Was ist AdBlue oder Biomass-to-Liquid? Was sind Synthetische Kraftstoffe oder wie funktioniert der Wasserstoffantrieb? Diese und andere Antworten finden Sie in unserem Lexikon.
Sie wissen nicht, wie ein Wasserstoffantrieb funktioniert? Sie wollen wissen, was hinter der Bezeichnung Gas-to-Liquid steckt. Wir geben Ihnen in unserem Lexikon Antworten auf diese und andere Fragen.
A - AdBlue
AdBlue ist der Handelsname einer qualitativ hochwertigen, standardisierten und synthetisch hergestellten wässrigen Harnstofflösung. Mit ihr werden bei der BLUETEC-Dieseltechnologie die Stickoxid-Emissionen reduziert. AdBlue ist unschädlich, farb- und geruchlos. In Fachsprache heißt die Technik Selective Catalytic Reaction-Technologie (SCR). (Siehe auch BLUETEC).
Aufladung
Ein Verfahren zur Leistungssteigerung des Verbrennungsmotors oder zur Steigerung des Drehmoments. Dabei verdichtet eine zusätzliche Arbeitsmaschine (z. B. Kompressor, Turbolader) die für den Verbrennungsprozess benötigte Luft vor, sodass dem Motor eine größere Luftmasse zugeführt werden kann. Gleichzeitig kann die dem Motor zugeführte Kraftstoffmasse erhöht werden mit dem Ergebnis, dass Drehmoment und Leistung ansteigen. Auf diese Weise können ohne Leistungsverlust im Hubraum kleinere Motoren eingesetzt und so der Kraftstoffverbrauch gesenkt werden. Dieses sogenannte Downsizing wird derzeit beispielsweise bereits im VW- Konzern (siehe Downsizing), bei Opel oder Fiat genutzt.
Autogas
Der alternative Kraftstoff trägt auch den Namen Flüssiggas oder LPG (Liquified Petroleum Gas) und besteht im wesentlichen aus einem Propan-/Butan-Gemisch. Beide Stoffe fallen beim Raffinieren von Erdöl an. Benzinmotoren eignen sich nach einer Umrüstung für den bivalenten Betrieb von A. und Benzin. Der Motor wird zunächst mit Ottokraftstoff gestartet, schaltet aber nach einer kurzen Warmlaufphase automatisch in den Gasbetrieb um. Die Vorteile des Kraftstoffes liegen zum einen in seinem geringen Schadstoffausstoß. So sind die erzeugten CO2-Emissionen um etwa 15 Prozent, die Stickoxidmenge um etwa 20 Prozent geringer als im reinen Benzinbetrieb. Der andere Vorteil ist der günstige Preis an der Tankstelle, da der Kraftstoff in Deutschland noch bis 2018 steuerlich gefördert wird. Wegen der geringeren Energiedichte von A. liegt die Verbrauchsmenge aber um etwa 20 Prozent über der eines Benzinmotors.
B - Biodiesel
Bei der Biodiesel-Herstellung werden Öle zu Kraftstoff umgewandelt. Dazu eignen sich prinzipiell fast alle Pflanzenöle, z.B. aus Raps, Sojabohnen oder Jatropha-Nüssen, sowie tierische Fette und Altspeiseöle. In Europa besteht Biodiesel zumeist aus Rapsölmethylester, der aus Rapsölsamen gewonnen wird. Biodiesel kann entweder in Reinform getankt oder derzeit bis zu fünf Prozent herkömmlichen Kraftstoffen beigemischt werden.
Biokraftstoffe I + II
Als Biokraftstoffe werden erneuerbare Energieträger verstanden, die aus der Gesamtheit des in der Natur vorkommenden organischen Materials (Biomasse) hergestellt werden können. Heute gebräuchlich ist die Unterscheidung nach B. der ersten und zweiten Generation.
