Untersuchung einer selektiven, katalytischen Abgasnachbehandlung bezueglich der Stickoxidemissionen; Einsatz der Harnstoff-SCR im mobilen Dieselmotorenbereich. Konzeption und Untersuchung eines weiteren SCR-Sytems fuer den dynamischen Motorbetrieb.
Gebrauchte oder minderwertige native Fette und Öle sind eine interessante Energiequelle für Dieselmaschinen, die sich durch eine ausgezeichnete Ökobilanz auszeichnen und nicht in Konkurrenz zu Nahrungs- oder Futtermitteln stehen. Dem Einsatz in Dieselmschinen stehen der i.d.R. hohe Gehalt an Schlackebildnern (Ca, Mg, Na, K, P) und an freien Fettsäuren entgegen. Ziel des Vorhabens ist es, ein Verfahren zu entwickeln, mit dem die o.g. Rohstoffe so aufzuarbeiten sind, dass sie ohne weiteres in Dieselmaschinen eingesetzt werden können. Dazu wurde der Rohstoff einer sauer katalysierten Veresterung mit biogenem Ethanol unterworfen, mit dem die Gehalte sowohl an freien Fettsäuren, als auch an den genannten Schlackebildnern soweit gesenkt werden konnten, dass die Maßgaben der DIN-VN 51 605 erfüllt werden. Abgesehen davon, dass die so gewonnen Treibstoffe aus rein biogenen Rohstoffen bestehen, weisen sie Stockpunkte von teilweise unter -20 Grad Celsius auf.
<p> <p>Die Energiekrise 2026 wirkt anders als im Jahr 2022, aber nicht minder deutlich. Sie trifft besonders alle, die im Verkehr, beim Heizen, in Haushalten und Unternehmen auf fossile Brennstoffe angewiesen sind. Um diese Abhängigkeit von fossilen Energien zu reduzieren, müssen Politik, Unternehmen und Bürger*innen entschlossen für die Energiewende und einen sparsamen Umgang mit Energie eintreten.</p> </p><p>Die Energiekrise 2026 wirkt anders als im Jahr 2022, aber nicht minder deutlich. Sie trifft besonders alle, die im Verkehr, beim Heizen, in Haushalten und Unternehmen auf fossile Brennstoffe angewiesen sind. Um diese Abhängigkeit von fossilen Energien zu reduzieren, müssen Politik, Unternehmen und Bürger*innen entschlossen für die Energiewende und einen sparsamen Umgang mit Energie eintreten.</p><p> Hohe Abhängigkeit von fossilen Energien <p>Der aktuelle Krieg im Nahen Osten und die Unterbrechung von Handelswegen durch die Straße von Hormus zeigen erneut: Deutschland ist in hohem Maße abhängig von fossilen Energieträgern, speziell in Form von Importen. Der <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/primaerenergieverbrauch">Primärenergieverbrauch</a> von Rohöl lag 2025 bei 964 Terawattstunden (<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/twh">TWh</a>) und machte ein Drittel des gesamten Primärenergieverbrauchs aus. Rund 98 Prozent des Rohöls wurden dabei importiert.</p> <p>Die Situation bei anderen fossilen Energieträgern ist nicht besser: Bei fossilem Gas, das etwa 27 Prozent des gesamten Primärenergieverbrauchs ausmacht, beträgt der Importanteil 95 Prozent, bei Rohsteinkohle 100 Prozent. Lediglich die Abhängigkeit von Uranimporten wurde durch den Atomausstieg beendet.</p> <p>Energiesparen und der Wechsel hin zu in Deutschland aus erneuerbaren Energieträgern, wie Wind und Sonne, produziertem Strom mit gleichzeitiger Elektrifizierung etwa von Heizungen, Fahrzeugen oder der <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/prozesswaerme">Prozesswärme</a>-Erzeugung in der Industrie, mindern also die Abhängigkeit von fossilen Energieträgern und erhöhen wegen der hohen fossilen Importquoten die Energiesicherheit in Deutschland.</p> Deutscher Endenergiemix unterstreicht Handlungsdruck <p>Auch der Blick in den aktuellen Endenergiemix zeigt: Die fossile Abhängigkeit in Deutschland ist im letzten Jahrzehnt trotz Fortschritten beim Ausbau der erneuerbaren Energien nach wie vor zu hoch. Insbesondere der Mineralöl- und Gasverbrauch verzeichnete in den letzten Jahren kaum Veränderung. 