Sparsame Erdgastechnologie für Nutzfahrzeugmotoren !

Westport Innovations – weniger
Emissionen dank effizienten Gasmotoren
Westport Innovations (Westport) entwickelt und vermarktet
effiziente Gasverbrennungsmotoren für Kleintransporter,
Lastwagen und Busse. Seit 2001 besteht ein Joint Venture
zwischen dem US-Dieselmotorenhersteller Cummins und
Westport (Cummins Westport). Westport ist für die Ent-
wicklung der Motoren zuständig, Cummins für die Produk-
tion, Wartung und Vermarktung.
Westports-Motoren verbrennen entweder reines Erdgas
oder ein mit ca. 5% Diesel angereichertes Diesel-Gasge-
misch, das mit Hochdruck direkt eingespritzt wird (West-
port-Cycle-Technologie). Verglichen mit einem herkömmli-
chen Dieselmotor (ohne Partikelfilter) resultieren je nach
Motorentyp 60–90% weniger Russpartikel, 40–60%
weniger Stickstoffdioxid und bis zu 20% weniger CO2.
Die Motoren erfüllen so teilweise schon die ab 2008
gültigen EURO-V-Abgasnormen für Lastwagen, und dies
bei einem unvermindert hohen Drehmoment und zu
einem relativ kostengünstigen Preis.
Neben dem Joint Venture mit Cummins setzt Westport auf
die Kooperation mit Motorherstellern in der Markt- und
Produktentwicklung. Das Unternehmen hat Kooperations-
verträge mit MAN Nutzfahrzeuge, Ford Motor Com-
pany, Dearborn/Michigan, Isuzu Motors Ltd. und BMW
abgeschlossen. Der grösste Teil des Umsatzes wird noch
in den USA erzielt, als entscheidende Wachstumsmärkte
werden jedoch auch China und Indien betrachtet. West-
port-Cummins-Kunden betreiben Fahrzeugflotten mit
einem beschränkten Einsatzgebiet (z.B. Busse für den
öffentlichen Verkehr). Für eine breitere Anwendung von
Gasmotoren ist derzeit das Gastankstellennetz noch zu
wenig dicht.

Erdgasfahrzeug PDF Drucken E-Mail

Ein Erdgasfahrzeug, auch Erdgasauto oder englisch, Natural Gas Vehicle (NGV) oder CNG vehicle genannt, ist ein Fahrzeug, das heute vorrangig mit komprimiertem Erdgas als Kraftstoff betrieben wird und mit einem Verbrennungsmotor als Antriebsaggregat ausgestattet ist. Der Motor entspricht einem herkömmlichen Ottomotor. Anstatt eines Benzin-Luft-Gemisches wird ein aufbereitetes Erdgas-Luft-Gemisch in den Zylindern verbrannt.

Da Erdgas bei atmosphärischem Normaldruck im Vergleich zu z. B. Dieselkraftstoff eine sehr geringe Energiedichte besitzt und mit 0,036 MJ/Liter einen niedrigeren volumetrischen Heizwert als Diesel mit 34,7 MJ/Liter, wird das Erdgas auf etwa 200 bar verdichtet (CNG = Compressed Natural Gas) oder durch Temperatursenkung auf –162 Grad Celsius verflüssigt (LNG = Liquefied Natural Gas), um eine ausreichende Energiemenge in einem vertretbaren Volumen im Fahrzeug mitführen zu können. Das Erdgas aus dem bereits bestehenden Erdgasnetz als heute wichtigster Energieträger im Haushaltsbereich wird in den Tankstellen komprimiert und steht somit auch dem Autoverkehr zur Verfügung.

Aufgrund der Umweltvorteile wir die Europäische Kommission den Anteil von Erdgasfahrzeugen am europäischen Kraftfahrzeugbestand unterstützen, so dass bis 2020 rund 10 % aller Fahrzeuge mit Erdgas fahren könnten. Erdgasfahrzeuge sind nicht zu verwechseln mit den Autogasfahrzeugen, die mit Flüssiggas (LPG = Liquefied Petroleum Gas) betrieben werden.
Historie


* 1862 baute Étienne Lenoir das erste Gasmotorenfahrzeug, noch bevor es Benzin- und Dieselfahrzeuge gab.
* 1862 arbeitete Nicolaus August Otto auch an Experimenten mit Viertakt-Motoren.
* 1863 wurde die erste Gaskraftmaschine entwickelt.
* 1876 Entwicklung eines Viertakt-Motors mit Verdichtung eines Gas-Luftgemisches.

