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Well-to-Wheel Betrachtung des Dieselmotors

Erstellt am: 04.11.2010 | Stand des Wissens: 08.03.2023
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Ansprechpartner
IKEM - Institut für Klimaschutz, Energie und Mobilität e.V.

Dieselmotoren haben bei der Betrachtung des Tank-to-Wheel (TtW) Systems gegenüber vergleichbaren Benzinmodellen einen Verbrauchsvorteil. Zusätzlich wurde der Dieselmotor bereits in der Vergangenheit auf einen günstigen Verbrauch hin optimiert und hat in dieser Hinsicht einen relativ hohen Entwicklungsstand erreicht. Daher sind motorseitig in naher Zukunft nur geringe Treibstoffeinsparungen zu erwarten [Grue06, S. 48f.]. Zukünftig bieten eher Maßnahmen am Gesamtfahrzeug, wie die Einführung der Euro-Norm, Gewichts- und Widerstandsreduktionen oder die Start-Stopp-Automatik, Einsparpotenziale für Energieverbrauch und Emissionen [Grue06, S. 124ff.].

Die Treibhausgasemissionen im TtW System werden unter anderem durch die Wahl des eingesetzten Treibstoffes beeinflusst. Dieseltreibstoff kann durch sogenanntes Biodiesel (auch Rapsmethylester, RME) auf Basis von Pflanzenölen oder tierischen Fetten substituiert werden [Watt19]. Die Beimischung zum konventionellen Kraftstoff wird je nach Anteil (X) der Beimischung als BX bezeichnet und besteht meist auf Basis von Raps. Dabei sind die Schmiereigenschafts des Rapsölmethylester wesentlich besser als von konventionellem Diesel, wodurch der Verschleiß während des Einspritzens verringert wird [Watt19]. Derzeit wird Biodiesel in Deutschland fast ausschließlich mit einem Biodieselanteil von maximal 7 Prozent beigemischt. Nur an wenigen Orten wird reiner Biodiesel (B100) genutzt [Müll21]. Bei diesen alternativen Treibstoffen handelt es sich in der Regel um Biotreibstoffe der ersten Generation [Müll21].

Biokraftstoffe aus der zweiten Generation stammen aus landwirtschaftlichen sowie organischen Abfällen und stehen somit nicht in Konkurrenz zur Nahrungsmittelproduktion [Müll21]. Mit diesen Treibstoffen sind Minderungen der Treibhausgasemissionen von über 80 Prozent gegenüber den fossilen Energieträgern möglich. Das Mengenpotenzial von Biomasse ist jedoch limitiert [WiAr10, S. 313].

Auch aus diesem Grund spielen Biokraftstoffe eine untergeordnete Rolle in Deutschland. Biodiesel macht dabei den größten Anteil aus [Müll21].
Dieselkraftstoffe können ebenfalls als synthetische Kraftstoffe auf der Basis von elektrischer Energie hergestellt werden (Power-to-Liquid, PtL). Um eine bessere Treibhausgasbilanz im Vergleich zu konventionellen Dieselkraftstoffen zu erhalten, muss hier erneuerbarer Strom eingesetzt werden. Bei der Well-to-Wheel Betrachtung ist somit eine Einsparung von mindestens 70 Prozent der Treibhausgasemissionen möglich [SeEh18].
Ansprechpartner
IKEM - Institut für Klimaschutz, Energie und Mobilität e.V.
Zugehörige Wissenslandkarte(n)
Antriebstechnologien im Straßenverkehr (Stand des Wissens: 26.06.2023)
https://www.forschungsinformationssystem.de/?298940
Literatur
[Grue06] Grünwald, Reinhard Perspektiven eines CO2- und emissionsarmen Verkehrs- Kraftstoffe und Antriebe im Überblick, 2006
[Müll21] Müller-Lohse, Lena Biokraftstoffe: Überblick, aktueller Stand und
Zielsetzungen mit Fokus auf Biomethan, 2021
[SeEh18] Bierkandt, Thomas , Severin, Michael , Ehrenberger, Simone , Köhler, Markus Klimaneutrale synthetische Kraftstoffe im Verkehr, 2018/12
[Watt19] Watter, Holger Biokraftstoffe, 2019
[WiAr10] Wietschel, Martin , Arens, Marlene , Dötsch, Christian , Herkel, Sebastian , Krewitt, Wolfram, Markewitz, Peter , Möst, Dominik , Scheufen, Martin (Hrsg.) Energietechnologien 2050 - Schwerpunkte für Forschung und Entwicklung, 2010
Glossar
Biomasse Biomasse umfasst:
  • Reststoffe wie z.B. Restholz, organische Abfälle (Biomüll, Gülle etc.), Stroh sowie
  • Energiepflanzen wie z.B. Raps, schnell wachsende Baumarten, Energiegetreide, Miscanthus.
Start-Stopp-Technik Die Start-Stopp-Technik ist eine Funktion von durch Verbrennungsmotoren angetriebenen Fahrzeugen, die das Ab- und wieder Anschaltung des Motors automatisch regelt. In Phasen des Fahrzeugstillstands oder eines verminderten Antriebsbedarfs wird damit der Motor ausgeschaltet. Im Falle von Mehrmotoren-Fahrzeugen können während der Fahrt die temporär überflüssigen Motoren deaktiviert werden, um den Energiebedarf und die Emissionen zu reduzieren.
TtW Tank-to-Wheel; Teilsystem der Well-to-Wheel Analyse, die die Treibhausgasemissionen des Fahrzeugbetriebs erfasst.

Auszug aus dem Forschungs-Informations-System (FIS) des Bundesministeriums für Verkehr und digitale Infrastruktur

https://www.forschungsinformationssystem.de/?332879

Gedruckt am Donnerstag, 7. Dezember 2023 11:35:21