2025 betrug der Anteil der Mineralöle am Endenergiemix gut 36 Prozent, der des fossilen Gases gut 24 Prozent, in Summe über 60 Prozent. </p> <p>Mit Blick auf die aktuelle geopolitische Situation fällt auf, dass der Ölverbrauch in Deutschland sogar größer ist als der Gasverbrauch. Der Verbrauch von Mineralölprodukten (Benzin, Diesel, Kerosin, Heizöl usw.) in den Endenergiesektoren betrug 2025 insgesamt 829 TWh. Beim Blick auf die Sektoren zeigt sich, dass Öl mit gut 13 Prozent einerseits stark von den privaten Haushalten nachgefragt wird, andererseits mit 78 Prozent ganz überwiegend aus dem Verkehr.</p> <p>Dagegen sind die Sektoren Gewerbe, Handel, Dienstleistungen (GHD) mit sechs Prozent und Industrie mit drei Prozent in der Energieversorgung weniger direkt betroffen – anders als bei der Erdgaskrise 2022/2023. Das verarbeitende Gewerbe und auch der GHD-Sektor werden aber indirekt beispielsweise bei Transporten, Lieferketten oder dem nicht-energetischen Verbrauch (etwa Mineralölprodukte als Rohstoff in der Chemieindustrie für Schmierstoffe, Baumaterialien, Kosmetik oder Kunststoffe) beeinträchtigt. Letzterer entspricht in Deutschland dem Äquivalent von 175 TWh.</p> Privathaushalte immer noch stark abhängig von fossilem Heizöl und Erdgas <p>Die Mineralölprodukte nehmen mit einem Anteil von 17 Prozent (111 TWh) eine konstante und immer noch relevante Stellung im Endenergiemix der privaten Haushalte in Deutschland ein, wo sie als Heizöl fast ausschließlich für Heizen und Warmwasser eingesetzt werden. Der fossile Anteil im Endenergiemix liegt bei den Haushalten insgesamt bei über 50 Prozent.</p> <p>Im Jahr 2022 <a href="https://www.destatis.de/DE/Presse/Pressemitteilungen/Zensus2022-Pressemitteilungen/PM_zenus2022_45.html">betrug der Anteil der Wohnungen mit Ölheizung noch 19 Prozent</a>. Da der Bezug von Heizöl vom Verbrauch zeitlich entkoppelt ist, sind Preiskrisen nicht nur im Winter, sondern auch außerhalb der Heizperiode relevant. Ebenso bleibt der Anteil des Gasverbrauchs mit fast 37 Prozent im Jahr 2025 hoch und ist zuletzt sogar leicht gestiegen. Entsprechend bleiben neben kurzfristigen Maßnahmen zum Einsparen von Öl und Gas auch mittelfristig wirkende Maßnahmen für den Wechsel hin zu erneuerbaren Energieträgern sehr wichtig.</p> <p>Vor allem der Ausstieg aus fossilen Heizungen und der Ersatz durch effizientere und anteilig oder ganz mit erneuerbaren Energien betriebene Wärmepumpen muss beschleunigt werden.</p> Verkehrssektor massiv abhängig von fossilem Öl <p>Der Verkehrssektor ist der Sektor mit dem größten Ölverbrauch: Rohöl ist nicht direkt nutzbar, sondern wird in Raffinerien zu Diesel, Benzin, Kerosin oder Heizöl umgewandelt. Der gesamte <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/endenergieverbrauch">Endenergieverbrauch</a> von Mineralöl lag 2025 bei 829 TWh, wovon der deutliche Großteil von 78 Prozent auf den Verkehrssektor zurückzuführen ist. Dieser Anteil geht wiederum fast ausschließlich auf den Straßenverkehr (82 Prozent) und Luftverkehr (17 Prozent) zurück. Schienenverkehr und Schiffsverkehr fallen dagegen kaum ins Gewicht.</p> <p>Die massive Bedeutung und Abhängigkeit von Mineralölprodukten im Verkehr wird auch daran deutlich, dass der Mineralölverbrauch 92 Prozent des gesamten Endenergieverbrauchs des Sektors ausmacht. Erneuerbare Energien (vor allem als Beimischung zu fossilen Kraftstoffen), Gase und auch Strom spielen bisher nur eine untergeordnete Rolle. Entsprechend hoch ist die Betroffenheit durch die aktuelle Energiekrise und der Handlungsdruck.