OWI Science untersucht paraffinische Kraftstoffmischungen

09. Juli 2021 – Klimaschutz mit neuen treibhausgasarmen Dieselkraftstoffen ist technisch möglich. Als Dieselersatz kommen derzeit vor allem paraffinische Kraftstoffe wie hydrierte Pflanzen- und Bioöle sowie Erzeugnisse aus der Fischer-Tropsch-Synthese infrage. Da Kraftstoffe gemäß aktueller Fassung des Bundes-Immissionsschutzgesetz zu mindestens 70 % aus Mineralöl bestehen müssen, ist die Verwendung reiner Paraffine als treibhausgasarme Dieselkraftstoffe noch nicht möglich. Daher stellen Mischungen von bis zu 30 % das Markteinführungsszenario für klimaschonende Kraftstoffe dar.

Analyse von Brennstoffproben im OWI-Labor. (Foto: OWI)
Analyse von Kraftstoffproben im Labor der OWI Science4Fuels gGmbH. Foto: OWI

Vor ihrer breiten Markteinführung muss gewährleistet sein, dass die Blends betriebssicher sind. In einem aktuellen Forschungsvorhaben schafft die OWI Science for Fuels gGmbH die Grundlagen auch für höhere als die derzeit geltende Obergrenze der Mischungsanteile von paraffinischem Dieselersatz mit erdölbasiertem Kraftstoff und Biodiesel (Fettsäuremethylester, FAME).

Zwar entsprechen paraffinische treibhausgasarme Dieselkraftstoffe der Norm DIN 15940 und sind damit technisch für Dieselmotoren geeignet, doch wie sie sich in Mischungen mit anderen Kraftstoffen verhalten, ist noch nicht ausreichend bekannt. Im Fokus stehen dabei das Löslichkeitsverhalten und die Kälteeigenschaften der Kraftstoffe, die je nach Art und Herkunft der Rohstoffbasis sowie dem Grad ihrer Verarbeitung (n-paraffinisch oder iso-paraffinisch) unterschiedlich sein können. Wenn n-Paraffine ihre Löslichkeitsgrenze in der Kraftstoffmischung überschreiten und kristallisieren, ist der Kraftstoff nicht mehr homogen und gegebenenfalls nicht mehr einsatzfähig. Weitere Einflussfaktoren sind Temperaturwechsel (z.B. Tag und Nacht), saisonale Unterschiede (Sommer und Winter) sowie Beimischungskomponenten wie der übliche Biodieselanteil von bis zu 7 %. OWI Science4Fuels führt praktische und analytische Laboruntersuchungen unterschiedlicher Blends durch und strebt die Bestimmung und Bewertung eines alternativen Kraftstoffparameters zur Beschreibung des Löslichkeitsvermögens an.

Aus den Untersuchungsergebnissen entwickelt OWI Science4Fuels Handlungsempfehlungen, wie zum Beispiel Kraftstoffmischungsregeln für Kraftstoffhersteller und -händler. Diese könnten auch als Standardisierung von definierten Blends in die Normen einfließen und bei einem Markteintritt die Verwendung von treibhausgasärmeren Dieselkraftstoffen unterstützen. Die Betriebssicherheit und die Performance der Blends könnten durch exakt auf den Kraftstoff abgestimmte Additive gewährleistet werden.

Das IGF-Vorhaben 21666 N 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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