Als B. der ersten Generation gelten etwa Biodiesel und reines Pflanzenöl sowie Bioethanol, vor allem wenn ihre Herstellung ausschließlich auf Basis der Pflanzenfrucht erfolgte. Dazu zählen die Rapsfrucht, die hauptsächlich in Biodiesel verwandelt wird, aber auch Mais, Weizen, Roggen, Zuckerrüben oder Zuckerrohr, aus denen Bioethanol gewonnen wird. B. der ersten Generation sind wegen ihrer Konkurrenz zur Nahrungsmittelproduktion stark umstritten. Ihr CO2-Minderungspotential hängt stark von ihrem Herstellungsverfahren und dem Aufwand für die Aufzucht der Pflanzen ab.
Als B. der zweiten Generation gelten Kraftstoffe, die nicht aus der Pflanzenfrucht, sondern eher aus Pflanzenresten wie Stroh, Holzspänen oder Pflanzen ohne Nahrungsmittelbedeutung hergestellt werden. Sie werden unter anderem auch als SunFuel oder Biomass-To-Liquid (BTL) beschrieben. Ihr Herstellungsprozess kann so beeinflusst werden, dass sie in Verbrennungsmotoren wesentlich rückstandsärmer in Antriebsenergie umgewandelt werden als fossile Kraftstoffe. Ihre Beimengung zu herkömmlichen Kraftstoffen gilt als weniger bedenklich. Kritiker weisen allerdings darauf hin, dass B. der zweiten Generation einen höheren Beitrag zum Klimaschutz leisten können, wenn sie statt im Auto mit höherem Wirkungsgrad in stationären Anlagen in Wärme und Strom umgewandelt würden.
Biomasse
Der Rohstoff für Biokraftstoffe, besteht zum Einen aus organischem Restmaterial aus der Land- und Forstwirtschaft. Zum Anderen kann Biomasse auf Brachflächen mit anspruchslosen, schnell wachsenden Pflanzen angebaut werden. Verwendbare Biomasse sind zum Beispiel Holzschnitzel, Restholz, Altpapier, Pappe, Rindenmulch, Biokompost, Torf, Stroh, Maiskolben, Nussschalen, Olivenkerne, Heu, Chinaschilf, Ziergräser, Laub.
BLUETEC
Eine von Mercedes-Benz entwickelte Technologie, die es dem Dieselmotor ermöglich, auch künftig strengste Abgas-Grenzwerte einhalten zu können. Es ist ein modulares Abgas-Reinigungssystem, das die Stickoxide um bis zu 80 Prozent reduziert. Stickoxide sind die einzige Abgas-Komponente, die heute bei Dieselmotoren konzeptbedingt noch über dem Wert von Benzinern liegt. Mercedes bietet die Technologie seit 2005 serienmäßig in Nutzfahrzeugen an. Seit Herbst 2006 gibt es die E-Klasse als BLUETEC-Auto in den USA. Noch in diesem Jahr bringt Mercedes-Benz die Technologie auch nach Europa. Die im Herbst 2006 mit VW und Audi gegründete BLUETEC-Allianz wurde 2007 vom Volkswagen-Konzern wieder aufgekündigt.
C - CO2 (Kohlenstoffdioxid)
Farb- und geruchloses Gas, das neben Wasser als Endprodukt aller Verbrennungsvorgänge entsteht und derzeit als Klimaschädling mächtig in der Diskussion ist. Kohlendioxid ist auch ein natürlicher Bestandteil der Atmosphäre. Der natürliche Kohlenstoffkreislauf wird durch die Nutzung fossiler Energieträger (Kohle, Öl und Erdgas) gestört. Denn Pflanzen nehmen beim Wachstum CO2 aus der Luft auf. Bei der Verbrennung von Biokraftstoffen gelangt also kein zusätzliches, aus fossilen Erdölquellen stammendes CO2 in die Atmosphäre.
