Verfügbarkeit: Erdgas, erneuerbares Methan und E-Kraftstoffe für den Fahrzeugantrieb

Erdgas, erneuerbares Methan und E-Kraftstoffe für den Fahrzeugantrieb: Monovalente und gemischte Verbrennung von gasförmigen und flüssigen Kraftstoffen Wege zu einer breiten klimaneutralen Mobilität

Gespeichert in:

Bibliographische Detailangaben
Weitere Verfasser:	Basshuysen, Richard van 1932- (HerausgeberIn), Flierl, Rudolf (HerausgeberIn)
Format:	Buch
Sprache:	German
Veröffentlicht:	Wiesbaden Springer Vieweg [2023]
Ausgabe:	2., aktualisierte und ergänzte Auflage
Schriftenreihe:	Der Fahrzeugantrieb
Schlagworte:	Methanproduktion Klimaschutz Synthetischer Kraftstoff Methan Erdgasantrieb Kraftfahrzeugmotor Brennverfahren Gewinnung Speicherung Wartung Zulassungs- und Prüfnormen
Online-Zugang:	Inhaltstext Inhaltsverzeichnis
Beschreibung:	24 cm x 16.8 cm
ISBN:	9783658288563 3658288566

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Datensatz im Suchindex

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adam_text	INHALTSVERZEICHNIS 1 KLIMANEUTRALER VERKEHR - ERDGAS UND METHAN ALS TEIL DER LOESUNG 1 LARS MOENCH, KATRIN DZIEKAN, MARTIN LANGE UND KIRSTEN ADLUNGER 1.1 EINLEITUNG 1 1.2 VERKEHR: SORGENKIND DES KLIMASCHUTZES? 5 1.3 NICHTTECHNISCHE MASSNAHMEN FUER EINEN KLIMAVERTRAEGLICHEN VERKEHR 8 1.3.1 OEKONOMISCHE MASSNAHMEN 8 1.3.2 SIEDLUNGSSTRUKTUR 9 1.3.3 MASSNAHMEN, DIE AUF VERHALTENSAENDERUNG ABZIELEN 11 1.3.4 INFRASTRUKTURMASSNAHMEN 11 1.4 ENERGIEVERSORGUNG DES VERKEHRS - NACHHALTIGE, KLIMAVERTRAEGLICHE KRAFTSTOFFE FUER DEN VERKEHR 12 1.5 INFRASTRUKTUR FUER DIE ENERGIEVERSORGUNG DES VERKEHRS 16 1.6 ZUSAMMENFASSUNG 18 LITERATUR 20 2 GESCHICHTLICHER RUECKBLICK 23 REINHOLD BAUER 2.1 GESCHICHTE DES ERDGASES 23 2.2 GESCHICHTE DES ERDGASFAHRZEUGS 28 LITERATUR 44 3 E-FUELS/KRAFTSTOFFE 47 ULRICH KRAMER, STEPHAN STOLLENWERK UND RALF THEE 3.1 FVV-STUDIE: DEFOSSILISIERUNG DES TRANSPORTSEKTORS 47 3.2 ANNAHMEN UND VORGEHENSWEISE 54 3.2.1 BETRACHTETE KRAFTSTOFF-ANTRIEBSSTRANGOPTIONEN 55 3.2.2 ANNAHMEN FUER 100-70-SZENARIEN ZUR STROMVERFUEGBARKEIT AUS ERNEUERBAREN QUELLEN 60 3.2.3 INVESTITIONSKOSTEN FUER DEN AUSBAU DER STROMINFRASTRUKTUR 62 3.2.4 ANSATZ ZUR ABSCHAETZUNG DES KRAFTSTOFFBEDARFS 2050 64 3.2.5 TANK-TO-WHEEL-BEWERTUNG 64 XI XII INHALTSVERZEICHNIS INHALTSVERZEICHNIS 3.2.6 ANNAHMEN ZUM ENERGIEBEDARF UND ZU DEN KOSTEN DER HERSTELLUNG SYNTHETISCHER KRAFTSTOFFE 3.2.7 ANNAHMEN ZUR INFRASTRUKTUR DER KRAFTSTOFFVERTEILUNG 3.2.8 WEITERE BEWERTUNGSKRITERIEN 70 77 85 4.3.1 EN 4.3.2 RO 4.3.3 GA 4.3.4 GA 3.3 ERGEBNISSE 86 4.4 NACHHALTIGE 3.3.1 ELEKTRISCHER ENERGIEBEDARF 3.3.2 KOSTEN (KRAFTSTOFF, INFRASTRUKTUR, FAHRZEUG, BETRIEBSKOSTEN) 86 96 4.4.1 BIC NA 4.4.2 SYL 3.3.3 ERREICHBARKEIT TTW-CO2-EMISSIONEN 111 4.4.3 SY] 3.3.4 ERREICHBARKEIT ZERO-IMPACT-EMISSIONS 113 EN 3.3.5 SICHERHEIT IN TRANSPORT UND HANDHABUNG 116 LITERATUR 3.3.6 