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Mikrobiellen in Brenn- und Kraftstoffen

 

Vermeidungsstrategien des mikrobiellen Befalls bei der Lagerung von zukünftigen flüssigen Energieträgern

Motivation

Das sogenannte Biofouling, hervorgerufen durch mikrobiellen Befall in Brenneranlagen und Motoren, führt zu Schäden in Form von unerwünschten Biofilmen und Korrosion. Dies kann sowohl in Lagertanks als auch beim Endkunden geschehen. Daher sollen in diesem Projekt mikrobielle Vermeidungsstrategien erarbeitet werden.

Projektziele

  • Ausweitung des Wissens zu mikrobiellem Wachstum in Brenn- und Kraftstoffen im Schiffsbereich, Raumwärmemarkt und Automobilbereich
  • Weiterentwicklung von Vermeidungsstrategien
    • Chemisch (Zusammensetzung des Fuels, Additive)
    • Technisch (Betriebsweise von Anlagen und Logistik)
  • Entwicklung eines Schnelltests für mikrobielle Anfälligkeit eines Fuels über Passive Dosing

lösungsweg

Im Projekt soll der Einfluss von neuen Kraftstoffkomponenten und Blends auf das mikrobielle Wachstum untersucht werden. Daneben ist der Einsatz von Additivstrategien, Bakteriziden und Fungiziden ist vorgesehen. Im Projekt soll dafür ein breites Spektrum an Brenn- und Kraftstoffen untersucht werden, von Heizöl und Diesel mit paraffinischem Anteil, sowie Benzin mit Methanolanteil, und marine Kraftstoffe wie MGO und HFO. Untersucht wird die mikrobielle Anfälligkeit über klassische Einlagerungsversuche sowie mittels Passive Dosing. Beim Passive Dosing wird ein Silikonring im zu testenden Fuel eingelegt und „beladen“, indem Substanzen aus dem Fuel in das Material diffundieren. Dann wird der Silikonring in das wässrige Testmedium gegeben, welches einen Mix aus ausgewählten Mikroorganismen enthält. Die Substanzen aus dem Öl werden somit direkt in der wässrigen Phase den Mikroorganismen zur Verfügung gestellt und durch Gleichgewichtsprozesse auch nachgeliefert. Eine Untersuchung mikrobieller Anfälligkeit geht so deutlich schneller als mit dem klassischen Ansatz. Auch die Analyse schwer handhabbarer Mineralölprodukte ist mit dieser Methode möglich.

Ein weiterer Teil des Projekts zielt auf eine bauliche Optimierung von Brenneranlagen ab. Im Vorgängerprojekt konnte eine Verbreitung von mikrobiellem Befall bereits nach vier Wochen bei einer Ansaughöhe von 20 % der Füllhöhe nachgewiesen werden. In vorangegangenen Projekten wurde der Filterteststand bereits erfolgreich implementiert. Nun soll er um eine schwimmende Ansaugung erweitert werden, um eine konstante Ansaughöhe an der Oberfläche der Brennstoffe zu gewährleisten. Die im Rahmen der Projektarbeit erarbeiteten Blendstrategien sowie eine verbesserte Architektur für Tankanlagen werden unmittelbar zur Verfügung gestellt, mit dem Ziel, diese direkt umzusetzen.

Aufgaben OWI

  • Beschaffung von Fuels und Blending
  • Beschaffung von Additiven
  • Umbau des Prüfstands und Versuchsdurchführung zur Untersuchung technischer Vermeidungsstrategien

Durchführende Forschungsstelle

  • IAMB – RWTH Aachen Institut für Angewandte Mikrobiologie
  • OWI – Science for Fuels gGmbH
  • IFER – RWTH Aachen Institut für Umweltforschung

Projektförderung

 

Das Projekt (01IF23803N) der Forschungsvereinigung DGMK Deutsche Wissenschaftliche Gesellschaft für nachhaltige Energieträger, Mobilität und Kohlenstoffkreisläufe e.V. wird im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.

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