Ein strombasiertes Antriebskonzept auf Basis eines Wasserstoff-Methan-Treibstoffs für bereits zugelassene und neue Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor könnte eine Übergangslösung zur Wasserstoffmobilität bieten.

Die Partner im Verbundvorhaben CombiFuel hatten sich zum Ziel gesetzt, ein neuartiges Verfahren der Plasma-Wasserelektrolyse zu erforschen und in eine Power-to-HCNG-Tankanlage einzubinden. Aus Wasser und Kohlenstoffdioxid (CO₂) beziehungsweise CO sollte dabei in nur einem Prozessschritt ein synthetischer, gasförmiger Wasserstoff-Methan-Treibstoff (HCNG) erzeugt werden. Dabei erforschen die Verbundpartner ein neues Antriebs- und Treibstoffkonzept, das die dezentrale Produktion von erneuerbarem Treibstoff vorsieht – als Gemisch aus 30 Volumenprozent Wasserstoff und 70 Volumenprozent Methan.

In einem ersten Schritt wurde dazu auf dem Gelände der Berliner Wasserbetriebe im Klärwerk Waßmannsdorf eine Power2Gas-Anlage errichtet und erfolgreich in den kontinuierlichen Betrieb überführt. Mit dieser P2G-Anlage war es den Forschenden möglich, aus dem Zentratwasser der Klärschlammentwässerung grünen Wasserstoff zu erzeugen.

Dieser grüne Wasserstoff wurde wiederum in einem weiteren Schritt in verschiedenen Beimischungen in Fahrzeugen mit Verbrennungsmotoren eingesetzt und das Motoren- und Abgasverhalten in mehreren Erdgasfahrzeugen getestet. Eine eigens entwickelte HCNG-Betankungseinrichtung bot zudem die Möglichkeit, sowohl reinen Wasserstoff, als auch ein HCNG-Gemisch zu vertanken.

Die umgerüsteten, bereits zugelassenen Flottenfahrzeuge der assoziierten Partner wurden im Forschungsvorhaben wie folgt genutzt für:

• die Entwicklung und Praxisdemonstration der Vielstofffähigkeit von Verbrennungsmotoren durch das Wasserstoff-Methan-Gemisch,
• die technische Adaption am Verbrennungsmotor beziehungsweise für die Anpassung konventioneller Antriebe (Benzin, Gas) auf den neuen HCNG-Kraftstoff sowie für
• die Darstellung der Abgasreduzierung.

Mit Abschluss des Projektvorhabens konnte es durch seine Machbarkeitsstudie eine wirtschaftliche Anwendung in der Praxis demonstrieren. Detaillierte Emissionsuntersuchungen an einem modernen CNG-Fahrzeug auf dem Prüfstand eines deutschen Automobilkonzerns wiesen zudem eine CO₂-Reduzierung von 12 bis 14 Prozent auf.

Das Vorhaben wird aus Mitteln des Energieforschungsprogramms der Bundesregierung gefördert.

Weitere Projekte aus der Forschungsinitiative „Energiewende im Verkehr“