Im Laufe der Jahre begann eine immer stärker werdende weltweite Motorisierung und verschiedene Gasfahrzeuge wurden betrieben. Als Treibstoff diente u. a. Biogas, Campinggas, Erdgas, Holzgas, Koksgas oder Stadtgas. Nach dem Zweiten Weltkrieg gab es eine große Nachfrage an Gaskraftstoffen. In Italien gab es zudem ein Boom an Erdgasfahrzeugen durch das im Norden des Landes geförderte Erdgas. Ab den 1950er Jahren konzentrierte sich die Automobilindustrie mehr auf Benzin- und Dieselfahrzeuge und baute keine Erdgas-Serienfahrzeuge. Es gab nur einzelne umgerüstete Erdgasfahrzeuge und wenige Tankstellen. Hinzu kam das die Kosten für Benzin und Diesel bis in die 1970er Jahre immer mehr fielen. Aus Klima- und Umweltschutzgründen nahm der Einsatz von Erdgas als Treibstoff weltweit zu, darunter besonders in den Ländern Argentinien, Brasilien und Italien. 1984 entwickelte Volvo das erste erdgasbetriebene Fahrzeug in Schweden.
Erdgasfahrzeuge in Österreich

Die erste öffentliche Erdgastankstelle in Österreich wurde 1997 von der OMV AG in Graz in Betrieb genommen. 2006 fuhren in Österreich ca. 3.000 Fahrzeuge mit Erdgasantrieb und es wird ein Anstieg bis 2010 auf 50.000 Fahrzeuge erwartet. Das Kraftstoffangebot wird durch derzeit 81 öffentlichen Erdgastankstellen (Stand: November 2007) und 40 Betriebstankstellen gewährleistet. Der Bestand an öffentlichen Tankstellen soll bis 2010 auf bis 200 ausgebaut werden. In Wien gibt es derzeit zehn öffentliche Erdgastankstellen (Stand: November 2007) und deren Anzahl soll bis 2010 auf 24 Tankstellen erweitert werden
Technik bei Serienfahrzeugen

Viele Automobilhersteller haben sich zusammen mit dem Bundesverband der deutschen Gas- und Wasserwirtschaft, der Mineralölindustrie (u. a. Aral), dem Bundesumweltministerium und dem Automobilklub ADAC im Trägerkreis „Das Erdgasfahrzeug“ zusammengetan. Die Automobilindustrie bietet seit 2001 eine zunehmende Modellpalette an serienmäßigen Erdgasfahrzeugen an.

Erdgasfahrzeuge gibt es in zwei Ausführungen: bivalent und monovalent.

* Bivalente Fahrzeuge (auch bifuel genannt) können sowohl mit dem Treibstoff Erdgas als auch mit Benzin fahren. Durch Betätigen eines Schalters oder automatisch kann der Betrieb zwischen den Kraftstoffen jederzeit gewechselt werden. Dadurch ist die Reichweite der Fahrzeuge vergleichbar mit konventionell angetriebenen Personenkraftwagen.
* Monovalente Fahrzeuge (monofuel) werden nur mit komprimiertem Erdgas betrieben oder haben einen zusätzlichen Nottank für maximal 15 Liter Benzin. Die Motoren bei monovalenten Fahrzeugen sind auf den Erdgasbetrieb technisch besser abgestimmt, der einen optimierten Kraftstoffverbrauch und geringere Schadstoffemissionen bietet.

Bei fast allen Serienfahrzeugen werden die Erdgastanks unterflurig, d.h. unter dem Fahrzeugboden angebracht, so dass keine Einschränkung des Ladevolumens besteht. Der zunehmende Gebrauchtwagenmarkt für Erdgasautos ermöglicht den Autokäufern, die Kosten für die je nach Autotyp ca. 1000 bis 2000 Euro höheren Anschaffungskosten gegenüber einem konventionell angetriebenen Serienfahrzeug zu umgehen. Allerdings liegen auch die Gebrauchtwagenpreise für die CNG-Fahrzeuge noch höher.

