Untersuchung für sicheren Betrieb von Ölheizungen

19. Februar 2021 – Viele Besitzer neuer und älterer Ölheizungen würden gerne klimaschonend heizen. Ihren CO2-Fußabdruck beim Heizen könnten sie verringern, wenn sie zusätzlich zu Maßnahmen der Energieeinsparung wie Dämmung oder Einbindung von Solarenergie auch zunehmend Heizöl mit reduzierten Treibhausgasemissionen einsetzen. Welche Beimischungen neuer treibhausgasarmer Brennstoffe in welchen Anteilen in älteren Heizungen im Bestand betriebssicher möglich wären, wollen die OWI Science for Fuels gGmbH und der Lehrstuhl für Analytische Chemie am Institut für Chemie der Universität Rostock in einem aktuellen Forschungsprojekt untersuchen.

Ungenutztes Verdampfervlies: Foto: OWI
Neues, ungenutztes Vlies für Vliesverdampfer von Standheizungen. Foto: OWI

Im Projekt betrachten die Forschenden beispielsweise Fettsäuremethylester auf Basis unterschiedlicher biogener Rohstoffe, paraffinische Brennstoffe, einen Alkohol (Octanol) und einen schwefel- und aromatenfreien Gas-to-Liquid-Brennstoff, die alle unterschiedliche physikalisch-chemische Eigenschaften haben. Im Vordergrund der Untersuchung stehen insbesondere die Ursachen und das Ausmaß von Wechselwirkungen zwischen der zunehmenden Vielfalt alternativer Brennstoffe und konventionellem Heizöl. Zu den Wechselwirkungen zählen beispielweise mögliche Ablagerungen an brennstoffführenden Bauteilen, etwa in der Gemischbildungseinheit von Ölheizungen, die beim Einsatz von gealterten Brennstoffen nach längerer Lagerung auftreten können. Die chemisch-physikalischen Ursachen dafür sind noch nicht vollständig aufgeklärt.

Für die Untersuchung entwickelt OWI einen Prüfstand aus einem Vorläuferprojekt weiter, der Versuche zur Verdampfung von Brennstoffen auf metallischen Vliesen ermöglicht, so dass ein Betrieb mit verschiedenen Leistungsstufen und Betriebszuständen möglich ist. Um die Phänomene auf molekularer Ebene besser zu verstehen, entwickelt die Universität Rostock Analysemethoden wie die schnelle Gaschromatographie und eine Ionisierungsmethode für die Massenspektrometrie weiter. Sie sollen dabei helfen, die Unterschiede in der Verkokungsneigung zwischen den Brennstoffen aufzudecken und die dafür verantwortlichen chemischen Verbindungsgruppen zu identifizieren.

Die Entwicklung von Strategien für eine hohe Betriebssicherheit und Lebensdauer der Bauteile kann einerseits aus einer Optimierung der chemischen Zusammensetzung der Brennstoffe für den Einsatz in technischen Geräten durch Brennstoffhersteller bestehen. Dazu können auch Additive gezielt weiter- und neuentwickelt werden, die mögliche Ablagerungen verhindern oder wieder auflösen können. Andererseits können Hersteller von Brennern oder Brennerbauteilen ihre Bauteile optimieren, beispielsweise indem sie die Materialien oder die Betriebsstrategie modifizieren.

Das IGF-Vorhaben 21317 BG der Forschungsvereinigung Deutsche Wissenschaftliche Gesellschaft für Erdöl, Erdgas und Kohle e.V. – DGMK, Überseering 40, 22297 Hamburg wird über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der industriellen Gemeinschaftsforschung und -entwicklung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.

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