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FVV-Newsletter | April 2020

Schlagworte wie „CO2-Neutralität erreichen“, „Auf den Kraftstoff kommt es an“ oder „Mehr Nachhaltigkeit im Gütertransport bei gleichzeitigem Erhalt eines leistungsfähigen Logistikmarkts“ begleiten die FVV seit Langem. Unsere Corporate Foresight-Studie zur zukünftigen Rolle der FVV führte in 2019 zu einem neuen Leitbild und der Erweiterung der Forschungsthemen: Neben dem kontinuierlichen Ausbau aller Entwicklungspotenziale der Verbrennungskraftmaschine sind darin alternative Kraftstoffe und die Brennstoffzellentechnik als Forschungsschwerpunkte festgehalten. Zudem wollen wir explizit die Auswirkungen erneuerbarer Energieträger auf Mobilität, Transport und Energiesysteme untersuchen. Und nicht zuletzt wenden wir uns der Digitalisierung und Künstlicher Intelligenz zu. Forschung an der Zukunft von Energie und Mobilität erfordert auf jeden Fall eines: vernetztes Denken. Denn ehrgeizige Emissionsziele können nur erreicht werden, wenn Energiewandler, Hardware-Komponenten, Software und Energieträger optimal aufeinander abgestimmt sind. Interdisziplinäre Forschungsansätze und Praxisrelevanz erfordern das Mitdenken und Handeln vieler kluger Köpfe. Deren Gedanken wollen wir mit Ihnen teilen und starten eine neue Themenplattform: www.primemovers.de. Wir sind gespannt auf Ihre Meinung!


VORSCHAU
FVV-Vorstand: Frühjahrssitzung 2020 | Unabhängig von fossilen Rohstoffen

Die FVV hat sich in 2019 als Ergebnis einer umfassenden Corporate Foresight-Studie ein neues Leitbild gegeben. Sie will sich künftig noch stärker auf die CO2-neutrale und nahezu emissionsfreie Mobilität und Energiewandlung im Kontext einer gekoppelten Verkehrs- und Energiewende fokussieren. Neben der Optimierung der Verbrennungskraftmaschine – Turbomaschinen,Verbrennungsmotoren, Hybride – und der Brennstoffzelle in ihren breiten Anwendungsspektren oder neuen Forschungsfeldern wie Digitalisierung & Künstlicher Intelligenz spielen Orientierungsstudien wie etwa zu Zero-Impact-Emissionen, Ressourcenschonung und Treibhausgasneutralität eine wichtige Rolle. Was genau dahinter steckt, erläutern der Vorstandsvorsitzende Peter Gutzmer und Geschäftsführer Dietmar Goericke in einem Interview.
 

Auf seiner Frühjahrssitzung am 05.05.2020 wird der FVV-Vorstand die Ergebnisse einer Metastudie zur "Cradle-to-Grave"-Lebenszyklusanalyse verschiedener Antriebe und Energieträger diskutieren, die von Frontier Economics unter der Leitung von Dr. David Bothe durchgeführt wurde. Wir werden die Studie nach der Vorstandssitzung auf unserer neuen Themenseite veröffentlichen und darüber im nächsten FVV-Newsletter berichten.

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WAS TREIBT DIE FORSCHUNG AN
Vernetztes Denken und Handeln
FVV Prime Movers. Themen.
 

Die FVV startet ein neues Online-Angebot zu innovativen Forschungsthemen: FVV Prime Movers. Themen. Auch in Zukunft werden Turbomaschinen, Verbrennungsmotoren und Brennstoffzellen für unseren Mobilitätsbedarf und unsere Energieversorgung unverzichtbar sein. Daher ist es besonders wichtig, dass Forscher mit Leidenschaft an noch effizienteren und saubereren Technologien arbeiten.
 

Technologieoffene Forschung im Wettstreit um die besten Lösungen ist die Basis für Innovation und Wettbewerbsfähigkeit. Die neue Themenplattform wird hier zukünftigen Forschungsbedarf identifizieren und über laufende und abgeschlossene Forschungsergebnisse in wichtigen Zukunftsfragen informieren.
 

