentlich besser ab als Vergleichsfahrzeuge, die nur auf eine späte Einspritzung setzen. Der Flüssigkatalysator setzt die Rußabbrandtemperatur herunter, so dass bei diesem System geringere Kraftstoffmengen zur Regeneration eingesetzt werden müssen; hierdurch ist die Motorölverdünnung drastisch geringer ausgeprägt. Die Versuche zeigen, dass höhere Biodieselbeimischungen (B10) eingesetzt werden können, wenn Fahrzeuge mit geeigneten Einrichtungen zur Filterregeneration ausgerüstet sind.

Zu einem analogen Ergebnis kommt ein Projektvorhaben, das etwa zeitgleich am Institut für Mobile Systeme (ims) der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg durchgeführt wurde. Bei diesem Prüfstandsversuch wurde die Motorölverdünnung beim Einsatz von B10 unter konkreten Lastbedingungen untersucht. Dieses Vorhaben wurde von der Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V. (FNR) und der UFOP gefördert. Aufbauend auf den vorliegenden Ergebnissen sollen auf Initiative der UFOP zusätzliche Versuche mit einem weiteren Regenerationssystem durchgeführt werden, bei dem die Kraftstoffeinspritzung nicht im Motor, sondern direkt vor dem Oxidationskatalysator erfolgt. Dies könnte den Effekt der Motorölverdünnung weitgehend ausschalten.

Dieselpartikelfilter
Dieselpartikelfilter (DPF) in Pkw und leichten Nutzfahrzeugen benötigen eine aktive Regeneration, um den vom Filter zurückgehaltenen Ruß während des normalen Fahrbetriebs abzubrennen. Da die Abgastemperatur trotz der katalytischen Beschichtung des Filtermaterials hierzu häufig nicht ausreicht, wird bei Bedarf Kraftstoff nach dem eigentlichen Brennvorgang eingespritzt. Diese so genannte innermotorische Nacheinspritzung führt allerdings zu einem verstärkten Eintrag von Kraftstoff ins Motoröl. Aufgrund der höheren Siedelage kann dieser Effekt im Betrieb mit Biodiesel unter bestimmten Bedingungen kritisch werden.

Source: Union zur Förderung von Oel- und Proteinpflanzen (UFOP), 2009-07-09.

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