</p> <p>Relevant beim Verkehr ist zudem, dass ein Teil der Auswirkungen der Energiekrise aus dem Verkehrssektor mittelbar ebenfalls bei den privaten Haushalten, sowie im Sektor Gewerbe, Handel, Dienstleistungen als auch in der Industrie ankommt, etwa durch höhere Transportkosten für Waren.</p> <p>Neben der Vermeidung von Verkehr kann vor allem die Verlagerung von Teilen des Verkehrs auf die Schiene dieser Abhängigkeit etwas entgegensetzen. Beispielsweise werden Güter mit der Bahn mit 29,0 <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/tonnenkilometer">Tonnenkilometer</a> pro Kilowattstunde (tkm/kWh) aufgrund der geringen Reibungsverluste wesentlich energieeffizienter transportiert als auf der Straße (2,1 tkm/kWh).</p> <p>Außerdem wird der Endenergiemix der Bahn durch Strom dominiert, der durch den Ausbau der erneuerbaren Energien immer mehr auf heimischer <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/primaerenergie">Primärenergie</a> (vor allem in Deutschland produzierter Wind- und Solarenergie) fußt. Dies gilt auch für den Personenverkehr auf der Straße. Die Elektromobilität reduziert neben der Importabhängigkeit auch den absoluten Verbrauch, da Pkw sowie Busse mit Elektromotoren mit einer endenergie-bezogenen spezifischen Transportleistung von 6,4 Personenkilometern pro Kilowattstunde (Pkm/kWh) dreimal mehr Reichweite besitzen als Autos und Busse mit Benzin- oder Dieselmotoren (2,1 Pkm/kWh).</p> „Energiekrisen“ als regelmäßig unregelmäßige Ereignisse im fossil dominierten Energiesystem <p>Erdöl wird global gehandelt und unterliegt einem weltweiten Markt. Die Erdölvorkommen sind aber regional konzentriert, unter anderem im Nahen Osten. So besitzen nach <a href="https://www.opec.org/assets/assetdb/asb-2025.pdf">Daten der OPEC</a> die Länder Saudi-Arabien (17 Prozent), Iran (13 Prozent), Irak (9 Prozent), Vereinigte Arabische Emirate (7 Prozent) und Kuwait (6 Prozent) zusammen rund 52 Prozent der weltweiten Ölreserven, Europa dagegen nur ein Prozent. </p> <p>Der Erdölpreis unterlag in der Vergangenheit wiederholt starken Schwankungen, die neben den Preisbildungsmechanismen insbesondere mit Krisen in den Förderregionen zusammenhingen. So wurde die erste „Ölpreiskrise“ durch den Jom-Kippur-Krieg 1973 ausgelöst. Die zweite Ölpreiskrise ist auf die Islamische Revolution 1979 im Iran zurückzuführen. Beide Ölpreiskrisen hatten insbesondere durch ihre lange Dauer weitreichende gesellschaftliche und wirtschaftliche Folgen auch in Deutschland.</p> <p>Es folgte der Zweite Golfkrieg 1990 mit einem kurzzeitigen preissteigernden Effekt. In jüngster Zeit zeigen die Invasion Russlands in die Ukraine im Frühjahr 2022 und der Irankrieg 2026 erneut massive Preissteigerungen beim Rohölpreis in Folge kriegerischer Konflikte. </p> <p>Im Ergebnis kann festgehalten werden, dass Verwerfungen an den fossilen Märkten und weltweite „Energiekrisen“ zwar unregelmäßig auftreten, aber im Grunde als wiederkehrende und erwartbare Ereignisse gewertet werden können – und müssen. Aufgrund der hohen Importabhängigkeit des deutschen Energieverbrauchs nehmen sie stark Einfluss auf die Preisentwicklung und damit auf die Versorgungslage von Rohöl und davon abhängigen Produkten. </p> Fazit: Lehren aus der Vergangenheit ziehen, fossile Abhängigkeit mindern, Energiesicherheit stärken <p>In der “Energiekrise” 2022/2023 ist es gelungen, in einem Mix aus individuellen Einsparbemühungen, gesellschaftlicher Stimmung zum Energiesparen, sowie rahmensetzenden politischen Kurz- und Mittelfrist-Maßnahmen die Energieverbräuche, insbesondere von fossilem Gas und Strom, schnell und substanziell zu mindern. Eine geringere Nachfrage bedeutet auch eine Entlastung bei den Preisen.