Entdecken Sie auf unserer neuen Seite die Themen, die unser Denken leiten, und die darauf aufsetzende Arbeit von Ingenieurinnen und Ingenieuren, die zusammen mit uns an bestmöglichen Technologien der Zukunft forschen.

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Optionen für eine klimaneutrale Mobilität im Jahr 2050
Was wäre wenn?
 

Der Straßenverkehr soll in von fossilen Kraftstoffen unabhängig werden. Wie geht das und was kostet es? Mit der auf drei Szenarien basierenden Studie „Defossilisierung des Transportsektors“ hat die Forschungsvereinigung Verbrennungskraftmaschinen (FVV) in 2018 die Grundlage für eine fundierte Diskussion geschaffen, die auf der neuen Themenseite noch einmal zusammengfasst wird. Der Schlüssel für die Entwicklung von Energiepfaden für ein weitgehend treibhausgasneutrales und umweltfreundliches Verkehrssystem liegt nach Ansicht der Experten in der Energieerzeugung, nicht im Fahrzeug.
 

Teil II der Studie „Defossilisierung des Verkehrssektors in Europa – Life Cycle Assessment (FVV-Kraftstoffstudie IV)“ unter der Leitung von Dr. Ulrich Kramer (Ford) ist gerade gestartet und läuft bis Frühjahr 2021.

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THEMIS News
 

BMWi/AiF reagieren auf Corona-Krise
Verändertes Projektmanagement

Steuerliche Forschungsförderung
Wie funktioniert das neue Instrument?

THEMIS-Termine:
Ihre FVV-Termine im Mai

 
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ENTWICKLUNGSPOTENZIAL VON DIESELMOTOREN
PG3 »Selbstzündung« | Zukunftsorientierte Forschung an Motoren mit Selbstzündung

Aufgrund des sehr guten Wirkungsgrads hat sich der Dieselmotor in vielen kommerziellen Anwendungen eine führende Rolle erarbeitet. Neue Technologien wie künstliche Intelligenz oder additive Fertigung können helfen, erhöhte Anforderungen an Schadstoff- und CO2-Emissionen zu erfüllen. Die wissenschaftlichen Grundlagen werden in Vorhaben der FVV-Planungsgruppe 3 „Selbstzündung“ unter der Leitung von Dr. Christian Weiskirch (Traton) erarbeitet.
 

Die Rolle des Dieselmotors verändert sich: Zunehmend wird er aufgrund seiner Leistung im Vergleich zu anderen Energiewandlern wieder schwerpunktmäßig in Nutzfahrzeugen, Arbeitsmaschinen sowie in stationären Anwendungen eingesetzt. Im professionellen Einsatz, in dem es auf höchste Effizienz, Robustheit und Wirtschaftlichkeit bei gleichzeitig hohen Dauerauslastungen ankommt, können durch die Nutzung grundlegend neuer Technologien weitere bedeutende Fortschritte erzielt werden. Die Forschungsschwerpunkte verlagern sich von der Aufklärung grundlegender technischer Fragestellungen, zum Beispiel im Bereich der Brennverfahrensauslegung, hin in Richtung einer Gesamtsystemoptimierung des Antriebs unter den Aspekten Kraftstoffverbrauch und Emissionen. Im Mittelpunkt der Untersuchungen müssen die von der Gesetzgebung geforderten CO2-Ziele stehen, perspektivisch sogar eine vollständige Klimaneutralität. Da dies mit Verbrennungskraftmaschinen nur durch den Verzicht auf fossile Kraftstoffe zu erreichen ist, gewinnt die Interaktion von Antrieb und Energieträger als Forschungsthema an erheblichem Gewicht.

