Das Projekt "Teilvorhaben 3: Labor- und Modellgasuntersuchungen zur Rußreaktivität" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Stuttgart, Institut für Chemische Verfahrenstechnik durchgeführt. Um die Abgasnormen bezüglich der Partikelmenge einhalten zu können, werden in Dieselfahrzeugen Dieselpartikelfilter (DPF), an welchen die Partikel abgeschieden werden, eingesetzt. Mit zunehmender Beladung setzt sich der Partikelfilter langsam zu und der Gegendruck steigt. Der steigende Gegendruck macht eine Regeneration, während welcher der Ruß oxidiert und zu CO und CO2 umgewandelt wird, notwendig. Im Rahmen dieses Projekts soll die Reaktivität des Rußes untersucht werden. Dabei werden Biokraftstoffe verschiedener Beimischungsraten im Vergleich zu herkömmlichen Dieselkraftstoff betrachtet. Es wird ein besonderes Augenmerk auf die Biokraftstoffe gelegt, da diese in Zukunft die fossilen Kraftstoffe vollständig oder als Beimengung ersetzen sollen. Dies wird in Europa durch die EU-Richtlinie 2009/28/EG reglementiert. Demnach muss die Beimischungsrate von Biokraftstoffen bis 2020 verbindlich auf 10Prozent erhöht werden. Die Untersuchung bezüglich der Reaktivität soll sowohl mit O2 (sog. aktive Regeneration) wie auch mit NO2 (sog. passive Regeneration) durchgeführt werden. Anhand der so ermittelten Daten soll für die verschiedenen Rußarten eine Abbrandkinetik erstellt werden.
Das Projekt "Teilvorhaben 1: Schnelle Untersuchung der Rußstruktur und -reaktivität mittels Ramanmikrospektroskopie" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität München, Institut für Wasserchemie und Chemische Balneologie durchgeführt. Biokraftstoffe sind in der Lage, die fossilen Kraftstoffe Diesel, Benzin und Erdgas als Reinkraftstoffe vollständig oder partiell zu substituieren. Weltweit besteht derzeit ein Drängen zur vermehrten Nutzung von Kraftstoffen aus nachwachsenden Quellen. Gemäß der EU-Richtlinie 2009/28/EG hat eine Erhöhung der Beimischungsquote von Biokraftstoffen zu fossilen Kraftstoffen auf 10 Prozent bis 2020 verbindlich zu erfolgen. Die Durchsetzung oben genannter Ziele wird zurzeit erschwert. Grund dafür ist unter anderem ein Mangel an grundlegenden Kenntnissen über die physikochemischen Eigenschaften dieselmotorischer Emissionen bei der Verwendung von Biodiesel im Vergleich zu fossilen Dieselkraftstoffen. Bisher ist nur wenig Grundlagenforschung zur Struktur und Reaktivität des Rußes von Biokraftstoffen unternommen worden. Im Rahmen des Projektes soll diese Thematik bearbeitet werden. Hierzu sollen beim Projektpartner Institut für Wasserchemie (IWC), TU München die schnelle Analyse der Rußstruktur und Rußreaktivität mittels Raman-Mikrospektroskopie (RM) durchgeführt und mit den Ergebnissen der Temperatur-Programmierten Oxidation (TPO) verifiziert werden. 1. Etablierung der Multiwellen-Ramanmikrospektroskopie (MWRM) für die Vorhersage der Rußreaktivität von Biokraftstoffen (RM-Analyse projektrelevanter Proben, TPO, Korrelation MWRM / TPO) 2. Korrelation kinetischer Daten der isothermen Oxidation mit MWRM-Daten