D - DiesOtto
Der DiesOtto (auch Combined Combustion System oder Combined Combustion Engines) ist eine Kombination aus Diesel- und Ottomotor. Der DiesOtto vereint die Vorteile eines Diesels in Punkto Sparsamkeit und Drehmoment mit der Sauberkeit eines Benziners. Der DiesOtto ist zwar noch Zukunftsmusik, liegt aber nicht mehr so fern und hat Chancen zur Realisierung.
Direkteinspritzung
Bei der Direkteinspritzung entsteht das Verbrennungsgemisch erst in den Brennräumen eines Diesel- oder Benzinermotors. Der Kraftstoff wird mit Hilfe eines Injektors mit hohem Druck in die Zylinder eingespritzt. Ziel der Direkteinspritzung ist, den Kraftstoffbedarf zu reduzieren.
Downsizing
Bezeichnung für den Einsatz kleinerer Motoren, die durch Aufladung eine höhere Verdichtung und ein höheres Leistungsniveau erreichen.
E - E10
Kraftstoff zum Betrieb von Ottomotoren im Verhältnis 10% Ethanol zu 90% Benzin. Der für 2009 geplante Einsatz an der Tankstelle, soll die Kraftstoffarten „Normal“ und „Super“ ablösen. Nach Untersuchungen des ADAC ist der Kraftstoff derzeit für 3,12 Millionen vor allem ältere Fahrzeuge nicht geeignet, die mit dem Wegfall von „Normal“- und „Superbenzin“ auf die teure „SuperPlus“-Variante umsteigen müssten.
Erdgas
E. umfasst alle gasförmigen Kohlenwasserstoffverbindungen, die brennbar sind. Seine Bestandteile sind mindestens 85 Volumenprozent Methan sowie bis zu zehn Prozent Stickstoff- und Kohlendioxid. Den Rest bilden höhere Kohlenwasserstoffe wie Ethan, Propan und Butan. Als Kraftstoff wird Erdgas sowohl als komprimiertes Erdgas (CNG: Compressed Natural Gas) als auch als flüssiges Erdgas (LNG: Liquified Natural Gas) angeboten. Es verflüssigt sich bei einer Temperatur von zirka -164 Grad Celsius.
Das Volumen reduziert sich bei der Verflüssigung auf 1/600 des Ausgangsvolumens. Seine ROZ - Zahl beträgt 130 und gibt die Klopffestigkeit von Otto-Kraftstoffen an, die bei E. über allen anderen gängigen fossilen Energieträgern liegt. E. als Kraftstoff im Ottomotor verbrennt sehr sauber und weist eine günstige CO2-Bilanz auf. Im Vergleich zu einem Benziner verursacht E. bis zu 25 Prozent weniger Kohlendioxid bei. Der Ausstoß von Schwefeldioxid, Kohlenmonoxid, Ruß- und anderen Partikeln wird fast vollständig vermieden. Aufgrund der geringeren Energiedichte ist das Leistungsverhalten eines Erdgasmotors weniger elastisch. Dieses Manko soll demnächst Erdgasmotoren mit Turboaufladung beheben. Bis 2018 wird E. als Kraftstoff noch steuerlich gefördert und dürfte dadurch einen Preisvorteil an der Tankstelle ausweisen. Das Tankstellennetz soll bis Ende 2008 bundesweit etwa 1.000 Stationen umfassen.
Ethanol
Durch Oxidation von Ethan entstehender Alkohol. Ethanol wird meist durch Gärung aus Naturprodukten gewonnen, kann aber auch synthetisch hergestellt werden. Ethanol eignet sich grundsätzlich als Kraftstoffkomponente und wird in dieser Eigenschaft z.B. herkömmlichen Kraftstoffen beigemischt. (Siehe Flex Fuel).