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Weiterführende Informationen finden Sie auf unserer Webseite: FVV-Forschungsschwerpunkte | In Kooperation mit der MTZ


KURZNACHRICHTEN AUS DEM NETZWERK
ACEA | Statistik Fahrzeugantriebe
Kraftstoffarten von Nutzfahrzeugen und Bussen (EU | 2019)
 

LKW: Im Jahr 2019 fuhren 97,9% aller in der Europäischen Union neu zugelassenen mittleren und schweren Lastkraftwagen (über 3,5 Tonnen) mit Diesel, während Benzin nur 0,1% der letztjährigen Zulassungen ausmachte. Elektrisch aufladbare Fahrzeuge (ECV) kamen auf 0,2% der gesamten Neuzulassungen in der Region, während alle Fahrzeuge mit alternativem Antrieb (APV) zusammen 2% des EU-Marktes ausmachten.
 

Kleintransporter (VAN): Insgesamt wurden 2019 92,8% aller in der Europäischen Union zugelassenen neuen leichten Nutzfahrzeuge mit Diesel betrieben, während auf Benzin 4,4% der Neuzulassungen entfielen. Elektrisch aufladbare Fahrzeuge (ECV) hatten einen Anteil von 1,2% am gesamten Verkauf neuer Transporter in der Region, und alle Fahrzeuge mit alternativem Antrieb (APV) hatten im vergangenen Jahr zusammen einen Marktanteil von 2,8%.
 

BUS: Im vergangenen Jahr wurden 85,0% aller in der EU zugelassenen neuen mittleren und schweren Busse (über 3,5 Tonnen) mit Dieselkraftstoff betrieben, während der Marktanteil von Benzin in diesem Segment nahe Null lag. Alle Fahrzeuge mit alternativem Antrieb (APV) kamen auf 15,0% des EU-Busmarktes, wobei elektrisch aufladbare Fahrzeuge (ECV) 4,0% der gesamten Busneuzulassungen ausmachten.
 

08.04.2020 | ACEA | Lastkraftwagen
15.04.2020 | ACEA | Kleintransporter
21.04.2020 | ACEA | Busse

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CIMAC | Klimaneutralität in der Schifffahrt
THG-Strategiegruppe befürwortet klimaneutrale Energieträger für die Schifffahrt
 

Das Positionspapier "Zero-Carbon Energy Sources for Shipping", das kürzlich von der CIMAC-THG-Strategiegruppe veröffentlicht wurde, ermöglicht eine informierte Diskussion zur Reduzierung der Klimaauswirkungen des maritimen Sektors. CIMAC hält den Einsatz von Netto-Null-Emissions- oder kohlenstofffreien Kraftstoffen für notwendig, um eine Minderung der THG-Emissionen in der Hochseeschifffahrt zu erreichen. Neben anderen technischen und betrieblichen Effizienzmaßnahmen können nachhaltige Biokraftstoffe insbesondere für die Übergangszeit zur Emissionsreduzierung beitragen. Elektrifizierung und Hybridisierung spielen vermutlich eine größere Rolle in der Kurzstrecken- und Binnenschifffahrt.
 

Das CIMAC-Positionspapier basiert auf zwei Weißbüchern, die sich mit der Herstellung von Wasserstoff mit einem Null-Kohlenstoff-Fußabdruck und der Vielfalt der wasserstoffbasierten Kraftstoffoptionen befassen.

Ammoniak z. B. ist ein kohlenstofffreier Kraftstoff, der sich aus überschüssiger regenativer Energie vergleichsweise einfach herstellen lässt. Sein Potential als Zukunftskraftstoff untersucht ein Forschungsvorhaben (M1120 | Expertengruppe Alternative Kraftstoffe), das zur FVV-Frühjahrstagung neu eingereicht wurde.

