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Biokraftstoff - Pflanzen Rohstoffe Produkte

Biodiesel

Biodiesel ist der bei uns bekannteste und am Weitesten verbreitete biogene Kraftstoff. An den Dieselmotor angepasst, traegt Biodiesel heute bereits mit gut einer Million Tonnen pro Jahr zum Treibstoffverbrauch in Deutschland bei. Viele Hersteller geben ihre Fahrzeuge direkt ab Werk für den Einsatz von Biodiesel frei, andere bieten entsprechende Lösungen als Sonderausstattung oder Zubehoer an.

Seit 2004 mischen Mineralölkonzerne Biodiesel herkoemmlichem Diesel zudem mit bis zu fuenf Prozent bei, ohne dass hierfuer gesonderte technische Voraussetzungen vom Fahrzeughalter zu beachten sind. Rohstoffe Viele Menschen denken bei Biodiesel an bluehende Rapsfelder, und in der Tat wird er in Deutschland aus Raps gewonnen. Als Ausgangsbasis sind aber auch andere Pflanzenöle sowie Altspeise- und Tierfette möglich. Herstellung Für den Chemiker handelt es sich bei Biodiesel um Pflanzenoelmethylester bzw. Fettsaeuremethylester, auch als Fatty Acid Methylester (FAME) bezeichnet. Ausserdem ist die Abkürzung RME für Rapsoelmethylester gebraeuchlich. Biodiesel ist also nicht mit Pflanzenöl zu verwechseln, sondern daraus hergestellt. Die Herstellung von Biodiesel erfolgt durch Umrüstung von Pflanzenöl. Hierfür ist Methanol notwendig, das mit Pflanzenöl im Verhältnis 1 :9 gemischt wird. Zusaetzlich wird 0,5 bis ein Prozent eines Katalysators bei einer Temperatur von 50 bis 80 °C zugefuehrt. Bei der dann ablaufenden chemischen Reaktion wird das Pflanzenoelmolekuel, das aus Glycerin und drei Fettsaeureketten besteht, aufgespaltet. Die Fettsaeuren verbinden sich mit Methanol zu Biodiesel. Zusaetzlich entsteht Glycerin, ein Alkohol, der in vielen Bereichen wie der Pharma- und Lebensmittelindustrie und der Oleochemie Anwendung findet und normalerweise synthetisch hergestellt wird.

Kraftstoffeigenschaften und -qualitaet

Während beim Einsatz reinen Pflanzenöls, wie im vorherigen Kapitel beschrieben, der Motor an den Kraftstoff angepasst werden muss, handelt es sich bei der Umrüstung zu Biodiesel um eine Anpassung des Kraftstoffs an den Motor. Biodiesel hat, was die Viskosität und die Zündwilligkeit betrifft, ähnliche Eigenschaften wie fossiler Diesel. Durch die Zugabe von Additiven, die auch bei herkoemmlichem Kraftstoff üblich ist, wird zudem die Wintertauglichkeit erreicht – bis minus 20 °C kann mit Biodiesel problemlos gefahren werden. Die Schmierfaehigkeit von Biodiesel, wichtig für einen geringen Verschleiss des Motors, ist sogar deutlich höher als die von fossilem Kraftstoff. Etwas geringer ist hingegen der Energiegehalt pro Liter, der zu einem Mehrverbrauch von bis zu fuenf Prozent führen kann. In nicht freigegebenen Fahrzeugen können die loesungsmittelaehnlichen Eigenschaften von Biodiesel problematisch werden, die Kunststoff- und Gummibauteile wie Dichtungen und Benzinleitungen im Motor angreifen. Wenn nach laengerer Fahrzeit ausschliesslich mit Mineralöl-Diesel erstmals Biodiesel getankt wird, kann dieser ausserdem Kraftstoffrückstände lösen, die moeglicherweise den Filter verstopfen. Es empfiehlt sich deshalb, den Kraftstofffilter nach einigen Tankfuellungen mit Biodiesel zu wechseln. Die für die Kraftstoffqualitaet notwendigen Anforderungen sind in der europaweit gueltigen Norm DIN EN 14214 festgeschrieben, die in Deutschland durch Aufnahme in die Kraftstoffqualitaetsund Kennzeichnungsverordnung, die 10. BImSchV, gesetzlich verankert wurde. Biodiesel zählt damit als erster Biokraftstoff zu den so genannten handelsueblichen Kraftstoffen und unterliegt unangemeldeten Kontrollen durch Laenderdienststellen. oeffentliche Tankstellen sind verpflichtet, die normgerechte Qualität des Kraftstoffs durch Anbringen des DINAufklebers an den Zapfsäulen kenntlich zu machen. Zusaetzlich hat sich ein Grossteil der deutschen und oesterreichischen Biodieselhersteller in der Arbeitsgemeinschaft Qualitaetsmanagement Biodiesel e.V. (AGQM) zusammengeschlossen, um durch eigene Massnahmen die Einhaltung der Norm zu gewaehrleisten. Auch zahlreiche Biodiesel- Tankstellen sind Mitglied und durch ein Kontrollzeichen an den Zapfsäulen erkennbar.

