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Emissionsfreies Fahren – Alternativen in der konventionellen Antriebstechnik

Von Stefan Beinkämpen, Mitglied des Vorstandes der Baumot AG, Königswinter.

In Europa werden jährlich etwa 24 Mio PKW produziert, dabei nehmen die Produktionsanteile von hybriden und vollelektrischen Fahrzeugen stetig zu. Zahlen des Kraftfahrtbundesamtes (KBA 01/2019) zeigen 83.175  vollelektrische, 341.411 hybride und 46.671.198 konventionell angetriebene PKW im Fahrzeugbestand der Bundesrepublik Deutschland. Mit einer durchschnittlichen Haltezeit von 9,5 Jahren wird der Anteil konventionell angetriebenen Fahrzeugen auch in den kommenden Jahren den Großteil der Fahrzeuge im Fahrzeugbestand der Bundesrepublik Deutschland ausmachen.

Seit 1990, mit der Einführung der erste EURO Abgasnorm für PKW, wird die Automobilindustrie angehalten Verbrennungsmotoren mit immer effizienteren Verbrennungsprozessen zu entwickeln. Eine Motorentwicklung hin zu hoch aufgeladenen Aggregaten in Verbindung mit Leichtbaukonzepten der Karosserieentwicklung führte zu den effizienten  Fahrzeugen die die Vorgaben der EURO 5 Normen ohne zusätzlicher Abgasnachbehandlung entsprachen.

Mit Einführung der EURO 6 Ziele und der Umstellung des NEDC Prüfzyklusses auf den WLTP Prüfzyklus wurden die Anforderungen soweit verschärft, dass technische Maßnahmen in der Abgasnachbehandlung notwendig wurden um die Ziele zu erreichen. Insbesondere der Stickoxidausstoß bei Diesel Fahrzeugen wird durch die SCR-Technologie (Selective Catalytic Reduction), der chemischen Reaktion von Ammoniak, gewonnen aus der Harnstofflösung AdBlue, mit Stickoxiden deutlich verringert.

Einen positiven Effekt auf die Emissionsreduktion könnten synthetische Kraftstoffe haben. Synthetische Kraftstoffe zeichnen sich zunächst durch die Substitution von Rohöl durch Gas, Kohle oder Biomasse aus. Eine besondere Kraftstoffart unter den synthetischen Kraftstoffen ist das eFuel, welches durch einen Power to Liquid Syntheseprozess Rohöl durch regenerativ Energie und CO2 aus der Atmosphäre substituiert. Das eFuel verbrennt in dem Fall rechnerisch klimaneutral im Aggregat. Forscher der TU München sind davon überzeugt, dass mit einer leistungsfähigen Abgasnachbehandlung die Emissionen sogar auf Null gesenkt werden können. (Springer Professional, Synthetischer Kraftstoff kann Emissionen deutlich senken, Patrick Schäfer, 06.09.2018)

Entwicklungszyklen werden immer kürzer und Erkenntnisse nehmen immer schneller zu. In der Verwendung von Computern und Mobiltelefonen ist das upgraden auf den technisch neuesten Stand üblich, häufig sogar alternativlos um die Nutzungsdauer effektiv zu verlängern. Das Upgrade eines PKW auf den technisch neuesten Stand und damit die weitere Verwendung auch unter neuen engen gesetzlichen Grenzwerten ist für Fahrzeughalter ein noch ungewohnter Prozess. Hier wird ein Umdenken stattfinden müssen, da Nachhaltigkeit und Nutzungsdauer immer wichtigere Faktoren für den Fahrzeughalter werden. Die Möglichkeit ein modernes Abgassystem in sein Auto verbauen zu lassen, damit die engen Grenzwerte für Stickoxidemissionen zu unterschreiten und von Verkehrsverboten ausgenommen zu sein zeigt nur den Anfang des sinnvollen Umdenkens.

Die Entwicklung, Produktion und Montage von Fahrzeugupgrades wird die Herausforderung der kommenden Jahre. In der Abgasnachbehandlung entwicklen spezialisierte Unternehmen Lösungen zur Nachrüstung bestehender Fahrzeuge mit nur geringen Schnittstellen zum Fahrzeughersteller. Wird die Anzahl an Nachrüstungen im Fahrzeugleben zunehmen, so können effektivere Lösungen in engerer Zusammenarbeit zwischen Nachrüstunternehmen und Fahrzeugbauer entwickelt werden. Auch sind mit diesem Ansatz neue Geschäftsmodelle für Nachrüstunternehmen, Werkstattbetriebe und Fahrzeugbauer denkbar, wenn bestehenden Interessenskonflikte überwunden werden. Ein nahezu emissionsfreies Fahren ist technisch sofort mit bestehenden Technologien für den gesamten Fahrzeugbestand realisierbar. Voraussetzung ist neben dem Willen zur gemeinsamen Umsetzung auch die Verfügbarkeit von eFuels in den Tankstellen, sowie ausreichende Ressourcen für den Power to Liquid Syntheseprozess.

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