MARKTEINFUEHRUNGSPOTENZIAL, YYCUSTOMER ACCEPTANCE" UND 5 GEMISCHE AUS MT YYLEAD TIME TO MARKET" 119 3.3.7 INVESTITIONSBEDARF 125 HELMUT EICHLSEDEI 3.4 SCHLUSSFOLGERUNGEN 136 5.1 VERBRENNUN 3.4.1 IDENTIFIZIERTER FORSCHUNGSBEDARF 142 LITERATUR 3.4.2 POLITISCHE HANDLUNGSEMPFEHLUNGEN AUS DIVERSEN STUDIEN 147 6 FAHRZEUGENTWICK 3.5 ANHANG 3.5.1 DETAILLIERTE BETRACHTUNG DER SICHERHEIT EINZELNER 148 JOERG NEUGAERTNER, MAHIR-TIM KESKIR KRAFTSTOFFE 148 MANFRED ADOLF, A 3.5.2 ABKUERZUNGSVERZEICHNIS 157 SASCHA WEISKE, T PROJEKTBEGLEITUNG 159 ALBERT EBNER, PETI LITERATUR 160 ANDREAS JAUSS, H 4 ERDGAS UND ERNEUERBARES METHAN 165 AYHAN SARIKAYA U JOERG NEUGAERTNER, ADALBERT WOLANY, MICHAEL BARGENDE, SIEGFRIED BAJOHR, FRANK GRAF, NANTJE T. ZIMMERMANN, JANET HOCHI, REINHARD SCHULTZ, FRANZISKA MUELLER-LANGER, MARCO KLEMM, MICHAEL SCHLUETER, REINHARD OTTEN, TOBIAS BLOCK, ELIAS HAMMER, MICHAEL SPECHT, JOCHEN BRELLOCHS, VOLKMAR FRICK, BERND STUERMER, ULRICH ZUBERBUEHLER, JOACHIM KRASSOWSKI UND OLIVER JOCHUM 6.1 PKW-OTTORC (BIVALENT/M 6.1.1 BI, 6.1.2 HI 6.2 NOTWENDIG ERDGAS . 6.2.1 AR. 4.1 GRUNDLAGEN UND EIGENSCHAFTEN 166 6.2.2 AR 4.1.1 PHYSIKALISCHE EIGENSCHAFTEN 168 6.2.3 SP 4.1.2 CHEMISCHE EIGENSCHAFTEN 178 6.2.4 AR 4.1.3 THERMODYNAMISCHE EIGENSCHAFTEN 184 4.1.4 SONSTIGES 195 6.2.5 NC 4.2 ERDGASVORKOMMEN UND ERDGASGEWINNUNG 196 6.3 SYSTEMKON 6.3.1 KC 4.2.1 BRENNGASARTEN 197 6.3.2 BI 4.2.2 ERDGASVORKOMMEN - RESERVEN UND RESSOURCEN 199 6.3.3 AI 4.2.3 ERDGASFOERDERUNG 204 6.4 CO2 UND 9 4.2.4 ERDGASAUFBEREITUNG 208 6.4.1 TH 4.3 ERDGASTRANSPORT UND ERDGASSPEICHERUNG 213 SVERZEICHNIS INHALTSVERZEICHNIS XIII 4.3.1 ERDGASTRANSPORT UEBER LNG 213 70 4.3.2 ROHRLEITUNGSGEBUNDENER ERDGASTRANSPORT 215 77 4.3.3 GASSPEICHER 222 85 4.3.4 GASMARKT 226 86 4.4 NACHHALTIGE ERDGAS- BZW. METHANERZEUGUNG 232 86 4.4.1 BIOMETHAN AUS DER VERGAERUNG: ORGANISCHE ABFAELLE, NACHWACHSENDE ROHSTOFFE 232 96 4.4.2 SYNTHETISCHES METHAN AUS BIOMASSE 261 111 4.4.3 SYNTHETISCHES METHAN AUS REGENERATIVER ELEKTRISCHER 113 ENERGIE 266 116 LITERATUR 323 5 GEMISCHE AUS METHAN UND WASSERSTOFF 335 119 HELMUT EICHLSEDER 125 5.1 VERBRENNUNG 345 136 LITERATUR 350 142 147 6 FAHRZEUGENTWICKLUNG FUER GASFOERMIGE UND FLUESSIGE KRAFTSTOFFE 353 148 148 JOERG NEUGAERTNER, ADALBER WOLANY, MICHAEL BARGENDE, MAHIR-TIM KESKIN, DAVID LEJSEK, WINFRIED LANGER, ANDREAS KUFFERATH, MANFRED ADOLF, ALEXANDER SCHENK, MATTHIAS BUDDE, ROLF SAUERSTEIN, 157 SASCHA WEISKE, MICHAEL BECKER, HELGE WOLLENHAUPT, KLAUS WUNDERLICH, 159 ALBERT EBNER, PETER HEINE, PETER VOLZ, EDUARD KOEHLER, ULRICH PHILIPP, 160 ANDREAS JAUSS, HOLGER WINKELMANN, THORSTEN B. BENDER, 165 AYHAN SARIKAYA UND FLORIAN WINKE 6.1 PKW-OTTOMOTOREN FUER GASFOERMIGE ODER FLUESSIGE KRAFTSTOFFE (BIVALENT/MONOVALENT) 354 6.1.1 BIVALENTE UND MONOVALENTE BETRIEBSKONZEPTE 354 6.1.2 HISTORISCHE ENTWICKLUNG - PKW MIT ERDGASMOTOR 357 6.2 NOTWENDIGE