Freigabe

Bereits die deutsche Vornorm war die Grundlage für einige Automobilhersteller, viele ihrer Modelle für Biodiesel freizugeben. Insbesondere der Volkswagen-Konzern, aber auch andere Hersteller haben eine Vielzahl ihrer Modelle für Biodieseltauglich erklärt. Bei den freigegebenen Modellreihen sind empfindliche Kunststoff- und Gummibauteile schon vom Hersteller durch resistente Materialien ersetzt worden. In juengster Zeit werden Freigaben nur noch in Verbindung mit speziellen Biodiesel- Paketen erteilt. Hauptgrund ist die neue EU-Abgas-Norm Euro IV, die 2005 in Kraft getreten ist. Aufgrund relativ hoher Stickoxid-Emissionen kann Biodiesel als Reinkraftstoff die strengeren Werte dieser Norm nicht mehr ohne Weiteres einhalten. Mit Hilfe eines Sensors, der verschiedene Kraftstoffe oder –mischungen erkennt, kann das Motormanagement auf das jeweilige Kraftstoffmischungsverhaeltnis eingestellt und die Verbrennung entsprechend optimiert werden. So lassen sich auch die Abgasgrenzwerte von Euro IV ohne Problem unterschreiten. Der Biodieselsensor ist mittlerweile als Zusatzausruestung für einige neue VW- und Audi-Modelle erhältlich. Verbreitung Biodiesel ist bislang der einzige Biokraftstoff, für den eine ausgepraegte Infrastruktur existiert. An bundesweit mittlerweile 1.800 Tankstellen ist er flaechendeckend erhältlich. Biodiesel ist günstiger als fossiler Diesel, die Preisdifferenz ist jedoch geringer als bei Pflanzenöl. Andererseits fallen bis auf einen leicht erhoehten Wartungsaufwand für Filter- und oelwechsel keine Kosten für eine Umrüstung an. Nicht zuletzt aufgrund dieser oekonomischen Vorteile hat sich Biodiesel in den letzten zwoelf Jahren einen beachtlichen Anteil am Kraftstoffmarkt erobert, der 2004 bei 1,8 Prozent des Gesamtverbrauchs oder eine Million Tonnen in Deutschland lag. Neben den privaten Autofahrern, die ihn an freien Tankstellen tanken, wird Biodiesel auch von Betreibern groesserer Fahrzeugflotten wie Taxiunternehmen und Speditionen mit eigenen Tankeinrichtungen eingesetzt. Etwa zwei Drittel des Biodiesels wurde bis Ende 2004 an diese Kundengruppe geliefert. Seit Beginn 2004 mischen einige der grossen Mineralölkonzerne dem von ihnen verkauften herkoemmlichen Dieselkraftstoff Biodiesel bis zu fuenf Prozent zu. Bei der Beimischung werden laut Mineralöl- und Automobilindustrie keine Probleme mit der Einhaltung der Euro IV-Abgas-Norm erwartet. Die Umrüstung von Traktoren und landwirtschaftlichen Maschinen auf Biodiesel wird vom Bundesverbraucherschutzministerium ab 2005 durch ein Foerderprogramm unterstuetzt.

Umweltaspekte

Mit seiner positiven Energiebilanz – der Nettoenergiegewinn liegt bei etwa dem dreifachen der für die Herstellung und Logistik eingesetzten Energie – spart Biodiesel grosse Mengen Erdöl als auch fossiler CO2-Emissionen ein. Biodiesel ist durch das Umweltbundesamt in die Wassergefährdungsklasse 1 für schwach wassergefaehrdende Stoffe eingestuft worden, wärend sich Diesel in Klasse 2 „wassergefährdend“ und Benzin in Klasse 3 „stark wassergefährdend“ befindet. In Untersuchungen zur biologischen Abbaubarkeit wurde festgestellt, dass Biodiesel in 21 Tagen zu über 98 Prozent abgebaut wird.

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