Im Unterschied zu Benzinfahrzeugen kommt bei Erdgasfahrzeugen noch die entsprechende Technik dazu, die aus Druckgasbehältern, einem Druckregler, Einspritz- und Rückschlagventilen sowie einer elektronischen Motorsteuerung besteht. Der Antrieb unterscheidet sich dadurch, dass in den Zylindern statt eines Benzin-Luft-Gemisches ein Erdgas-Luft-Gemisch verdichtet, gezündet und verbrannt wird.

Bei einem Tankvorgang gelangt das Erdgas in die Druckgasbehälter, von wo es durch ein multifunktionales Sicherheitsventil in den Hochdruckregler strömt. Der Speicherdruck des getankten komprimierten Erdgases wird von 200 bar (ungefährer Druck eines Taucher-Atemgerätes) vom Hochdruckregler auf 7 bar verringert. Eine nachfolgende Filterung verhindert, dass Verunreinigungen im Erdgas die Gasdosierung verschmutzen. Bei der sequenziellen Gasdosierung wird die Erdgasmenge mittels computergesteuerter Magnetventile entsprechend der benötigten Leistungsanforderung des Fahrzeugs in jeweils getrennte Ansaugtrakte getrennt eingeblasen, um eine optimale Verbrennung zu gewährleisten. Im Ottomotor wird das Erdgas mit der Ansaugluft verwirbelt, und das Gemisch verbrennt im Zylinder wie bei einem konventionellen Benzinmotor. Die Tankgrößen bei Serienmodellen liegen zwischen 12 und 26 kg Erdgas.

Die Verdichtung kann bei Erdgasmotoren aufgrund der hohen Oktanzahl von 134 im Vergleich zu 95 bis 98 bei bleifreiem Superbenzin höher gewählt werden und erzielt dann einen höheren Wirkungsgrad in Ottomotoren. Erste TNG-Prototypen (Turbo Natural Gas) nutzen die Turboaufladung, um die Effizienz und Leistung weiter zu steigern. Diese Technik erlaubt auch einen bivalenten Betrieb mit Benzin, durch Reduzierung des Ladedrucks. Im Nutzfahrzeugbereich werden Dieselmotoren so umgerüstet, dass sie mit Erdgas als Kraftstoff fahren können. Diese Innovation ist die Grundlage des DING-Motors (Direct Injection Natural Gas), einen hocheffizienten, schadstoffarmen und damit umweltfreundlichen Fahrzeugantrieb. Zurzeit wird der DING-Motor im Alltagsbetrieb im Hinblick auf eine künftige Serienanwendung getestet. Die Entwicklung des DING-Motors wird stark durch die kanadische Firma Westport Innovations Inc, auch zusammen mit renommierten deutschen Unternehmen vorangetrieben.
Technik bei umgerüsteten Fahrzeugen

Fast alle Kraftfahrzeuge mit Ottomotoren können theoretisch für den alternativen Betrieb mit Erdgas umgerüstet werden. Hier liegt auch der Vorteil des Kraftstoffes, da auf ausgereifte Motorentechnik und Motorenentwicklung der Automobilindustrie zurückgegriffen werden kann, da am Motor selbst nur wenige Veränderungen vorgenommen werden müssen. Diese betreffen insbesondere den Ventiltrieb, der sich aufgrund des andersartigen Verbrennungsverhaltens von Erdgas als Schwachstelle bei herkömmlichen Benzinmotoren herausgestellt hat. Ohne diese notwendigen Verbesserungen der Basismotoren muss eine Dauerhaltbarkeit bei den meisten Aggregaten in Frage gestellt werden.

Nur ein Erdgastank (Stahlflaschen, Kompositflaschen oder moderne EU-genormte Kunststoffflaschen), ein Zuleitungssystem zum Saugrohr und entsprechende Motoren-Managementsysteme müssen integriert und angepasst werden. Außerdem ist in der Regel ein Platzverlust im Kofferraum zu verzeichnen, da die Tanks nur selten wie bei Serienfahrzeugen unterflurig angeordnet werden. Entsprechende Fachbetriebe (ca. 65 Firmen in Deutschland) können diese Umrüstung nach der europäischen ECE-R 115-Richtlinie hinsichtlich technischer Ausstattung vornehmen und die Gasanlage muss in den Kraftfahrzeugbrief und Kraftfahrzeugschein eingetragen sein, sonst erlischt die Betriebserlaubnis des Fahrzeugs.

