Robert Klatt
Herkömmliche Dieselmotoren können dank einer neuen Technik größtenteils mit Wasserstoff betrieben werden. Dies erhöht die Effizienz und reduziert die CO₂-Emissionen deutlich.
Sydney (Australien). Wissenschaftler der University New South Wales (UNSW) um Shawn Kook haben einen herkömmlichen Dieselmotor so modifiziert, dass er mit 90 Prozent Wasserstoff laufen kann. Laut der Publikation im International Journal of Hydrogen Energy können mit der innovativen Technik bestehende Dieselmotoren, etwa in Autos, umgerüstet werden.
Die Motoren werden durch die Modifikation deutlich effizienter. Zudem sinken die CO₂-Emissionen stark (86 %), wenn Wasserstoff verwendet wird, der mit erneuerbaren Energien erzeugt wurde. Laut Kook kann die neue Technik viele Industrien klimafreundlicher machen.
„Diese neue Technologie reduziert die CO₂-Emissionen bestehender Dieselmotoren erheblich, so dass sie einen großen Beitrag dazu leisten könnte, unseren CO₂-Fußabdruck zu verkleinern, vor allem in Australien mit seinem Bergbau, der Landwirtschaft und anderen Schwerindustrien, in denen Dieselmotoren weit verbreitet sind.“
Die modifizierten Motoren brauchen aktuell noch kleine Mengen Diesel (10 %), die gemeinsam mit dem Wasserstoff in die Zylinder gespritzt werden. Wie Kook erklärt, ist dabei das Timing entscheidend.
„Wenn man einfach Wasserstoff in den Motor einspritzt und alles miteinander vermischen lässt, entstehen viele Stickoxide. Diese sind eine der Hauptursachen für Luftverschmutzung und sauren Regen.“
Eine unabhängige Einspritzung der beiden Treibstoffe verhindert, dass diese Emissionen entstehen.
Die Effizienz der Dieselmotoren steigt durch die Umrüstung auf Wasserstoff deutlich (26 %). Verantwortlich dafür sind die Zeitpunkte der Einspritzung, die für eine möglichst komplette Verbrennung sorgen. Problematisch ist laut Kook lediglich die Speicherung des Wasserstoffs.
„Bei Anwendungen, bei denen Wasserstoff gespeichert und bewegt werden muss - etwa bei Lkw-Motoren - müssten wir zusätzlich einen Wasserstofftank in unser System integrieren.“
Wenn bereits Wasserstoff über Leitungen verfügbar ist, etwa in der Schwerindustrie oder im Bergbau, können Dieselaggregate aber recht einfach umgerüstet werden. Entsprechend Lösungen sollen in ein bis zwei Jahren auf den Markt kommen.
International Journal of Hydrogen Energy, doi: 10.1016/j.ijhydene.2022.08.149