</p> <p>Inzwischen liegen erste Untersuchungen zu den Energieverbräuchen vor, so auch <a href="https://www.umweltbundesamt.de/publikationen/ex-post-evaluation-der-energieverbrauchsminderung">ein Gutachten des Umweltbundesamtes</a>. Demzufolge konnten die Kleinverbraucher im Untersuchungszeitraum durchschnittlich etwa zehn Prozent (und zeitweise noch mehr) Gas durch einen Verhaltens- und Kriseneffekt einsparen. Ähnliche Effekte gibt es bei den Großverbrauchern wie der Industrie. Ein Fazit aus der damaligen Energiekrise lautet also, dass politische Rahmensetzung und individuelle Einsparbeiträge den Verbrauch wirkungsvoll mindern können. </p> <p>Entsprechend gilt es, auch 2026 die fossile Abhängigkeit entschlossen weiter zu mindern und die Energieunabhängigkeit Deutschlands zu stärken. Dazu notwendig und geeignet sind einerseits kurzfristig wirkende Maßnahmen, wie verhaltensbedingte Einsparungen, die auch durch entsprechende Rahmensetzung unterstützt werden sollten (Knappheitspreissignale für fossile Energieträger nicht durch Subventionen unterminieren, Energiesparkampagnen, Einsparverordnungen u.ä.). </p> <p>Andererseits gilt es, mit mittelfristig wirkenden Maßnahmen die notwendigen Transformationen, wie die Energie-, Wärme- und Verkehrswende, zu unterstützen und langfristige Abhängigkeit von fossilen Energieträgern abzubauen. Hierzu eignen sich beispielsweise eine Wärmepumpen-Offensive zum Austausch von Öl- und Gasheizungen sowie die Elektrifizierung des Straßenverkehrs und von Prozesswärme in der Industrie. Viele effektive Maßnahmen- und Instrumentenvorschläge sind im <a href="https://www.umweltbundesamt.de/publikationen/bis-2040-treibhausgase-um-mindestens-90-prozent">UBA-Positionspapier „Bis 2040 Treibhausgase um mindestens 90 Prozent mindern – So kann es gehen!“</a> aufgeführt.</p> </p><p>Informationen für...</p>
Der sich durch eine zweistufige Verbrennung auszeichnende schnelllaufende Vorkammer-Dieselmotor, wegen seiner vergleichsweise verfahrenstypischen Laufruhe sehr gut fuer den Einsatz im PKW geeignet, zeigt vor allem im Teillastgebiet eine hohe Russemission, die den Vorteil der relativ niedrigen Stickoxid- und Kohlenwasserstoff-Emission entgegensteht. Durch eine Aenderung der Vorkammergeometrie konnte aufgrund verbesserter Stroemungs- und Gemischbildungsverhaeltnisse in einem weiten Last- und Drehzahlbereich die Russemission bis zu ca.50 v.H. ohne Verbrauchseinbusse vermindert werden. Leider wird jedoch dieser Erfolg mit einer ca. 20-prozentigen Erhoehung der Stickoxidemission erkauft. Dieser Nachteil konnte durch eine zweckentsprechend dosierte Abgasrueckfuehrung eliminiert werden, ohne dass dadurch die Verminderung der Russemission nennenswert beeintraechtigt wurde. Bei einer weitergehenden Verminderung der Stickoxidemission stieg die Russemission nicht unbetraechtlich an, sie blieb allerdings noch deutlich (z.B. 25 v.H.) unter der des Serienmotors. Die mittels einer Geruchsmessstation durchgefuehrten Untersuchungen ergaben fuer die veraenderte Vorkammer im Vergleich zur serienmaessigen Version sogar eine etwas geringere Geruchsintensitaet, obwohl diese beim serienmaessigen Motor im Vergleich zum direkteinspritzenden Dieselmotor schon sehr niedrig ist. Mit der modifizierten Vorkammer konnte auch die an der Russgrenze erreichbare Leistung um ca. 5 v.H. angehoben werden.
