Бурение грунтовых зондов, установка энергетических колодцев

Wichtige KenngroBen fur Verarbeitung, Lagerung und Nutzung von pflanzenol — basierten Flussigenergietragern, exemplarisch fur verschiedene Pflanzenole, zeigt Tabelle 13.4. Diese und weitere KenngroBen werden nachfolgend naher diskutiert (nach /13-12/, /13-16/, /13-21/, /13-89/, /13-116/).

— Die Jodzahl ist ein MaB fur die Anzahl an Doppelbindungen. Sie gibt an, wie viel g Jod (J) von 100 g Ol gebunden werden. Je niedriger die Jodzahl ist, desto hoher ist der Sattigungsgrad des Pflanzenols (Tabelle 13.4). Sie gibt Aufschluss uber die Neigung zu Ablagerungen im Brennraum und an Einspritzdusen bei der motorischen Verbrennung; beispielsweise konnen Pflanzenole und Fettsauremethylester mit einer Jodzahl uber 120 g/100 g eine verstarkte Verkokung im Motorbrennraum hervorrufen. AuBerdem erlaubt die Jodzahl Ruckschlusse uber die Gefahr des oxidativen Verderbs (z. B. "Verharzung") des Pflanzenols wahrend der Lagerung.

— Die Verseifungszahl beschreibt die Menge Kalilauge, die zur Neutralisation der freien Sauren und zur Hydrolyse der Ester im Ol erforderlich ist. Bei Olen mit

Tabelle 13.4 KenngroBen einiger Pflanzenole und -fette (u. a. /13-16, /13-21/, /13-32/ (DIN V 51605) /13-52/, /13-71/, /13-115/, /13-126/)

einem hohen Anteil an niedrigen Fettsauren als Esterkomponenten treten hohe Verseifungszahlen auf und umgekehrt. Fur die Motorentechnik ist die Versei — fungszahl nur von geringem Interesse. Die KenngroBe kann aber zur Beschrei — bung der Lagerfahigkeit der Ole herangezogen werden. Aussagekraftiger hierfur sind jedoch die Oxidationsstabilitat und die Neutralisationszahl.

— Unter dem unverseifbaren Anteil ist der nach Verseifen mit Benzin oder Ather extrahierbare Anteil eines Ols zu verstehen. Bei Pflanzenolen besteht dieser im Wesentlichen aus verschiedenen Phytosterinen. Im unverseifbaren Anteil kon — nen Fremdverunreinigungen im Pflanzenol nachgewiesen werden (z. B. Mineralole, Biozide). In der Regel enthalten Fette 0,2 bis 1,5 % unverseifbare Verbindungen.

— Tocopherole liegen in zahlreichen Verbindungen vor und sind naturliche Antioxidantien (d. h. sie verlangern die Haltbarkeit der Ole).

— Die Saurezahl bzw. Neutralisationszahl ist ein MaB fur den Gehalt an freien Fettsauren im Ol und beschreibt die Menge Kalilauge, die fur die Neutralisation des Ols erforderlich ist. Die Saurezahl ist stark vom Raffinationsgrad und dem Alterungsgrad des Ols abhangig. Beispielsweise lasst die hydrolytische Spal — tung der Triglyceride, hervorgerufen durch Wasser im Ol, die Neutralisations — zahl ansteigen. Solche sauren Verbindungen im Kraftstoff, fur die damit die Saure — bzw. Neutralisationszahl ein Indikator ist, fuhren zu Korrosion, Ver — schleiB und Ruckstandsbildung im Motor.

— Die kinematische Viskositat (Zahflussigkeit) ist stark temperaturabhangig. Sie ist eine motorentechnische KenngroBe, die das FlieB — und Pumpverhalten des Kraftstoffs beschreibt. AuBerdem erlaubt sie Ruckschlusse auf das Ver — brennungsverhalten im Motor, da sich mit der Viskositat die Form des Ein — spritzstrahls im Verbrennungsraum und das Tropfchenverteilungsspektrum ver — andert. Abb. 13.25 zeigt exemplarisch das Viskositats-Temperaturverhalten von Rapsol. Es wird durch die Olgewinnungsart und den Grad der Raffination nicht beeinflusst /13-126/. Beispielsweise ist im Vergleich zu Dieselkraftstoff die kinematische Viskositat von Rapsol z. B. bei 40 °C etwa um den Faktor 10 hoher.

— Der Heizwert ist das MaB fur den Energieinhalt des jeweiligen Stoffes. Er liegt bei alien Olen in einer vergleichbaren GroBenordnung (Tabelle 13.4). Demnach zahlen Pflanzenole zu den biogenen Energietragern mit der hochsten Energiedichte (Kapitel 9.1).