ANPASSUNGEN UND OPTIMIERUNG FUER DEN BETRIEB MIT ERDGAS 360 6.2.1 ANPASSUNG DER GEMISCHBILDUNG 360 166 6.2.2 ANPASSUNG DES VERDICHTUNGSVERHAELTNISSES 365 168 6.2.3 SPITZENDRUCK UND SPITZENDRUCKNIVEAUS 367 178 6.2.4 ANPASSUNG DES ZUENDSYSTEMS 367 184 6.2.5 NOTWENDIGE KOMPONENTENAENDERUNGEN 370 195 6.3 SYSTEMKOMPONENTEN UND MOTORSTEUERUNG 372 196 6.3.1 KOMPONENTEN ZUR GEMISCHBILDUNG 372 197 6.3.2 BIFUEL-MOTORSTEUERUNG 384 199 6.3.3 AUFLADUNG FUER ERDGASBETRIEB 402 204 6.4 CO2 UND WIRKUNGSGRADE 414 208 6.4.1 THERMODYNAMIK UND BRENNVERFAHREN 416 213 XIV INHALTSVERZEICHNIS INHALTSVERZEICHNIS 6.4.2 KLOPFFESTIGKEIT 6.4.3 DOWNSIZING UND DOWNSPEEDING 6.5 ABGASEMISSIONEN, KALTSTART UND WARMLAUF 417 420 423 7.2.3 VO: ET1 7.3 ZWEISTOFFVE 6.5.1 ABGASKATALYSATOR UND ABGASNACHBEHANDLUNG 424 7.3.1 GA 6.5.2 SCHADEMISSIONEN UND ABGASTEMPERATUR 426 ZET 6.6 THERMISCHE UND MECHANISCHE BEANSPRUCHUNG VON PKW-MOTOREN 7.3.2 GA FUER ERDGAS 433 ZET 6.6.1 STATIONAERE UND MOBILE EINSATZBEREICHE VON GASMOTOREN 433 7.3.3 ZM 6.6.2 PKW-MOTORENKONZEPTE FUER ERDGAS 435 AU 6.6.3 EINFLUSS DER KRAFTSTOFFQUALITAET 436 GA 6.6.4 NACHTRAEGLICHE UMRUESTUNG VON PKW-SERIENMOTOREN AUF LITERATUR ERDGASBETRIEB 437 8 MOTORENKONZEPTI 6.6.5 VERAENDERTE BETRIEBSBEDINGUNGEN BEI ERDGASBETRIEB 437 GUENTER FIGER 6.7 AKUSTIK VON ERDGASFAHRZEUGEN 467 8.1 EINLEITUNG 6.7.1 BESONDERE ANFORDERUNGEN VON ERDGASMOTOREN 467 8.2 THERMODYN 6.7.2 VERBRENNUNGSGERAEUSCH 470 8.2.1 VO 6.7.3 GERAEUSCHE AUFLADE- UND LADELUFTSYSTEM 474 8.2.2 WI 6.7.4 INJEKTORGERAEUSCHE 476 8.2.3 AN 6.7.5 GESAMTFAHRZEUG 478 8.2.4 LIN 6.8 ERDGASSPEICHER- UND HANDLINGSYSTEME 481 8.3 ERDGASMOT( 6.8.1 SYSTEMUEBERSICHT UND GESETZLICHE ANFORDERUNGEN 483 8.3.1 GE 6.8.2 SYSTEMKOMPONENTEN 486 8.3.2 ZUE 6.8.3 FAHRZEUG-INTEGRATION 499 8.3.3 VE, 6.9 HYBRIDISIERUNG BEIM PKW 518 8.4 ERDGASMOT( 6.9.1 ALLGEMEINE CO2-POTENZIALE 520 8.4.1 DU 6.9.2 HYBRIDSPEZIFISCHE MOTORMODIFIKATIONEN 521 8.4.2 HA 6.9.3 SCHADSTOFFEMISSIONEN UND KALTSTART 523 8.5 SONDERVERFI 6.9.4 AUSGEFUEHRTE BEISPIELE 527 LITERATUR 6.9.5 ZUSAMMENFASSUNG 528 LITERATUR 530 9 OFF-HIGHWAY-GA 7 ZWEISTOFFVERBRENNUNG VON GASFOERMIGEN UND FLUESSIGEN KRAFTSTOFFEN 537 CHRISTIAN TRAPP, 9.1 GROSSGASNLA RUDOLF FLIERL, ANDREAS WEGMANN, CHRISTOPH HOERHAMMER UND THORSTEN FUCHS 9.1.1 EIL 9.1.2 EN 7.1 ZWEISTOFFVERBRENNUNG VON ERDGAS UND BENZIN IN OTTOMOTOREN 543 9.1.3 GA 7.1.1 ZWEISTOFFVERBRENNUNG AN DER VOLLLAST 543 9.1.4 GA 7.1.2 GASMISCHVERBRENNUNG IN DER TEILLAST 548 9.2 GEMISCHBIT 7.2 ZWEISTOFFVERBRENNUNG VON METHAN UND ETHANOL (E85) 9.2.1 EIL IN OTTOMOTOREN 554 9.2.2 AU 7.2.1 OBERE TEILLAST IM ERDGAS-ETHANOL-MISCHBETRIEB 555 9.2.3 GE 7.2.2 VOLLLAST IM ERDGAS-ETHANOL-MISCHBETRIEB 555 9.2.4 BN LTSVERZEICH NIS TV, INHALTSVERZEICHNIS XV 417 7.2.3 VORSCHLAG FUER EIN KENNFELD FUER EINEN 420 ETHANOL-CNG/ERDGAS MISCHBETRIEB 556 423 7.3 ZWEISTOFFVERBRENNUNG IM