Die ökonomische und ökologische Energiebereitstellung stellt eine zentrale gesellschaftliche Herausforderung dar. Diese wird durch die steigenden Umweltbelastungen bei gleichzeitig wachsendem weltweitem Energiebedarf und zunehmender Ressourcenverknappung bedingt. Für mobile Antriebe nimmt insbesondere die Verminderung des bei der motorischen Verbrennung entstehenden Treibhausgases CO2 sowie der Schadstoffemissionen ein wichtiges Ziel ein. Dies sind zum Beispiel Stickoxide (NOx), Kohlenmonoxid (CO), unverbrannte Kohlenwasserstoffe (uHC) und Ruß, die erheblich zur städtischen und regionalen Luftverschmutzung beitragen. Zur Realisierung von hohen Wirkungsgraden bei gleichzeitig niedrigen Schadstoffemissionen untersucht die FOR2401 die zukunftsträchtige Niedertemperaturverbrennung (NTV). Die NTV kann sowohl auf Ottomotoren (Gasoline Controlled Auto Ignition, GCAI) als auch auf Dieselmotoren (Premiexed Charge Compression Igniton) angewendet werden und zeichnet sich als ein Brennverfahren aus, welches das Potential bietet, bereits innermotorisch die Emissionen deutlich zu reduzieren. Die Komplexität der Prozessführung ist einer der wesentlichen Gründe, welcher die technische Anwendung der NTV aktuell verhindert. Der Ablauf der NTV wird maßgeblich von lokalen thermodynamischen Zuständen und strömungsmechanischen Effekten bestimmt. Die Zeitskalen der hierbei auftretenden Abläufe sind kleiner als die des Verbrennungszyklus und können deshalb nicht mit einer dem Stand der Forschung entsprechenden zyklusbasierten Regelung beeinflusst werden. Um eine hinsichtlich Stabilität, Wirkungsgrad und Schadstoffemissionen verbesserte Prozessführung zu ermöglichen, werden im Rahmen der Forschergruppe Multiskalenregelungskonzepte untersucht, welche Neuland darstellen. Zur erfolgreichen Realisierung der Multiskalenregelung müssen grundlegende Forschungsfragen aus den Disziplinen Chemie, Verbrennungstechnik, Motorenforschung, Regelungstechnik und Numerik geklärt werden. Aus diesem Grund setzt die Forschergruppe auf einen stark vernetzten, interdisziplinären Ansatz. Innerhalb der FOR2401 soll ein detailliertes physikalisch-chemisches Prozessverständnis der NTV und der zugehörigen Beeinflussungsmöglichkeiten entwickelt werden, wodurch eine Beschreibung in Form von mathematischen Modellen ermöglicht wird. Aufbauend auf diesen Erkenntnissen werden maßgeschneiderte regelungstechnische Methoden entwickelt, die auf Echtzeitoptimierung basieren und die Kontrolle auf einer kleineren als der aktuell möglichen Zeitskala erlauben. Die Forschung erfolgt im engen Schulterschluss zwischen Natur- und Ingenieurswissenschaftler/innen der Universität Bielefeld, der Universität Freiburg und der RWTH Aachen University.
<p> <p>Ultrafeine Partikel (UFP) in der Atemluft gefährden Mensch und Umwelt, da sie bis in die Bronchien und Lungenbläschen gelangen können. Solche Partikel entstehen etwa bei Verbrennungsprozessen in Motoren. Die Weiterentwicklung von Messgeräten macht es seit einiger Zeit möglich, UFP im Abgas zu identifizieren. Eine Daten- und Literaturanalyse zeigt den Wissenstand von UFP im Verkehr auf.</p> </p><p>Ultrafeine Partikel (UFP) in der Atemluft gefährden Mensch und Umwelt, da sie bis in die Bronchien und Lungenbläschen gelangen können. Solche Partikel entstehen etwa bei Verbrennungsprozessen in Motoren. Die Weiterentwicklung von Messgeräten macht es seit einiger Zeit möglich, UFP im Abgas zu identifizieren. Eine Daten- und Literaturanalyse zeigt den Wissenstand von UFP im Verkehr auf.