Die Mischung macht’s

„Diese einzigartige Technologie ermöglicht es uns, die Vorteile von Gas mit dem hohen Wirkungsgrad eines Dieselmotors zu kombinieren, der etwa 30 bis 40 Prozent höher ist als bei einem Ottomotor“, kommentiert Lars Mårtensson, Leiter des Bereichs Umweltschutz bei Volvo Trucks. „Dadurch verbraucht dieser Lkw deutlich weniger Energie als herkömmliche gasbetriebene Lkw.“ Im August 2007 stellte Volvo Trucks nicht weniger als sieben einsatzbereite Demonstrations-Lkw vor, die für verschiedene Biokraftstoffe umgerüstet waren (wir berichteten). Nach weiteren Untersuchungen konzentriert sich das Unternehmen jetzt auf zwei erneuerbare Kraftstoffe: DME und Methangas + Diesel.

Mehr Erdgas- als Ölreserven
„Methangas ist mit Abstand der am besten verfügbare Kraftstoff als Alternative zum Dieselkraftstoff. Es gibt deutlich mehr Erdgas- als Ölreserven. Doch vor allem nimmt die Produktion von klimaneutralem Biogas in vielen Ländern Fahrt auf, was das dringlichste Problem – die Reduzierung von CO2-Emissionen – löst“, sagt Lars Mårtensson.
Die Verwendung von Methangas im Fernverkehr war lange Zeit schwierig. Ein Lkw-Motor, bei dem die Zündung per Zündfunken erfolgt, hat gewöhnlich eine beschränkte Reichweite (ungefähr 150 bis 200 Kilometer). Volvo Trucks löst dieses Problem durch die Kombination von Methangas und Dieselkraftstoff und die Verwendung dieses Kraftstoffs in einem Dieselmotor. Dadurch erhöht sich die Reichweite um über 50 Prozent. Bei Verwendung von verflüssigtem Gas, das eine höhere Energiedichte besitzt, verdoppelt sich die Reichweite sogar. Daneben ist die Fahrbarkeit des Dieselmotors im Vergleich zu einem Motor mit Zündkerzen verbessert.

Funktionsweise
Die Lösung basiert auf den bewährten Euro 5-Dieselmotoren von Volvo. Wenn die Motoren für den Gasbetrieb umgerüstet werden, werden spezielle Tanks entweder für flüssiges, volumeneffizientes Methangas (LNG/LBG) oder für unter Druck stehendes Methangas (CNG/CBG) eingebaut. Zusätzlich wird ein separates Kraftstoffsystem mit Gaseinspritzung im Ansaugkrümmer installiert.
Eine kleine Menge Diesel wird eingespritzt und durch Verdichten gezündet, wodurch wiederum die Mischung aus Methangas und Luft gezündet wird. Dadurch ist keine Zündkerze erforderlich, und Volvo kann die effiziente Dieseltechnologie in vollem Umfang nutzen. Die Leistungsmerkmale und Fahreigenschaften entsprechen somit denen eines herkömmlichen Diesel-Lkw.
„Prozessoren berechnen ständig das Kraftstoffverhältnis gemäß dem aktuellen Fahrmuster. Das Optimum, also der höchste Anteil an Gas, wird durch eine ruhige, gleichmäßige Fahrweise erreicht“, erklärt Mårtensson.
Wenn der Gasvorrat aufgebraucht ist, kann der Lkw mit Dieselkraftstoff weiterbetrieben werden. Dies ist einzigartig an der Volvo Technologie und macht das System zu einer realistischen Option für viele Kunden selbst in Gegenden, in denen das Netz von Gastankstellen noch nicht gut ausgebaut ist.

Praxiserprobung zur Optimierung
Die während der Fahrt benötigte Menge an Dieselkraftstoff variiert, doch Volvo Trucks arbeitet daran, den Dieselanteil zu minimieren. „Wir erwarten, dass die Lkw zu 80 Prozent mit Methangas betrieben werden können, sobald die Technologie verfeinert und getestet worden ist“, sagt Mats Franzén, Manager für Motorstrategie und -planung bei Volvo Trucks. „Unsere Praxiserprobungen 2010 beginnen mit einem Mischungsverhältnis mit bis zu 70 Prozent Methangas. Der Rest besteht aus Biodieselmix, d. h. aus fossilem Dieselkraftstoff gemischt mit Diesel aus erneuerbaren Rohstoffen.“
Über die gesamte Kraftstoffkette gerechnet, also von der Produktion bis zur Nutzung auf der Straße, könnte die neue Technologie die Kohlendioxidemissionen im Vergleich zum herkömmlichen Dieselbetrieb langfristig um bis zu 80 Prozent senken, wenn Biogas und 100 Prozent Biodiesel verwendet werden, ist man sich bei Volvo sicher.n

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