DIESELMOTOR 559 424 7.3.1 GASMISCHVERBRENNUNG VON ERDGAS UND DIESEL MIT 426 ZENTRALER GASEINDUESUNG UND DIESEL-REIHENEINSPRITZPUMPE 560 7.3.2 GASMISCHVERBRENNUNG VON ERDGAS UND DIESEL MIT 433 ZENTRALER GASEINDUESUNG UND COMMON-RAIL-EINSPRITZUNG 563 433 7.3.3 ZWEISTOFFVERBRENNUNG VON LPG (FLUESSIGGAS, AUCH 435 AUTOGAS) UND DIESEL MIT SEQUENTIELLER, ZYLINDERSELEKTIVER 436 GASEINDUESUNG 570 LITERATUR 571 437 8 MOTORENKONZEPTE FUER LKW MIT GASFOERMIGEN KRAFTSTOFFEN 573 437 GUENTER FIGER 467 8.1 EINLEITUNG 573 467 8.2 THERMODYNAMISCHE GRUNDLAGEN 577 470 8.2.1 VOLLLASTPOTENZIAL 577 474 8.2.2 WIRKUNGSGRAD 578 476 8.2.3 ANALYSE DER EMISSIONEN 583 478 8.2.4 LNG-TANKTECHNOLOGIE 585 481 8.3 ERDGASMOTOREN MIT FREMDZUENDUNG 588 483 8.3.1 GEMISCHBILDUNGEN 589 486 8.3.2 ZUENDUNG 592 499 8.3.3 VERBRENNUNG UND ABGASNACHBEHANDLUNG 594 518 8.4 ERDGASMOTOREN MIT SELBSTZUENDUNG 597 520 8.4.1 DUAL-FUEL-MOTORKONZEPT 597 521 8.4.2 HOCHDRUCK-GASDIREKTEINBLASUNG 599 523 8.5 SONDERVERFAHREN 600 527 LITERATUR 603 528 530 9 OFF-HIGHWAY-GASMOTOREN 605 CHRISTIAN TRAPP, ROBERT BOEWING UND GEORG TINSCHMANN 537 9.1 GROSSGASMOTOREN FUER INDUSTRIELLE UND MARITIME ANWENDUNGEN 605 9.1.1 EINSATZBEREICHE 605 9.1.2 EMISSIONSGESETZGEBUNG UND KRAFTSTOFFPREISE 606 543 9.1.3 GASMOTOREN IN DER SCHIFFFAHRT 608 543 9.1.4 GASMOTOREN FUER LOKOMOTIVANTRIEBE 610 548 9.2 GEMISCHBILDUNG UND VERBRENNUNG BEI GROSSGASMOTOREN 611 9.2.1 EINLEITUNG 611 554 9.2.2 AUFLADUNG UND LADUNGSWECHSEL 611 555 9.2.3 GEMISCHBILDUNG 612 555 9.2.4 BRENNVERFAHREN 614 XVI INHALTSVERZEICHNIS INHALTSVERZEICHNIS 9.2.5 REGELUNG 617 12 AUSBLICK 9.3 EINSATZ VON SONDERGASEN IN KRAFTWERKSMOTOREN 617 RUDOLF FLIERL 9.3.1 EINLEITUNG 617 9.3.2 GASARTEN 617 STICHWORTVERZEICHNIS 9.3.3 NUTZUNG 620 LITERATUR 624 10 GESAMTSYSTEMVERGLEICH: MOBILITAET MIT METHAN IM VERGLEICH ZU ANDEREN ANTRIEBSKONZEPTEN UND ENERGIETRAEGERN 627 REINHARD OTTEN UND HENDRIK GOSDA 10.1 SWOT-ANALYSE METHAN ALS KRAFTSTOFF 627 10.2 KRITERIEN ZUR BEWERTUNG UNTERSCHIEDLICHER ANTRIEBE 629 10.3 STRASSENMOBILITAET MIT REGENERATIVER ENERGIE: DAS CNG-FAHRZEUG IN KOMBINATION MIT ERNEUERBAREM METHAN AUS POWER-TO-GAS-ANLAGEN ALS BENCHMARK 632 10.3.1 DER VERGLEICH ZUM BATTERIE-ELEKTROFAHRZEUG (BEV) 634 10.3.2 DER VERGLEICH ZUM BRENNSTOFFZELLENFAHRZEUG (FCEV). 638 10.4 ZUSAMMENFASSUNG, AUSBLICK UND MOEGLICHE SYNERGIEN 645 LITERATUR 648 11 DER MARKT FUER DEN KRAFTSTOFF ERDGAS 651 TIMM KEHLER, FLORIAN FEIX, CLAUDIA PETERSEN UND MICHAEL SCHAARSCHMIDT 11.1 ERDGAS ALS KRAFTSTOFF: VORTEILE UND MARKTENTWICKLUNG TANKSTELLENNETZ 651 11.1.1 VORTEILE VON ERDGAS ALS KRAFTSTOFF POLITISCHE VORTEILE 652 11.1.2 MARKTENTWICKLUNG ERDGASTANKSTELLEN 653 11.2 BUSINESSCASE ERDGASTANKSTELLE: MARKTHINDERNISSE UND CHANCEN 655 11.2.1 AUFBAU UND FUNKTION VON ERDGASTANKSTELLEN 655 11.2.2 GESCHAEFTSMODELL ERDGASTANKSTELLENBETRIEB 659 11.2.3 MARKTHINDERNISSE IN DEUTSCHLAND 661 11.2.4 CHANCEN 665 11.3 ERDGASMOBILITAET WELTWEIT - AUSGEWAEHLTE MAERKTE 668 11.3.1 ITALIEN 668 11.3.2 SCHWEDEN 668 11.3.3 FRANKREICH 669 11.3.4 IRAN 670 11.3.5 ARGENTINIEN 670 11.3.6 RUSSLAND 670 11.3.7 USA 671 11.3.8 CHINA 672 LITERATUR 673 VERZEICHNIS 617 617 617 617 620 624 . 