Eine Nachrüstung von Benzinfahrzeugen kostet zwischen 3.200 und 4.500 Euro je nach Autotyp und amortisiert sich durch Einsparung der höheren Kraftstoffkosten nach ca. 40.000 - 50.000 km (abhängig vom Verbrauch des KFZ und den aktuellen Benzin- und Erdgaskosten). Die Anschaffung von neuen Serienfahrzeugen oder jüngeren Gebrauchtwagen ist meistens rentabler.
Umweltaspekte


Erdgas verbrennt im Motor mit niedrigen Emissionen an Kohlenmonoxid (CO), Stickoxiden (NOx) und unverbrannten Kohlenwasserstoffen (HC) sowie fast ohne Partikel. Die bei der Verbrennung beispielsweise im Dieselmotor entstehenden krebserzeugenden Rußpartikel und die stark riechenden Aldehyde und Acroleine entstehen bei einem Erdgasfahrzeug nicht. Das Erdgas, dessen Hauptbestandteil Methan ist, ist der kohlenstoffärmste Brennstoff und verbrennt daher auch praktisch geruchsfrei, auch wenn odoriertes Erdgas verwendet wird. Zudem ist die Nutzung von veredeltem Biogas, in der Schweiz auch Kompogas genannt, als Treibstoff für Erdgasfahrzeuge möglich.

* Erdgasfahrzeug (H-Gas) im Vergleich zum Benzinfahrzeug
o bis zu 25 % weniger Kohlendioxid (CO2) (Biomethan ist zusätzlich entstehungsneutral) (Kohlendioxidemissione pro Liter siehe Kapitel 4.3).
o bis zu 75 % weniger Kohlenmonoxid (CO)
o bis zu 60 % weniger reaktive Kohlenwasserstoffe (HC)

* Erdgasfahrzeug (H-Gas) im Vergleich zum modernen Dieselfahrzeug
o bis zu 5 % weniger Kohlendioxid (CO2)
o bis zu 50 % weniger Kohlenmonoxid (CO)
o bis zu 80 % weniger reaktive Kohlenwasserstoffe (HC)
o bis zu 70 % weniger Stickoxide (NOx)
o bis zu 99 % weniger Rußpartikel bzw. Feistaubemmission

Die Firma-----http://www.westport.com/index.php

Das Problem mit dem Erdgas ist doch, daß es im Gegensatz zu LPG hoch komprimiert auf 200bar im Fahrzeug "gelagert" werden muß. Das verteuert die Angelegenheit.

Antwort auf Beitrag Nr.: 34.197.077 von EcCo65HH am 29.05.08 15:58:46Bei yahoo! gefunden.....Schwere Flüssigerdgas-Lkw für Los Angeles

Freitag Juni 8

Etwa 5 300 Diesel-Lkw sollen bis 2011 in den Häfen von Los Angeles durch Flüssigerdgas-Lkw ersetzt werden. Die Anschaffung der ersten 20 Trucks steht nun bevor. Es handelt sich um schwere Zugmaschinen des Typs Kenworth T800, die mit einer Gasanlage von Westport Innovations ....aus Kanada ausgerüstet sind. Das Erdgas wird flüssig getankt, weil es in dieser Form nur ein Sechshundertstel seines normalen Volumens benötigt. Das bei minus162 Grad Celsius verflüssigte LNG (Liquefied Natural Gas) wird in wärmeisolierte Tanks an Bord der Lkw gepumpt, die es vor ungewolltem Verdampfen schützen. Nur die im Motor benötigte Gasmenge wird kontrolliert verdampft, hochkomprimiert und in die Motorbrennkammern eingedüst. Die Abgasemissionen sind wesentlich geringer als die von Dieselkraftstoff, vor allem fast rußfrei. Für die Region von Los Angeles ist das ein wichtiges Kriterium, da sie mit 16 Millionen Einwohnern nicht nur dicht bevölkert, sondern auch häufig von Smog betroffen ist.

Funktionsweise mit Animation.........http://www.gas24.de/cms/86-0-NoName.html

Antwort auf Beitrag Nr.: 34.197.479 von unawatuna am 29.05.08 16:33:12http://www.kenworth.com/6100_pre_mor.asp?file=2255

Wir kommen weg von den fossilen Brennstoffen und steuern auf die Wasserstoffwirtschaft zu.