Steigende Feinstaub- und Ozonkonzentrationen rücken eine schadstoffarme Verbrennung von
Energieträgern in den Mittelpunkt des allgemeinen Interesses. Klimaschutz und knappe Ressourcen
erfordern Einsparungen von Kraftstoffen auf Basis fossiler Energieträger. Eine deutliche
Reduzierung des Schadstoff-Ausstoßes kann wie schon in den vergangenen Jahrzehnten gezeigt
wurde durch die Beimischung von Wasser zum Kraftstoff erreicht werden. Allerdings konnte sich
dieser meist auf Emulsionen basierende Kraftstoff aufgrund seiner geringen Lagerstabilität
nicht durchsetzen. Einen viel versprechenden Ansatz zur Überwindung dieses Problems bilden
Mikroemulsionen die sich durch ihre thermodynamische Stabilität auszeichnen. In dieser Arbeit
wurden daher einphasige Diesel- und BTL- Mikroemulsionen mit bikontinuierlicher
Mikrostrukturierung durch die systematische Untersuchung des Phasenverhaltens entwickelt.
Insbesondere die Mischung eines nichtionischen Fettalkoholethoxilates mit dem ionischen
Ammoniumoleat lieferte Kraftstoff-Mikroemulsionen mit einer hohen Temperaturstabilität. Die
Verbrennungseigenschaften dieser bis zu 45 % Wasser enthaltenden Kraftstoff-Mikroemulsionen
wurden an mehreren Motorenprüfständen untersucht die vom einfachen Hatzmotor bis hin zu
modernen VW-TDI und Deutz-Motoren reichten. Das überraschende Ergebnis dieser
Verbrennungsexperimente ist die Einsparung des fossilen Kraftstoffs und damit des CO2 in einer
Größenordnung von 10 %. Gleichzeitig wurde die NOx-Emission deutlich um 20 bis 60 % reduziert.
Auch die Rußbildung nahm drastisch bis hin zur Rußfreiheit ab. Entgegen den bei anderen
Maßnahmen zur schadstoffarmen Verbrennung beobachteten Ruß-NOx-Trade-Off ist die gleichzeitige
Abnahme von Ruß und NOx ein erstaunliches Ergebnis. Die technische Anwendbarkeit wurde in
ersten Praxistesten unter Beweis gestellt. Somit können Mikroemulsions-Kraftstoffe im Sinne der
Nachhaltigkeit auf globaler Ebene zum Klimaschutz und auf lokaler Ebene zur Luftreinhaltung
beitragen.