627 . 627 . 629 632 634 638 645 648 651 651 652 653 655 655 659 661 665 668 668 668 669 670 670 670 671 672 673 INHALTSVERZEICHNIS XVII 12 AUSBLICK 675 RUDOLF FLIERL STICHWORTVERZEICHNIS 679
adam_txt	INHALTSVERZEICHNIS 1 KLIMANEUTRALER VERKEHR - ERDGAS UND METHAN ALS TEIL DER LOESUNG 1 LARS MOENCH, KATRIN DZIEKAN, MARTIN LANGE UND KIRSTEN ADLUNGER 1.1 EINLEITUNG 1 1.2 VERKEHR: SORGENKIND DES KLIMASCHUTZES? 5 1.3 NICHTTECHNISCHE MASSNAHMEN FUER EINEN KLIMAVERTRAEGLICHEN VERKEHR 8 1.3.1 OEKONOMISCHE MASSNAHMEN 8 1.3.2 SIEDLUNGSSTRUKTUR 9 1.3.3 MASSNAHMEN, DIE AUF VERHALTENSAENDERUNG ABZIELEN 11 1.3.4 INFRASTRUKTURMASSNAHMEN 11 1.4 ENERGIEVERSORGUNG DES VERKEHRS - NACHHALTIGE, KLIMAVERTRAEGLICHE KRAFTSTOFFE FUER DEN VERKEHR 12 1.5 INFRASTRUKTUR FUER DIE ENERGIEVERSORGUNG DES VERKEHRS 16 1.6 ZUSAMMENFASSUNG 18 LITERATUR 20 2 GESCHICHTLICHER RUECKBLICK 23 REINHOLD BAUER 2.1 GESCHICHTE DES ERDGASES 23 2.2 GESCHICHTE DES ERDGASFAHRZEUGS 28 LITERATUR 44 3 E-FUELS/KRAFTSTOFFE 47 ULRICH KRAMER, STEPHAN STOLLENWERK UND RALF THEE 3.1 FVV-STUDIE: DEFOSSILISIERUNG DES TRANSPORTSEKTORS 47 3.2 ANNAHMEN UND VORGEHENSWEISE 54 3.2.1 BETRACHTETE KRAFTSTOFF-ANTRIEBSSTRANGOPTIONEN 55 3.2.2 ANNAHMEN FUER 100-70-SZENARIEN ZUR STROMVERFUEGBARKEIT AUS ERNEUERBAREN QUELLEN 60 3.2.3 INVESTITIONSKOSTEN FUER DEN AUSBAU DER STROMINFRASTRUKTUR 62 3.2.4 ANSATZ ZUR ABSCHAETZUNG DES KRAFTSTOFFBEDARFS 2050 64 3.2.5 TANK-TO-WHEEL-BEWERTUNG 64 XI XII INHALTSVERZEICHNIS INHALTSVERZEICHNIS 3.2.6 ANNAHMEN ZUM ENERGIEBEDARF UND ZU DEN KOSTEN DER HERSTELLUNG SYNTHETISCHER KRAFTSTOFFE 3.2.7 ANNAHMEN ZUR INFRASTRUKTUR DER KRAFTSTOFFVERTEILUNG 3.2.8 WEITERE BEWERTUNGSKRITERIEN 70 77 85 4.3.1 EN 4.3.2 RO 4.3.3 GA 4.3.4 GA 3.3 ERGEBNISSE 86 4.4 NACHHALTIGE 3.3.1 ELEKTRISCHER ENERGIEBEDARF 3.3.2 KOSTEN (KRAFTSTOFF, INFRASTRUKTUR, FAHRZEUG, BETRIEBSKOSTEN) 86 96 4.4.1 BIC NA 4.4.2 SYL 3.3.3 ERREICHBARKEIT TTW-CO2-EMISSIONEN 111 4.4.3 SY] 3.3.4 ERREICHBARKEIT ZERO-IMPACT-EMISSIONS 113 EN 3.3.5 SICHERHEIT IN TRANSPORT UND HANDHABUNG 116 LITERATUR 3.3.6 MARKTEINFUEHRUNGSPOTENZIAL, YYCUSTOMER ACCEPTANCE" UND 5 GEMISCHE AUS MT YYLEAD TIME TO MARKET" 119 3.3.7 INVESTITIONSBEDARF 125 HELMUT EICHLSEDEI 3.4 SCHLUSSFOLGERUNGEN 136 5.1 VERBRENNUN 3.4.1 IDENTIFIZIERTER FORSCHUNGSBEDARF 142 LITERATUR 3.4.2 POLITISCHE HANDLUNGSEMPFEHLUNGEN AUS DIVERSEN STUDIEN 147 6 FAHRZEUGENTWICK 3.5 ANHANG 3.5.1 DETAILLIERTE BETRACHTUNG DER SICHERHEIT EINZELNER 148 JOERG NEUGAERTNER, MAHIR-TIM KESKIR KRAFTSTOFFE 148 MANFRED ADOLF, A 3.5.2 ABKUERZUNGSVERZEICHNIS 157 SASCHA WEISKE, T PROJEKTBEGLEITUNG 