Umruestanlage zum Betrieb vom Dieselfahrzeugen mit Pflanzenoel

Pflanzenoelkraftstoffe fuer Motoren

Einleitung - Umruestung auf Pflanzenoel
Pflanzenoele und ihre Eignung als Kraftstoff
Eignung von Pflanzenoelen zur Treibstoffnutzung
Pflanzenoelkraftstoffe fuer Motoren
Eignung verschiedener Dieselmotortypen fuer Pflanzenoel
Abgasverhalten von Pflanzenoelmotoren
Technische Umsetzung
Umbauten an Fahrzeugen fuer den Betrieb mit Pflanzenoel
TueV- Abnahme
Pflanzenoel Umruestanlage
Wirkprinzip und berechnung von Pflanzenoel in Dieselmotoren
Zusammenfassun

Die Unterschiede bei den physikalischen Eigenschaften erlauben es nicht, den Dieselkraftstoff einfach durch Pflanzenoel zu ersetzen. Auch wenn es immer wieder positive Erfahrungsberichte von Autofahrern gibt, die ohne Umruestung problemlos mit reinem Pflanzenoel fahren, ist doch zu Bedenken, dass gerade bei den neueren sensibleren Motoren ohne Umruestung eine Nutzung von Pflanzenoel mit einem Mischungsanteil von mehr als 5% mit grosser Wahrscheinlichkeit zu Motorschaeden fuehrt. In den robusten alten Vorkammer- und Wirbelmotoren von Dieselfahrzeugen, die ihren Dienst getan haben, kann man gerne mal mit hoeheren Mischungsanteilen experimentieren, ohne dass das Fahrzeug umgeruestet wurde, denn da ist der Schaden gering.
Um moderne Dieselmotoren mit Pflanzenoel betreiben zu koennen, sind zwei verschiedene Wege moeglich.

l. Anpassung des Motors an den Treibstoff
2 Anpassung des Treibstoffes an den Motor

Anpassung des Motors an den Treibstoff

Bei der -Verwendung von unveraendertem Pflanzenoel muss das Fahrzeug umgeruestet werden. Dies kann entweder durch den Einbau eines speziellen Pflanzenoelmotors (z.B. Elsbettmotor) geschehen oder durch technische Veraenderungen der Kraftstoffversorgung. Der Einbau eines Spezialmotors hat praktisch keine Relevanz. Denn die zusaetzlichen Ko-
sten fuer den speziellen Pflanzenoelmotor von rund 10.000 € machen den wirtschaftlichen Betrieb eines Fahrzeugs unmoeglich. Die Zusatzkosten koennen derzeit nur ueber die Einsparung der Kraftstoffkosten gedeckt werden, da die positiven Leistungen wie die Nutzung eines nachwachsenden Rohstoffs und Schonung der knappen Erdoelreserven oder die Reduktion des CO2- Ausstosses finanziell nicht beruecksichtigt werden. Nehmen wir eine Kosteneinsparung von 50 Cent pro Liter Pflanzenoel gegenueber Dieselkraftstoff an, so muesste ein Fahrzeug mit Spezialmotor insgesamt eine Fahrleistung von mindestens 400.000 km erbringen, nur um die Investitionskosten des Motors zu decken. Die serielle Produktion eines Pflanzenoelmotors ist deshalb eine wichtige Forderung, um eine Nutzung von Pflanzenoel in groesserem Massstab zu ermoeglichen.
Viel haeufiger findet deshalb die technische Umruestung der Fahrzeuge Anwendung. Dies ist mit Kosten von ca. 2000 € bislang auch die guenstigste Variante. Hier muessen mindestens 6700 Liter Kraftstoff verfahren werden, damit die Umruestkosten gedeckt sind. Dies entspricht bei einem Kraftstoffverbrauch von 8l/100km einer Fahrleistung von 84.000 km. Das Fahrzeug sollte also noch mehrere Jahre nutzbar sein, um eine Amortisation zu erreichen.
In Deutschland fahren in zwischen mehrere 1000 umgeruestete Fahrzeuge. Und mittlerweile gibt es sogar Autohaeuser, die auf Pflanzenoel umgeruestete Neufahrzeuge bei voller Garantieleistung anbieten.
Vorteil der Motoranpassung ist, dass das Kfz mit 100% naturbelassenem Pflanzenoel betankt werden kann. Pflanzenoel hat im Vergleich zu Diesel sehr viel geringere Konversionsverluste, wenn man die erzeugte mechanische Energie zum Energieinhalt des Kraftstoffes ins Verhaeltnis setzt. Zudem ermoeglicht dieser Ansatz dank dezentraler Kraftstoffproduktion eine hohe regionale Wertschoepfung und eine hohe Umwelt-vertraeglichkeit.
Nachteil ist, dass der Kraftstoff bisher nur an wenigen Tankstellen zur Verfuegung steht und der Fahrzeughalter sich darum kuemmern muss, wie er am besten zu seinem Kraftstoff kommt. Denn viele Pflanzenoelnutzer wollen einfach nicht mehr mit Diesel fahren, obwohl dies mit den umgeruesteten Fahrzeugen jederzeit moeglich ist. Dies bedeutet, dass man sich zumindest derzeit zusaetzliche Gedanken ueber den Kraft-stoffbezug machen muss. Man muss im Vorfeld ueberlegen, wohin man fahren moechte und ob der Sprit reicht. Dies schraenkt den Kreis der potenziellen Nutzer von Pflanzenoel ein, denn nicht jede oder jeder moechte sich darueber so weitgehende Gedanken machen.
In der Regel sind Pflanzenoelfahrer allerdings begeistert davon, dass sie mit einem hei-mischen Kraftstoff fahren koennen, die regionale Wirtschaft und Landwirtschaft staerken und einen nachwachsenden Rohstoff nutzen., mit dem viele negative Folgen der fossilen Erdoelnutzung vermieden und CO2 -Emissionen reduziert werden.