</p><p> Wie hoch sind die Emissionen Ultrafeiner Partikel im Verkehr und woher stammen sie? <p>Zum Verkehrssektor zählen der straßengebundene Verkehr, der Luftverkehr, der Schiffsverkehr, der schienengebundene Verkehr und auch mobile Maschinen und Geräte (non-road). Die Kenntnisse über UFP-Emissionen aus Messungen sind in verschiedenen Bereichen des Verkehrs unterschiedlich stark ausgeprägt. Im Straßen- und Luftverkehr wird die <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/emission">Emission</a> der Partikelanzahl (PN) über Grenzwerte gesetzlich begrenzt. Hier liegen mehr Messdaten zu UFP-Emissionen im Abgas als für andere Verkehrsbereich vor. Diese gemessenen Emissionen stellten eine solide Basis für die Ermittlung von UFP-Emissionsfaktoren im abgeschlossenen Forschungsvorhaben dar. Bei mobilen Maschinen, Binnenschiffen und Schienenfahrzeugen bestehen zwar auch teilweise PN-Grenzwerte, aber vor allem für ältere Motoren liegen kaum Messdaten zur Partikelanzahl vor. Auch die Literaturrecherche lieferte dazu nur unzureichend Informationen. Daher mussten die UFP-Emissionen dieser Bereiche mithilfe von Analogieschlüssen zum Straßenverkehr abgeschätzt werden.</p> <p>Demnach verursachten im Jahr 2022 mobile Maschinen und Geräte (NRMM), zu denen beispielsweise Baumaschinen, Traktoren oder Rasenmäher gehören, den größten Anteil an den UFP-Emissionen, gefolgt vom Straßenverkehr und dem Luftverkehr. Bahn (Dieselloks) und Binnenschifffahrt hatten einen deutlich geringeren Anteil am gesamten UFP-Ausstoß und werden deshalb bei der weiteren Betrachtung vernachlässigt.</p> Wie wird sich der Ausstoß in Zukunft entwickeln? <p>Die Modellrechnung in Form von Szenarien zeigt für das Jahr 2030 gegenüber 2022 eine Reduktion der UFP-Emissionen des Verkehrs um 36 Prozent, da sich die Emissionen vor allem im Straßenverkehr, und in geringerem Maße auch bei NRMM, infolge der strengeren Abgasnormen und der Flottenerneuerung reduzieren. Der Anstieg von Flugbewegungen und damit des Kraftstoffverbrauchs hat im Luftverkehr einen Anstieg der UFP-Emissionen zur Folge.</p> Wie können die Emissionen gesenkt werden? <p>Die Studie liefert auf Basis der Ergebnisse Vorschläge für Maßnahmen und Instrumente für die einzelnen Verkehrsbereiche, um die UFP-Emissionen in Zukunft weiter zu senken:</p> <p>Im <strong>Straßenverkehr</strong> können Maßnahmen zur Verkehrsvermeidung sowie (als neues Instrument) die Ausweisung von Zero-Emission-Zones in die nur Fahrzeuge ohne schädliche Abgasemissionen, wie beispielsweise E-Autos, einfahren dürfen, die Emissionen von UFP reduzieren. Zudem spielt die periodische technische Inspektion (PTI) / Hauptuntersuchung eine wichtige Rolle, da Fahrzeuge mit unentdeckten Schäden oder Manipulationen am Partikelfilter je Kilometer etwa hundert Mal mehr UFP emittieren als Fahrzeuge mit funktionierendem Filter. Eine verlässliche und preiswerte On-Board-Sensorik für die kontinuierliche Messung der Partikelanzahl im Fahrbetrieb ist bislang nicht verfügbar, so dass die Überprüfung als Teil der Hauptuntersuchung sehr wesentlich für eine erfolgreiche Identifizierung von defekten und manipulierten Partikelfiltern ist und bleiben wird.</p> <p>Für <strong>mobile Maschine und Geräte</strong> sind Maßnahmen am effektivsten, die dazu führen, dass mehrheitlich Fahrzeuge mit Partikelfiltern in den Bestand kommen (Partikelfilternachrüstung, Stilllegung von Altfahrzeugen).</p> <p>Im <strong>Luftverkehr</strong> wurden vor allem die Verwendung von synthetischen Kraftstoffen und strenge Emissionsgrenzwerte für neue Triebwerke als zielführende Maßnahmen identifiziert.</p> <p>Der Einfluss von <strong>Binnenschiffen und Schienenfahrzeugen</strong> am Gesamt-UFP-Aufkommen aus Abgasen spielen nach Einschätzung der Autorinnen*Autoren nur eine untergeordnete Rolle, so dass keine Maßnahmen vorgeschlagen werden.