159 ALBERT EBNER, PETI LITERATUR 160 ANDREAS JAUSS, H 4 ERDGAS UND ERNEUERBARES METHAN 165 AYHAN SARIKAYA U JOERG NEUGAERTNER, ADALBERT WOLANY, MICHAEL BARGENDE, SIEGFRIED BAJOHR, FRANK GRAF, NANTJE T. ZIMMERMANN, JANET HOCHI, REINHARD SCHULTZ, FRANZISKA MUELLER-LANGER, MARCO KLEMM, MICHAEL SCHLUETER, REINHARD OTTEN, TOBIAS BLOCK, ELIAS HAMMER, MICHAEL SPECHT, JOCHEN BRELLOCHS, VOLKMAR FRICK, BERND STUERMER, ULRICH ZUBERBUEHLER, JOACHIM KRASSOWSKI UND OLIVER JOCHUM 6.1 PKW-OTTORC (BIVALENT/M 6.1.1 BI, 6.1.2 HI 6.2 NOTWENDIG ERDGAS . 6.2.1 AR. 4.1 GRUNDLAGEN UND EIGENSCHAFTEN 166 6.2.2 AR 4.1.1 PHYSIKALISCHE EIGENSCHAFTEN 168 6.2.3 SP 4.1.2 CHEMISCHE EIGENSCHAFTEN 178 6.2.4 AR 4.1.3 THERMODYNAMISCHE EIGENSCHAFTEN 184 4.1.4 SONSTIGES 195 6.2.5 NC 4.2 ERDGASVORKOMMEN UND ERDGASGEWINNUNG 196 6.3 SYSTEMKON 6.3.1 KC 4.2.1 BRENNGASARTEN 197 6.3.2 BI 4.2.2 ERDGASVORKOMMEN - RESERVEN UND RESSOURCEN 199 6.3.3 AI 4.2.3 ERDGASFOERDERUNG 204 6.4 CO2 UND 9 4.2.4 ERDGASAUFBEREITUNG 208 6.4.1 TH 4.3 ERDGASTRANSPORT UND ERDGASSPEICHERUNG 213 SVERZEICHNIS INHALTSVERZEICHNIS XIII 4.3.1 ERDGASTRANSPORT UEBER LNG 213 70 4.3.2 ROHRLEITUNGSGEBUNDENER ERDGASTRANSPORT 215 77 4.3.3 GASSPEICHER 222 85 4.3.4 GASMARKT 226 86 4.4 NACHHALTIGE ERDGAS- BZW. METHANERZEUGUNG 232 86 4.4.1 BIOMETHAN AUS DER VERGAERUNG: ORGANISCHE ABFAELLE, NACHWACHSENDE ROHSTOFFE 232 96 4.4.2 SYNTHETISCHES METHAN AUS BIOMASSE 261 111 4.4.3 SYNTHETISCHES METHAN AUS REGENERATIVER ELEKTRISCHER 113 ENERGIE 266 116 LITERATUR 323 5 GEMISCHE AUS METHAN UND WASSERSTOFF 335 119 HELMUT EICHLSEDER 125 5.1 VERBRENNUNG 345 136 LITERATUR 350 142 147 6 FAHRZEUGENTWICKLUNG FUER GASFOERMIGE UND FLUESSIGE KRAFTSTOFFE 353 148 148 JOERG NEUGAERTNER, ADALBER WOLANY, MICHAEL BARGENDE, MAHIR-TIM KESKIN, DAVID LEJSEK, WINFRIED LANGER, ANDREAS KUFFERATH, MANFRED ADOLF, ALEXANDER SCHENK, MATTHIAS BUDDE, ROLF SAUERSTEIN, 157 SASCHA WEISKE, MICHAEL BECKER, HELGE WOLLENHAUPT, KLAUS WUNDERLICH, 159 ALBERT EBNER, PETER HEINE, PETER VOLZ, EDUARD KOEHLER, ULRICH PHILIPP, 160 ANDREAS JAUSS, HOLGER WINKELMANN, THORSTEN B. BENDER, 165 AYHAN SARIKAYA UND FLORIAN WINKE 6.1 PKW-OTTOMOTOREN FUER GASFOERMIGE ODER FLUESSIGE KRAFTSTOFFE (BIVALENT/MONOVALENT) 354 6.1.1 BIVALENTE UND MONOVALENTE BETRIEBSKONZEPTE 354 6.1.2 HISTORISCHE ENTWICKLUNG - PKW MIT ERDGASMOTOR 357 6.2 NOTWENDIGE ANPASSUNGEN UND OPTIMIERUNG FUER DEN BETRIEB MIT ERDGAS 360 6.2.1 ANPASSUNG DER GEMISCHBILDUNG 360 166 6.2.2 ANPASSUNG DES VERDICHTUNGSVERHAELTNISSES 365 168 6.2.3 SPITZENDRUCK UND SPITZENDRUCKNIVEAUS 367 178 6.2.4 ANPASSUNG DES ZUENDSYSTEMS 367 184 6.2.5 NOTWENDIGE KOMPONENTENAENDERUNGEN 370 195 6.3 SYSTEMKOMPONENTEN UND MOTORSTEUERUNG 372 196 6.3.1 KOMPONENTEN ZUR GEMISCHBILDUNG 372 197 6.3.2 BIFUEL-MOTORSTEUERUNG 384 199 6.3.3 AUFLADUNG FUER ERDGASBETRIEB 402 204 6.4 CO2 UND WIRKUNGSGRADE 414 208 6.4.1 THERMODYNAMIK UND