Anpassen des Treibstoff an den Motor

Bei der Anpassung des Kraftstoffs an den Motor wird das Pflanzenoel durch chemische Prozesse oder physikalisch durch Beimischungen dem Kraftstoffeigenschaften des Diesels so angepasst, dass es ohne technische Veraenderungen am Fahrzeug in normalen Dieselmotoren eingesetzt werden kann.
Der erste Weg, Pflanzenoelkraftstoffe an die Beduerfnisse herkoemmlicher Motoren anzupassen, besteht in der Veresterung des Pflanzenoels. Durch die Veresterung werden hauptsaechlich die Viskositaet und die Cetanzahl beeinflusst.
Das Produkt der Veresterung ist ein Pflanzenoelmethylester (RME) auch als Biodiesel gekannt.
Der zweite Weg ist es dem Dieselkraftstoff Pflanzenoel beizumischen. Je nach Motortyp und Jahreszeit sind Beimengungen von 10 bis ueber 50% Pflanzenoel moeglich, ohne dass die Gefahr besteht, den Motor zu schaedigen. Vorkammermotoren vertragen groessere Pflanzenoelanteile als Direkteinspritzer. Verwendung sollte auf jeden Fall nur Rapsoel, das den Weihenstephaner Qualitaetsstandard erfuellt. lm Sommer kann wegen der besseren Fliehfaehigkeit bei hoeheren Temperaturen mit groessten Pflanzenoelanteilen gefahren werden als im Winter.
Bei Fahrzeugen mit Common- Rail- und Pumpe- Duese- Einspritzsystemen sollte man bei der Pflanzenoel-Beimischung noch vorsichtiger vorgehen.
Der dritte Weg ist das Pflanzenoel durch Erwaermung auf ca. 70 °C vor zu waermt um es der Eigenschaft des Diesels anzugleichen und um eine optimale Zerstaeubung des Pflanzenoels im Brennraum zu erreichen.

Schaeden, die ohne Anpassung von Motor oder Treibstoff

Wird ein konventionelles Dieselfahrzeug ohne Umruestung mit Pflanzenoel betankt, ist ueber- kurz oder lang mit Betriebsstoerungen zu rechnen, die bis zu einer vollstaendigen Zerstoerung des Motors fuehren koennen. Waehrend der „kritischen" Warmlaufphase ist die Zerstaeubung des Pflanzenoels naemlich aufgrund der hohen Viskositaet und der niedrigen Betriebstemperatur des Motors zu gering und die Verbrennung dadurch unvollstaendig. Es kommt zu Verkokungen und Ablagerungen von Verbrennungsrueckstaenden an Ventilen und Kolbenringen.
Darueber hinaus kann eine Vermischung von unverbranntem Pflanzenoel mit dem Motoroel stattfinden, wodurch die Schmierfaehigkeit des Motoroels stark eingeschraenkt wird.
Ohne Umruestung kann sich ausserdem das Abgasverhalten durch den Pflanzenoelbetrieb verschlechtern.