EURO 4, EURO 5
Von der Europäischen Union (EU) festgelegte Abgasnormen für Motorfahrzeuge. Sie bestimmen Grenzwerte für die im Abgas enthaltenen Schadstoffe, Kohlenmonoxid, Stickoxide, Kohlenwasserstoffe, und Partikel (Diesel). Ab dem 1. September 2009 wird die derzeitige EURO-4-Norm durch die noch strengere EURO-5-Norm abgelöst.
Flex Fuel
Flex-Fuel-Motoren können mit einem Kraftstoffgemisch aus Benzin und bis zu 85 Prozent Ethanol betrieben werden. Flex Fuel Fahrzeuge gibt es momentan vor allem in Brasilien, Schweden und den USA. Für die speziellen Anforderungen des Kraftstoffgemischs muss eine entsprechende Infrastruktur vorhanden sein.
G - GTL (Gas-to-Liquid)
Bezeichnung für synthetische flüssige Kraftstoffe, die aus Erdgas gewonnen werden. (Siehe Synthetische Kraftstoffe).
H - Hybrid
Als Hybridantrieb wird die Kombination von zwei oder mehreren unabhängigen Antriebseinheiten (z. B. Verbrennungsmotor und Elektromotor) bezeichnet. Durch den Betrieb des Elektromotors als Generator kann während der Brems- und Verzögerungsphasen des Fahrzeuges eine Rückgewinnung von Energie erfolgen, die in einer Batterie zwischengespeichert wird. Dadurch lassen sich vor allem in innerstädtischen Bereichen bei häufiger Stop-and-Go-Fahrt deutliche Verbrauchseinsparungen erzielen. Vorreiter beim Hybrid in Serienfahrzeugen ist der japanische Autokonzern Toyota.
N - Neuer Europäischer Fahrzyklus
Der NEFZ ist das aktuelle für jeden Hersteller verbindliche Messprogramm, mit dem jeder Hersteller die Verbrauchs- und CO2-Angaben ermitteln lassen muss, ehe er eine Zulassung erhält. Die Angaben werden bei unabhängigen Prüforganisationen wie TÜV oder DEKRA in deren Labors ermittelt. Die eigentliche Aufgabe des NEFZ ist nicht der Ausweis eines realistischen durchschnittlichen Verbrauchswertes für ein bestimmtes Modell, sondern die Verbrauchsermittlung unter für alle gleichen Bedingungen.
Dazu dient ein bis in die Details vorgeschriebener Messzyklus. Er wird über einen Zeitraum von 1180 Sekunden auf einem Rollenprüfstand absolviert. In dieser Zeit legt jedes Fahrzeug 11,007 Kilometer zurück. Die mittlere Geschwindigkeit beträgt 33,6 km/h, die maximale Geschwindigkeit 120 km/h. Der NEFZ ist in einen Stadtfahrzyklus von viermal 195 Sekunden und einem Autobahnzyklus von einmal 400 Sekunden untergliedert. In beiden Abschnitten ist genau definiert, nach wie vielen Sekunden gebremst und auf welche Geschwindigkeit dann wieder beschleunigt werden muss.
Die Messbedingungen legen fest, dass zusätzliche Verbraucher wie Scheinwerfer oder Klimaanlage während des Tests abgeschaltet sind. Deren Nutzung sowie der individuelle Fahrstil sorgen im Alltag für die größten Abweichungen von den Verbrauchsangaben eines Fahrzeuges.
P - Partikelfilter
Der Partikelfilter, auch Diesel- oder Rußpartikelfilter genannt, reduziert Partikel wie Ruß oder unverbrannte Kohlenwasserstoffe in den Abgasen von Dieselmotoren.
S - Stickstoffoxid (NOx)
Farb- und geruchloses Gas, das in Gegenwart von Sauerstoff schnell in NO2 übergeht. NO2 ist ein rotbraunes, stechend riechendes, giftiges Gas. Stickstoffoxide entstehen bei allen Verbrennungsvorgängen aus dem Stickstoff der Luft. Sie tragen zum Entstehen von saurem Regen bei und sind mitverantwortlich für die Bildung von bodennahem Ozon.