BRENNVERFAHREN 416 213 XIV INHALTSVERZEICHNIS INHALTSVERZEICHNIS 6.4.2 KLOPFFESTIGKEIT 6.4.3 DOWNSIZING UND DOWNSPEEDING 6.5 ABGASEMISSIONEN, KALTSTART UND WARMLAUF 417 420 423 7.2.3 VO: ET1 7.3 ZWEISTOFFVE 6.5.1 ABGASKATALYSATOR UND ABGASNACHBEHANDLUNG 424 7.3.1 GA 6.5.2 SCHADEMISSIONEN UND ABGASTEMPERATUR 426 ZET 6.6 THERMISCHE UND MECHANISCHE BEANSPRUCHUNG VON PKW-MOTOREN 7.3.2 GA FUER ERDGAS 433 ZET 6.6.1 STATIONAERE UND MOBILE EINSATZBEREICHE VON GASMOTOREN 433 7.3.3 ZM 6.6.2 PKW-MOTORENKONZEPTE FUER ERDGAS 435 AU 6.6.3 EINFLUSS DER KRAFTSTOFFQUALITAET 436 GA 6.6.4 NACHTRAEGLICHE UMRUESTUNG VON PKW-SERIENMOTOREN AUF LITERATUR ERDGASBETRIEB 437 8 MOTORENKONZEPTI 6.6.5 VERAENDERTE BETRIEBSBEDINGUNGEN BEI ERDGASBETRIEB 437 GUENTER FIGER 6.7 AKUSTIK VON ERDGASFAHRZEUGEN 467 8.1 EINLEITUNG 6.7.1 BESONDERE ANFORDERUNGEN VON ERDGASMOTOREN 467 8.2 THERMODYN 6.7.2 VERBRENNUNGSGERAEUSCH 470 8.2.1 VO 6.7.3 GERAEUSCHE AUFLADE- UND LADELUFTSYSTEM 474 8.2.2 WI 6.7.4 INJEKTORGERAEUSCHE 476 8.2.3 AN 6.7.5 GESAMTFAHRZEUG 478 8.2.4 LIN 6.8 ERDGASSPEICHER- UND HANDLINGSYSTEME 481 8.3 ERDGASMOT( 6.8.1 SYSTEMUEBERSICHT UND GESETZLICHE ANFORDERUNGEN 483 8.3.1 GE 6.8.2 SYSTEMKOMPONENTEN 486 8.3.2 ZUE 6.8.3 FAHRZEUG-INTEGRATION 499 8.3.3 VE, 6.9 HYBRIDISIERUNG BEIM PKW 518 8.4 ERDGASMOT( 6.9.1 ALLGEMEINE CO2-POTENZIALE 520 8.4.1 DU 6.9.2 HYBRIDSPEZIFISCHE MOTORMODIFIKATIONEN 521 8.4.2 HA 6.9.3 SCHADSTOFFEMISSIONEN UND KALTSTART 523 8.5 SONDERVERFI 6.9.4 AUSGEFUEHRTE BEISPIELE 527 LITERATUR 6.9.5 ZUSAMMENFASSUNG 528 LITERATUR 530 9 OFF-HIGHWAY-GA 7 ZWEISTOFFVERBRENNUNG VON GASFOERMIGEN UND FLUESSIGEN KRAFTSTOFFEN 537 CHRISTIAN TRAPP, 9.1 GROSSGASNLA RUDOLF FLIERL, ANDREAS WEGMANN, CHRISTOPH HOERHAMMER UND THORSTEN FUCHS 9.1.1 EIL 9.1.2 EN 7.1 ZWEISTOFFVERBRENNUNG VON ERDGAS UND BENZIN IN OTTOMOTOREN 543 9.1.3 GA 7.1.1 ZWEISTOFFVERBRENNUNG AN DER VOLLLAST 543 9.1.4 GA 7.1.2 GASMISCHVERBRENNUNG IN DER TEILLAST 548 9.2 GEMISCHBIT 7.2 ZWEISTOFFVERBRENNUNG VON METHAN UND ETHANOL (E85) 9.2.1 EIL IN OTTOMOTOREN 554 9.2.2 AU 7.2.1 OBERE TEILLAST IM ERDGAS-ETHANOL-MISCHBETRIEB 555 9.2.3 GE 7.2.2 VOLLLAST IM ERDGAS-ETHANOL-MISCHBETRIEB 555 9.2.4 BN LTSVERZEICH NIS TV, INHALTSVERZEICHNIS XV 417 7.2.3 VORSCHLAG FUER EIN KENNFELD FUER EINEN 420 ETHANOL-CNG/ERDGAS MISCHBETRIEB 556 423 7.3 ZWEISTOFFVERBRENNUNG IM DIESELMOTOR 559 424 7.3.1 GASMISCHVERBRENNUNG VON ERDGAS UND DIESEL MIT 426 ZENTRALER GASEINDUESUNG UND DIESEL-REIHENEINSPRITZPUMPE 560 7.3.2 GASMISCHVERBRENNUNG VON ERDGAS UND DIESEL MIT 433 ZENTRALER GASEINDUESUNG UND COMMON-RAIL-EINSPRITZUNG 563 433 7.3.3 ZWEISTOFFVERBRENNUNG VON LPG (FLUESSIGGAS, AUCH 435 AUTOGAS) UND DIESEL MIT SEQUENTIELLER, ZYLINDERSELEKTIVER 436 GASEINDUESUNG 570 LITERATUR 571 437 8 MOTORENKONZEPTE FUER LKW MIT GASFOERMIGEN KRAFTSTOFFEN 573 437 GUENTER FIGER 467 8.1 EINLEITUNG 573 467 8.2 THERMODYNAMISCHE