</p> Welchen weiteren Forschungsbedarf gibt es? <p>Die <a href="https://www.umweltbundesamt.de/node/120090">Studie</a> zeigt großen Bedarf an Messdaten von UFP, um anstelle von wissenschaftlich fundierten Annahmen mit gesicherten Daten rechnen zu können. Sie weist auch darauf hin, dass diese Studie sich nicht mit den Sekundärpartikeln oder mit Abriebemissionen von Bremsen und Reifen beschäftigt hat. Sekundärpartikel entstehen durch Nukleation (Bildung neuer Partikel) aus kondensierbaren Gasen. Dies geschieht zum Beispiel. beim Abkühlen des heißen Abgases nach dem Verlassen des Endrohrs in die kältere Umgebungsluft. Die emittierten leichtflüchtigen Kohlenwasserstoffe kondensieren dann an Tröpfchen und bilden sehr kleine Partikel in der Luft.</p> <p>Ebenso bedarf es noch einem Vergleich mit anderen Sektoren, um die Menge an UFP aus dem Verkehr gegenüber anderen Quellen konkret einordnen zu können. Denn überall, wo Verbrennungsprozesse auftreten (Verkehr, Kraftwerke, Heizungs- und Industrieanlagen, Holz- und Biomasseverbrennung) entstehen auch ultrafeine Partikel.</p> </p><p>Informationen für...</p>
Dieselmotoren von Baumaschinen haben einen hohen Partikelausstoß, der zur Feinstaubbelastung beiträgt. Nach Berechnungen stammen in Berlin etwa 140 Tonnen pro Jahr Dieselpartikel aus Baumaschinen. Mit Partikelfiltern ließe sich der Schadstoffausstoß einer Maschine um mehr als 90 % reduzieren. Das Land Berlin hat sich mit dem Luftreinhalteplan 2011–2017 das Ziel gesetzt, eine breitere Anwendung der Filtertechnologie bei Baumaschinen zu erreichen, da die gesetzlichen Anforderungen an die Partikelemissionen bisher weniger streng waren als für Kraftfahrzeuge. Wie praxistauglich Partikelfilter für Baumaschinen sind, wurde im Berliner Praxistest “Partikelfilter an Baumaschinen” von 2011 bis 2014 erprobt und in einem Abschlussbericht dokumentiert. Der Erfolg des Praxistest führt dazu, dass ab 2016 bei Bauvorhaben der öffentlichen Hand nur noch Maschinen mit Rußfilter zum Einsatz kommen. Geregelt ist dies in der Verwaltungsvorschrift für die Anwendung von “Umweltschutzanforderungen”: bei der Beschaffung von Liefer-, Bau- und Dienstleistungen, die von öffentlichen Auftraggebern in Berlin zu beachten ist. Projektsteuerung und Finanzierung der Messungen: Senatsverwaltung für Stadtentwicklung und Umwelt Berlin kostenlose Bereitstellung von Baumaschinen durch: Firma Friedrich Rohwedder GmbH, Baumaschinenhandel und -verleih Naturschutz- und Grünflächenamt des Bezirks Neukölln Tiefbau- und Landschaftsplanungsamt des Bezirks Tempelhof-Schöneberg kostenlose Bereitstellung und Betreuung der Nachrüstsysteme für die Dauer des Tests durch: Dinex EMINOX ETB HJS HUG Johnson-Matthey Kaltwasser Puritech TEHAG TWINTEC Abgasmessungen: TÜV Hessen GmbH
In einer Forschungskooperation mit dem Institut für Schiffstechnik, Meerestechnik und Transportsysteme der Universität Duisburg-Essen wird eine Software (BinEm) entwickelt, die mithilfe der Messung von Luftschadstoffen auf Binnenschiffen unter realen Betriebsbedingungen kalibriert und validiert werden soll. Aufgabenstellung und Ziel Die Schifffahrt soll nach Vorgaben der EU bis zum Jahr 2050 klimaneutral werden. Zur zwischenzeitlichen Reduktion der Treibhausgas- und Schadstoffemissionen werden verschiedene Technologien (z. B. Abgasreinigung) eingesetzt. Um den Einfluss von neuen Technologien auf die Schiffsemissionen abschätzen zu können, sind realistische Angaben zu den emittierten Schadstoffen durch die Binnenschifffahrt notwendig. Die bisher veröffentlichten Emissionsdaten, die der Binnenschifffahrt zugerechnet werden, basieren auf Modellen mit vielen Annahmen, die die Betriebsparameter im realen Einsatz sehr vereinfacht