Synthetische Kraftstoffe
Kraftstoffe, die in einem speziellen Verfahren aus Biomasse hergestellt werden. Sie sind chemisch sehr rein und verbrennen deshalb schadstoffarm. Zudem sind sie weitgehend CO2-neutral, da das beim Verbrennen freigesetzte Kohlendioxid zuvor von den Pflanzen aus der Luft entnommen wurde. Diese Kraftstoffe können entweder aus Erdgas («Gas-To-Liquid», GTL) oder aus Rest- und Abfallbiomasse sowie so genannten Energiepflanzen («Biomass-To- Liquid», BTL) hergestellt werden.
U - Umrechnung
Für Autohersteller und Autoverkäufer besteht die gesetzliche Pflicht den Kraftstoffverbrauch stets auch in CO2-Emission pro Fahrstrecke auszuweisen. Denn je größer die Emissionen sind, desto höher ist auch der Verbrauch und umgekehrt. Die entsprechende Maßeinheit ist Gramm pro Kilometer. Für Benzin-, wie für Dieselmotoren ergeben sich unterschiedliche Faktoren. Bei einem Benziner wird der Verbrauch auf 100 Kilometern mit 23, 7, beim einem Dieselmotor aufgrund seiner höheren Dichte mit 26,5 multipliziert. Die Faktoren ergeben sich aus der freigesetzten Menge CO2, die beim Verbrennen eines Liters Benzin bzw. Diesel entsteht.
Müsste heute jeder Pkw, das einst in einer Selbstverpflichtung der europäischen Autoindustrie anvisierte Ziel, 2008 im gesamten Flottendruchschnitt nur 140 Gramm pro Kilometer CO2 zu emitieren, einhalten. Dann dürfte ein Dieselfahrzeug nicht mehr als 5,3 Liter, ein Benziner nicht mehr als 5,9 Liter Kraftstoff auf 100 Kilometer verbrauchen.
W - Wasserstoff
Energieträger für Brennstoffzellenfahrzeuge, der meist in Wasser oder Kohlenwasserstoffen wie Methanol gebunden vorliegt. Kann mit Hilfe von regenerativer Energie weitgehend CO2- neutral erzeugt werden. Grundsätzlich ist Wasserstoff in Verbrennungsmotoren wie auch in der Brennstoffzelle einsetzbar, wobei nur der Einsatz in der Brennstoffzelle emissionsfrei ist. Darüber hinaus ist der Wirkungsgrad der Brennstoffzelle in etwa doppelt so hoch wie der eines Verbrennungsmotors. Wasserstoff kann bei -253 Grad Celsius in flüssiger Form oder unter einem Druck von 350 bar in Gasform in Tanks gespeichert werden.
W - Wasserstoffantrieb
Wasserstoff ist ein reichlich in der industriellen Produktion vorkommender Rohstoff. Er kann prinzipiell auch als Kraftstoff in einem Verbrennungsmotor bzw. zur Stromerzeugung in einem Brennstoffzellenfahrzeug verwandt werden. Bei letzterem wird mittels chemischer Reaktion von Wasserstoff und Sauerstoff Strom erzeugt, der einem Elektromotor dann als Antriebsenergie dient.
In einem Hubkolben- oder Wankelmotor kann Wasserstoff nach entsprechenden Modifikationen auch direkt verbrannt werden. Die Zündtemperatur liegt bei 560 Grad Celsius, bei der ein Wasserstoff-Sauerstoff-Gemisch im Zylinderraum zur Explosion gebracht wird. Der Verbrennungsmotor kann so ausgelegt sein, dass er bivalent, dass heißt auch mit Benzin betrieben werden kann. Im Unterschied zu einem Einsatz mit Brennstoffzelle, ist der Wirkungsgrad des Wasserstoffumsatzes im Verbrennungsmotor aber wesentlich geringer. (AG)