GRUNDLAGEN 577 470 8.2.1 VOLLLASTPOTENZIAL 577 474 8.2.2 WIRKUNGSGRAD 578 476 8.2.3 ANALYSE DER EMISSIONEN 583 478 8.2.4 LNG-TANKTECHNOLOGIE 585 481 8.3 ERDGASMOTOREN MIT FREMDZUENDUNG 588 483 8.3.1 GEMISCHBILDUNGEN 589 486 8.3.2 ZUENDUNG 592 499 8.3.3 VERBRENNUNG UND ABGASNACHBEHANDLUNG 594 518 8.4 ERDGASMOTOREN MIT SELBSTZUENDUNG 597 520 8.4.1 DUAL-FUEL-MOTORKONZEPT 597 521 8.4.2 HOCHDRUCK-GASDIREKTEINBLASUNG 599 523 8.5 SONDERVERFAHREN 600 527 LITERATUR 603 528 530 9 OFF-HIGHWAY-GASMOTOREN 605 CHRISTIAN TRAPP, ROBERT BOEWING UND GEORG TINSCHMANN 537 9.1 GROSSGASMOTOREN FUER INDUSTRIELLE UND MARITIME ANWENDUNGEN 605 9.1.1 EINSATZBEREICHE 605 9.1.2 EMISSIONSGESETZGEBUNG UND KRAFTSTOFFPREISE 606 543 9.1.3 GASMOTOREN IN DER SCHIFFFAHRT 608 543 9.1.4 GASMOTOREN FUER LOKOMOTIVANTRIEBE 610 548 9.2 GEMISCHBILDUNG UND VERBRENNUNG BEI GROSSGASMOTOREN 611 9.2.1 EINLEITUNG 611 554 9.2.2 AUFLADUNG UND LADUNGSWECHSEL 611 555 9.2.3 GEMISCHBILDUNG 612 555 9.2.4 BRENNVERFAHREN 614 XVI INHALTSVERZEICHNIS INHALTSVERZEICHNIS 9.2.5 REGELUNG 617 12 AUSBLICK 9.3 EINSATZ VON SONDERGASEN IN KRAFTWERKSMOTOREN 617 RUDOLF FLIERL 9.3.1 EINLEITUNG 617 9.3.2 GASARTEN 617 STICHWORTVERZEICHNIS 9.3.3 NUTZUNG 620 LITERATUR 624 10 GESAMTSYSTEMVERGLEICH: MOBILITAET MIT METHAN IM VERGLEICH ZU ANDEREN ANTRIEBSKONZEPTEN UND ENERGIETRAEGERN 627 REINHARD OTTEN UND HENDRIK GOSDA 10.1 SWOT-ANALYSE METHAN ALS KRAFTSTOFF 627 10.2 KRITERIEN ZUR BEWERTUNG UNTERSCHIEDLICHER ANTRIEBE 629 10.3 STRASSENMOBILITAET MIT REGENERATIVER ENERGIE: DAS CNG-FAHRZEUG IN KOMBINATION MIT ERNEUERBAREM METHAN AUS POWER-TO-GAS-ANLAGEN ALS BENCHMARK 632 10.3.1 DER VERGLEICH ZUM BATTERIE-ELEKTROFAHRZEUG (BEV) 634 10.3.2 DER VERGLEICH ZUM BRENNSTOFFZELLENFAHRZEUG (FCEV). 638 10.4 ZUSAMMENFASSUNG, AUSBLICK UND MOEGLICHE SYNERGIEN 645 LITERATUR 648 11 DER MARKT FUER DEN KRAFTSTOFF ERDGAS 651 TIMM KEHLER, FLORIAN FEIX, CLAUDIA PETERSEN UND MICHAEL SCHAARSCHMIDT 11.1 ERDGAS ALS KRAFTSTOFF: VORTEILE UND MARKTENTWICKLUNG TANKSTELLENNETZ 651 11.1.1 VORTEILE VON ERDGAS ALS KRAFTSTOFF POLITISCHE VORTEILE 652 11.1.2 MARKTENTWICKLUNG ERDGASTANKSTELLEN 653 11.2 BUSINESSCASE ERDGASTANKSTELLE: MARKTHINDERNISSE UND CHANCEN 655 11.2.1 AUFBAU UND FUNKTION VON ERDGASTANKSTELLEN 655 11.2.2 GESCHAEFTSMODELL ERDGASTANKSTELLENBETRIEB 659 11.2.3 MARKTHINDERNISSE IN DEUTSCHLAND 661 11.2.4 CHANCEN 665 11.3 ERDGASMOBILITAET WELTWEIT - AUSGEWAEHLTE MAERKTE 668 11.3.1 ITALIEN 668 11.3.2 SCHWEDEN 668 11.3.3 FRANKREICH 669 11.3.4 IRAN 670 11.3.5 ARGENTINIEN 670 11.3.6 RUSSLAND 670 11.3.7 USA 671 11.3.8 CHINA 672 LITERATUR 673 VERZEICHNIS 617 617 617 617 620 624 . 627 . 627 . 629 632 634 638 645 648 651 651 652 653 655 655 659 661 665 668 668 668 669 670 670 670 671 672 673 INHALTSVERZEICHNIS XVII 12 AUSBLICK 675 RUDOLF FLIERL STICHWORTVERZEICHNIS 679
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