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NACHHALTIGER GÜTERVERKEHR
Technische und ökobilanzielle Analyse von Langstrecken-Lastkraftwagen für das Jahr 2050

Alternative Antriebskonzepte werden momentan an vielen Stellen erforscht und einzelne sind auch schon marktreif. Die Aktivitäten in diesem Bereich sind jedoch hauptsächlich bei Pkw zu sehen. Wo die Reise bei Schwerlast-Nutzfahrzeugen hingeht, ist momentan noch nicht ersichtlich. Das Institut für Akustik und Bauphysik (IABP) der Universität Stuttgart und IAV haben in einem FVV-Forschungsprojekt (1303 | PG1) unter der Leitung von Matthias Erath (Rolls-Royce Solutions) die Antriebsstränge zukünftiger Schwerlast-Lastkraftwagen für den Fernverkehr untersucht.
 

Fünf verschiedene mögliche Antriebskonzepte wurden für 2050 unter Berücksichtigung potenzieller Weiterentwicklungen innerhalb der nächste Jahrzehnte bewertet: Plug-In-Hybrid-Elektrofahrzeuge (PHEV) mit Verbrennungsmotoren, die für synthetisch hergestellte Kraftstoffe (FTD) und synthetisches Erdgas (SNG) optimiert sind; batterieelektrische Fahrzeuge (BEV); Oberleitungs-Lkw (CEV); Brennstoffzellenfahrzeuge (FCEV). Basierend auf der Annahme, dass es 2050 100 % erneuerbare Energie geben wird, hat der CEV die niedrigsten Ergebnisse beim Treibhausgaspotenzial gefolgt vom BEV. Der FCEV liegt im mittleren Bereich und die Verbrenner haben die höchsten THG-Werte. Diese Reihenfolge bleibt bestehen bei Strombereitstellung mit höheren THG-Emissionen. Ab einem bestimmten, sehr niedrigen Schwellwert liegen die THG-Emissionen der Fahrzeuge mit E-Fuels gleichauf mit denen eines BEV. Insgesamt zeigt sich, das die Bereitstellung von Strom mit sehr niedrigem Treibhausgaspotenzial von zentraler Bedeutung ist. Für eine abschließende Bewertung der Konzepte ist es des Weiteren notwendig, neben den Kosten für Fahrzeugherstellung und Energieverbrauch auch die Infrastruktur für ein Oberleitungsnetz sowie Ladepunkte und Second-Life-Konzepte von Batterien mit zu betrachten. Das soll in einem Folgeprojekt (M0920 | PG1) geschehen.

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Weiterführende Informationen finden Sie auf unserer Webseite: FVV-Forschungsberichte | In Kooperation mit der MTZ/ATZ


 
Maschinelles Lernen und Künstliche Intelligenz als Zukunftsthemen
 

Max Decker kam 2015 als Referent für Technik und Forschung mit Schwerpunkt Abgasemissionen zum VDMA. Nach Stationen in der Land-/Fahrzeugtechnik und bei Motoren und Systeme wechselte er 2019 zur FVV. Hier betreut er die Planungsgruppen »Gestaltfestigkeit & Tribologie«, »Motordynamik & Akustik« und »Emission & Immission« sowie den Forschungsschwerpunkt »Digitalisierung & Künstliche Intelligenz«. In dieser Funktion begleitet er eine im Frühjahr 2020 eingereichte Projektidee zum Maschinellen Lernen (M0520 | PG4). Auf Grundlage experimentell ermittelter Eingangsdaten soll eine ML-basierte Methode entwickelt werden, die einen tribologisch oder spannungsmechanisch relevanten Kennwert prognostiziert. In allen Bereichen, in denen die Zusammenhänge zwischen Einflussparameter und Verhalten modellbasiert nicht zufriedenstellend erfasst werden, beispielsweise bei der zyklischen Festigkeit und in der Tribologie, ist der Einsatz des Maschinellen Lernens sehr vielversprechend. Bei Fragen sprechen Sie Max Decker gerne an.

 

Bei Fragen zu Ihrem Newsletter-Abonnement wenden Sie sich bitte an Petra Tutsch und Stephanie Smieja: newsletter@fvv-net.de

 
 
FVV | Forschungsvereinigung Verbrennungskraftmaschinen e. V.
Lyoner Straße 18 | 60528 Frankfurt am Main | Deutschland
 
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