Wie die Wissenschaft die Zukunft mobilisiert
Wie entwickelt sich die Fortbewegung? Hat der Verbrenner-Motor eine Zukunft? Prof. Dr. Markus Jakob forscht seit Jahren an E-Fuels und ist überzeugt, dass sie essenziell für zukünftige Fahrzeugtechnologien sind. An der Hochschule für angewandte Wissenschaften Coburg hat er seit 2019 eine Forschungsprofessur zu diesem Thema inne. Er organisiert auch die Seminarreihe „Trends der Fahrzeugtechnik“ mit Expertenvorträgen für Wissenschaftler:innen, Studierende und Interessierte aus Gesellschaft und Wirtschaft.
Die Zukunft der Mobilität betrifft uns alle. Sie ist nicht nur eine Frage der Bequemlichkeit, sondern vor allem auch der Nachhaltigkeit. Prof. Dr. Markus Jakob forscht an der Hochschule Coburg an alternativen Kraftstoffen und motorischen Brennverfahren. Seine Forschung umfasst chemische Analysen, Sensorentwicklungen und thermodynamische Untersuchungen regenerativer Kraftstoffe an Motoren und Fahrzeugen. Die Hochschule verfügt über modernste Einrichtungen, darunter einen Allrad-Fahrzeugrollenprüfstand, Abgasmesstechnik, Motorprüfstände und ein portables Emissionsmessgerät (PEMS).
„Um regenerative Energieträger wie E-Fuels bewerten zu können, müssen verschiedene Aspekte betrachtet werden. Bei chemischen Analysen untersuchen wir die Zusammensetzung dieser Kraftstoffe. Basierend auf diesen Informationen stellen wir fest, wie wir verschiedene regenerative Einzelkomponenten zu einem serientauglichen Mischkraftstoff kombinieren können. Diese Analysen unterstützen wir mit eigener Sensorentwicklung und testen die Kraftstoffe an unseren Prüfständen", erklärt Jakob.
Sind synthetische Kraftstoffe die Rettung?
Sofern sie mit grünem Strom produziert werden, könnten chemische Energieträger wie E-Fuels dem Coburger Wissenschaftler zufolge eine einfache Lösung sein, um Verbrenner-Motoren die CO2-Bilanz von Verbrenner-Motoren deutlich zu verbessern. Ein großer Beitrag zur Verkehrswende, ohne alle Diesel- und Benzinfahrzeuge sofort ersetzen zu müssen. Jakob ist überzeugt, dass E-Fuels in Zukunft für einen globalen Handel regenerativer Energien genutzt werden können. Die Preise könnten auf etwa einen Euro pro Liter sinken, wie es bereits in Italien teilweise mit biomassebasiertem HVO-Kraftstoff geschieht. Bereits heute sind Kraftstoffe mit einem Anteil von bis zu zehn Prozent regenerativem Anteil an Tankstellen erhältlich, bei Diesel liegt der Anteil bei etwa sieben Prozent. Bei einem Anstieg auf über 50 Prozent könnten theoretisch fast die Hälfte der Fahrzeuge CO2-neutral werden, so der Professor.
Die Herausforderung besteht darin, mit regenerativen Komponenten Gemische zu erzeugen, die den fossilen Kraftstoffen entsprechen, so dass aktuelle Serienfahrzeuge diese Kraftstoffe auch problemlos nutzen können.. Gleichzeitig muss aber auchh die Nutzung der regenerativen Komponenten nachweisbar sein, um die Nachhaltigkeit zu gewährleisten. In der fachübergreifenden Schnittstelle mit der Sensorik-Entwicklung werden Prototypen entwickelt, die in Zapfsäulen oder innerhalb der Lieferketten verbaut werden könnten. Auf den Prüfständen werden auch Batterie-elektronische Fahrzeuge oder Leistungselektronik-Bauteile erforscht und verbessert.
Von der Theorie zur Praxis
Die Umsetzung liegt später auch in den Händen der Absolvent:innen, die an der Hochschule Coburg ihre Abschlüsse erwerben. Die Erkenntnisse müssen in Politik, Gesellschaft und Industrie umgesetzt werden. Außer seiner Arbeit in der Forschung lehrt Jakob auch in den Bereichen Fahrzeugtechnik, technische Verbrennung, Motorentechnik und Kraftstoffchemie, die in den Studiengängen Maschinenbau und Automobiltechnik angeboten werden. „Die Lehre ist extrem wichtig, da wir sehr lange brauchen werden, um die Herausforderungen der Energiewende und des Klimawandels zu bewältigen. Mit einer guten Lehre können wir jedoch die Expert:innen von morgen ausbilden." Die Vorlesungen umfassen verschiedene Antriebskonzepte wie E-Mobilität, Brennstoffzellen, Hybridsysteme und Verbrennungsmotoren. Absolvent:innen haben vielfältige Berufsperspektiven, da Fachleuchte im Bereich nachhaltige Mobilität in der Wirtschaft stark nachgefragt sind.
Für Lehrende bringt es Zufriedenheit mit sich, die Fachkräfte von morgen auszubilden und in namhaften Firmen zu wissen. Der praktische Ansatz der Forschung hat zudem einen spürbaren Einfluss auf Gesellschaft und Wirtschaft. „Wir beschäftigen uns mit Systemen, die es in zehn Jahren vielleicht zu kaufen gibt. Dabei müssen wir sicherstellen, dass das, was wir schaffen, nicht nur gut funktioniert, sondern auch wirtschaftlich umsetzbar ist.“
Transferauftrag: Die Menschen mitnehmen
Ein schneller Weg, dieses Wissen in die Gesellschaft zu tragen, sind Veranstaltungen, die für jeden zugänglich sind. „Wir müssen den Dialog mit der Öffentlichkeit suchen. Wenn wir unsere Ergebnisse nicht vorstellen, bekommen wir auch keine neuen Impulse“, ist Markus Jakob überzeugt. Aus diesem Grund organisiert er regelmäßige Seminare wie „Trends der Fahrzeugtechnik“, bei denen externe Experten ihre neuesten Daten und Ergebnisse vorstellen können. Das ist Teil der Transferaufgabe von Hochschulprofessor:innen: ein zukunftsorientierter Beruf mit Freude an der Forschung, direktem Einfluss auf die Umwelt und Beitrag zur Fortbewegung in Gesellschaft und Wirtschaft.
Die Hochschule Coburg sucht gezielt Professorinnen und Professoren, die ihr Praxiswissen mit moderner Forschung verbinden und den Studierenden ihre Expertise mitgeben. Weitere Informationen zum Projekt IMPETUS gibt es hier.