Bereich Industrielle Gemeinschaftsforschung

Projektliste mit Publikationen

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Untersuchung zur Ertüchtigung von PKW-Kraftstoffdampf-Rückhaltesystemen für die Verwendung alternativer Kraftstoffe

AiF-FV Nummer: 16211

Laufzeit:

01.09.2009 - 29.02.2012

Forschungsstellen:

  • Fraunhofer Institut Umwelt-, Sicherheits-, Energietechnik UMSICHT
    Osterfelder Str. 3, 46047 Oberhausen
    www.umsicht.fhg.de

  • Universität Siegen Institut für Fluid- und Thermodynamik Lehrstuhl Thermodynamik und Verbrennung
    Paul-Bonatz-Str. 9-11, 57068 Siegen
    www.uni-siegen.de/fb11/thv/

Zusammenfassung:

Die Rückhaltung von Kraftstoffdämpfen in Aktivkohlefiltern ist experimentell und analytisch für ethanolhaltige Kraftstoffe (E5, E10, E22, E85) untersucht worden. Während bisher, d.h. bei der Adsorption reiner fossiler Kraftstoffe, n-Butan als Ersatz für das komplexe Stoffgemisch des Benzins verwendet wurde, ist dies bei Zusatz von Alkoholen nicht mehr sinnvoll. Da die Alkohole unter Umgebungsbedingungen als Flüssigkeiten vorliegen, sollte die Ersatzkomponente ebenfalls als Flüssigkeit vorliegen. Die Untersuchungen haben gezeigt, dass n-Pentan als Kraftstoffersatzkomponente geeignet ist. Der Vergleich zweier Aktivkohlen, die in Kraftstoffdampfrückhaltesystemen eingesetzt werden, hat gezeigt, dass beide eine relativ hohe Arbeitskapazität bezogen auf Kraftstoff bzw. n-Pentan aufweisen. Bezüglich Ethanol unterscheiden sich die Arbeitskapazitäten beider Aktivkohlen deutlich. Dies ist auf die recht hohe Restbeladung der einen Aktivkohle zurückzuführen, die ihre Regenerierung erschwert. Die im Projekt experimentell bestimmten thermodynamischen Basisdaten wurden in ein Simulationsmodell implementiert, mit dem die Temperatur- und Konzentrationsverläufe in Adsorbern beschrieben werden können. Dieses Simulationsmodell erfasst die Vorgänge bei der Beladung der Aktivkohle - Adsorber sehr gut. So werden Höhe, Steigung und Zeitpunkt des Temperaturanstiegs im Adsorber gut wiedergegeben. Unterschiede in der Pentanbeladung der beiden Aktivkohlen werden gut erfasst. Auch die Beladung mit Adsorptivgemischen kann ebenfalls gut wiedergegeben werden. Insgesamt haben die Untersuchungen gezeigt, dass die Zugabe von Ethanol zu Otto-Kraftstoff die Funktion des Filters vergleichsweise wenig beeinflusst. Dies gilt allerdings nur für trockene Filter, also solche, die nicht bei ihrer Regeneration durch in der Regel feuchte Umgebungsluft stark durchnässt worden sind. Über die Funktionstüchtigkeit nasser Filter bei ethanolhaltigen Kraftstoffen kann zurzeit keine Aussage gemacht werden. Dies ist Gegenstand eines gesonderten Forschungsvorhabens (FNR-KDRS). Das Ziel des Vorhabens wurde teilweise erreicht.

Förderhinweis:

Das Forschungsvorhaben der Forschungsvereinigung Umwelttechnik wurde über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung und -entwicklung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.

Abschlussbericht:

Abschlussbericht zum Download

Abschlussbericht zu IGF-Forschungsvorhaben 16211 N :"Untersuchung zur Ertüchtigung von PKW-Kraftstoffdampf-Rückhaltesystemen für die Verwendung alternativer Kraftstoffe"