abschätzen. Aus diesem Grund wurde im Rahmen eines gemeinsamen Forschungsvorhabens der BAW und der Universität DuisburgEssen ein Verfahren zur Berechnung der Binnenschiffsemissionen entwickelt. Bedeutung für die Wasserstraßen- und Schifffahrtsverwaltung des Bundes (WSV) Mit der im Rahmen der Forschungskooperation mit dem Institut für Schiffstechnik, Meerestechnik und Transportsysteme (ISMT) entwickelten Software können Emissionen der Binnenschifffahrt für beliebige Regionen und Schiffsflotten modelliert werden. Damit steht der BAW eine Methode zur Verfügung, die es ermöglicht, den Anteil der Binnenschifffahrt an den Luftschadstoffen abzubilden und den Erfolg von Emissionsminderungsmaßnahmen zu bewerten. Auf Basis dieser Ergebnisse können Entscheidungsträger im BMDV und in der GDWS erfolgversprechende Maßnahmen zur Minderung von Binnenschiffsemissionen gezielt ableiten, geltende Vorschriften anpassen oder neue erlassen. Untersuchungsmethoden Das entwickelte Verfahren besteht aus mehreren Modulen. Zunächst wird der Schiffswiderstand in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit über Grund und der Strömung berechnet (Noß und Kossmann 2021). In dem aktuellen Verfahren wird nun auch der zusätzliche Widerstand bei Kurvendrift berücksichtigt. Hierfür greift das Programm auf einen äquivalenten Geradeauswiderstand zurück und addiert in Abhängigkeit des Driftwinkels einen in einer Datenbank hinterlegten Beiwert für den zusätzlichen Widerstand durch Schräganströmung. Anschließend werden der Gütegrad der Propulsion und die Propellerdrehleistung ermittelt. Mithilfe charakteristischer Propellerfreifahrtdiagramme und Motorenkennfelder sowie leistungsbezogener Faktoren werden final der Kraftstoffverbrauch und die Schiffsemissionen berechnet (Noß und Kossmann 2022). Die Spannweite an Schiffs- und Motorenparametern ist sehr groß. Basierend auf Simulations- und Modellversuchsergebnissen charakteristischer Schiffe (Noß und Kossmann 2021, 2022; Kossmann und Wierczoch 2022) wurden einzelne Widerstandsbeiwerte und der Gütegrad der Propulsion in Abhängigkeit von Schiffsgeschwindigkeit und Wassertiefenverhältnis zu Abladetiefenverhältnis berechnet. Der für die Propulsion verwendete Propeller ähnelt in seiner Geometrie einem charakteristischen Binnenschiffs-Düsen-Propeller. In Abhängigkeit von der berechneten Propulsions- bzw. Bremsleistung, der Schiffsgröße und der Anzahl der Propeller wählt das Verfahren einen passenden Motor in einer Datenbank aus. Diese beinhaltet für schnelllaufende Dieselmotoren mit Leistungen zwischen 400 und 1200 kW Daten zur Motorleistung, Drehzahl und zum spezifischen Kraftstoffverbrauch. Der gewählte Ansatz ist für den Großteil der Flotte sowie Betriebspunkte während einer typischen Streckenfahrt anwendbar. Situationen wie Ausweichmanöver, Ausweichmanöver, Schleusenfahrten oder An- und Ablegemanöver lassen sich mit diesem Ansatz jedoch nicht abbilden.
| Organisation | Count |
|---|---|
| Bund | 1312 |
| Land | 59 |
| Weitere | 8 |
| Wirtschaft | 22 |
| Wissenschaft | 411 |
| Zivilgesellschaft | 80 |
| Type | Count |
|---|---|
| Ereignis | 11 |
| Förderprogramm | 1044 |
| Text | 268 |
| Umweltprüfung | 3 |
| unbekannt | 16 |
| License | Count |
|---|---|
| Geschlossen | 57 |
| Offen | 1061 |
| Unbekannt | 224 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 1270 |
| Englisch | 103 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Archiv | 227 |
| Bild | 13 |
| Datei | 16 |
| Dokument | 267 |
| Keine | 821 |
| Webseite | 273 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 1027 |
| Lebewesen und Lebensräume | 1079 |
| Luft | 1115 |
| Mensch und Umwelt | 1340 |
| Wasser | 947 |
| Weitere | 1342 |