Methanol kann als Energieträger mit hoher Dichte betrachtet werden, der direkt verbrennbar ist oder als Plattformmolekül für nachfolgende Synthesen verwendet werden kann. Um seine Eigenschaften und seine Eignung für die Energiespeicherung und den Energietransport innerhalb der zukünftigen Energieinfrastruktur zu bewerten, werden am Lehrstuhl für Nachhaltige Mobile Antriebssysteme der Technischen Universität München verschiedene Projekte zu Methanol durchgeführt.
Unser Beitrag gibt einen Überblick über diese verschiedenen Forschungsthemen. Experimentelle Untersuchungen der Methanolverbrennung an einem Einzylinder-Forschungsmotor werden dabei eng mit simulativen Ansätzen gekoppelt. Ziel der numerischen Ansätze ist es, ein besseres Verständnis der gemessenen Phänomene zu erlangen sowie prädiktiv erfolgversprechende Motorkonzepte und Betriebsstrategien zu generieren.
Mit einem Einzylinder-Motorprüfstand, der einen einfachen Zugang für Änderungen der Einstellungen ermöglicht, wird eine frühe Entwicklung des Verbrennungsprozesses durchgeführt. Die Verbrennung von Methanol hat zum einen den Vorteil, dass ein Kraftstoff mit hoher Klopffestigkeit eingesetzt wird. Folglich wird eine Effizienzsteigerung durch Anhebung des Verdichtungsverhältnisses ermöglicht. Darüber hinaus hat sich die Verbrennung von mageren Gemischen in Kombination mit fortschrittlichen Einspritzstrategien als weiterer Hebel zur Effizienzsteigerung erwiesen. Durch das Fehlen von Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindungen in der Molekülstruktur von Methanol können die Partikelemissionen deutlich reduziert werden. Das Eindringen von Motoröl in den Brennraum kann diesen Vorteil der Methanolverbrennung beeinträchtigen. Um die Vorteile eines rußfrei brennenden Kraftstoffs optimal nutzen zu können, ist die Verringerung des Motoröleintrags ein weiterer Schwerpunkt der Arbeiten am Lehrstuhl.