— Die Peroxidzahl ist ein MaB fur die durch Autoxidationsprozesse gebildete Menge an Peroxiden (d. h. Einbindung von aktivem Sauerstoff). Sie spiegelt den Verdorbenheitsgrad (Ranziditat) eines Ols wider und ist gleichzeitig ein Indiz fur den Wirkungsverlust fetteigener Antioxidantien /13-21/. Bei der Olalterung steigt die Peroxidzahl zunachst an und fallt nach Erreichen eines Maximalwerts wieder ab. Eine Viskositatserhohung im Ol und die Neigung zu Verharzungen konnen die Folge sein. Der hierbei deutlich werdende oxidative Verderb des Ols wird gefordert durch Sauerstoff, Licht, erhohte Temperaturen und katalytisch wirkende Metalle. Beim Eintrag oxidativ geschadigter Pflanzenolkraftstoffe in das Motorol kann z. B. die Betriebssicherheit von Motoren beeintrachtigt werden.

— Die Oxidationsstabilitat ist eine weitere KenngroBe, die den Alterungszustand und gleichzeitig die Lagerfahigkeit eines Pflanzenols beschreibt. Gemessen wird hierbei die Induktionszeit bis zum schnellen Anstieg der Leitfahigkeit von aufgefangenen Oxidationsprodukten, die hervorgerufen werden durch eine beschleunigte Olalterung bei hohen Temperaturen und bei Sauerstoffzugabe.

— Der Flammpunkt beschreibt die Temperatur bei Normaldruck, bei der sich ein

Gemisch aus Zersetzungsprodukten und Luft in einem geschlossenen GefaB bei Beruhrung mit einer Flamme entzundet; er liegt bei Rapsolen bei ca. 230 °C (Verfahren: geschlossener Tiegel nach Pensky-Martens). Der hohe

Flammpunkt bedingt, dass im Vergleich zu Dieselkraftstoff bei Lagerung und Transport weniger Sicherheitsvorkehrungen getroffen werden mussen.

— Der CFPP-Wert (Cold Filter Plugging Point) ist ein MaB fur die FlieBfahigkeit und Filtergangigkeit von Dieselkraftstoff und beschreibt das Kalteverhalten. Er wird als die Temperatur angegeben, bei der ein Pruffilter unter definierten Bedingungen durch ausgefallene Paraffine verstopft. Im Gegensatz zu Dieselkraftstoff verlauft der Ubergang von der flussigen in die feste Phase bei Pflanzenolen unterschiedlich, so dass derart ermittelte Werte auf eine viskositatsbedingte Reduzierung der Pumpfahigkeit zuruckzufuhren sind; sie sind somit mit denen fur Dieselkraftstoff nicht vergleichbar. Fur Biodiesel hingegen ist gemaB DIN EN 14 214 der CFPP-Wert maBgeblich. Biodiesel aus Olen und Fetten mit einem hohen Anteil an gesattigten Fettsauren (z. B. Palmol) weisen deutlich hohere CFPP-Werte auf als Biodiesel aus Rapsol. Durch Winterisierung oder Additivierung kann die Wintertauglichkeit aber ver — bessert werden. Der Wintertauglichkeit (problemfreier Kaltstart) eines mit Rapsolkraftstoff betriebenen pflanzenoltauglichen Motors muss gemaB DIN V 51 605 /13-32/ durch geeignete technische MaBnahmen (z. B. Vorheizung) hergestellt werden. Andernfalls wird Rapsol bei unter -10 °C spatestens nach drei Tagen fest; bei -25 °C kann Rapsol nur bis zu 6 h flussig gelagert werden.

— Die Cetanzahl beschreibt die Zundwilligkeit von Kraftstoffen. Hohe Cetan — zahlen wirken sich positiv auf das Kaltstartverhalten aus. Diese Kennzahl hat fur die Gute des Verbrennungsablaufes im Dieselmotor entscheidende Be — deutung. Die Bestimmung erfolgt ublicherweise in einem Prufmotor fur Dieselkraftstoff. Bei Pflanzenol kann sie nur durch starke Veranderungen der

Prufbedingungen (z. B. erhohter Dusenabspritzdruck, Kraftstoffvorwarmung) ermittelt werden; sie ist daher mit der fur Dieselkraftstoff bestimmten Cetanzahl wenig vergleichbar.

— Der Wassergehalt im Pflanzenol wird durch die Feuchte des Ausgangsmaterials (z. B. Olsaat) beeinflusst. Daneben hangt der Wassergehalt auch vom Raffina — tionsverfahren und bei Biodiesel vom Umesterungsprozess ab. Bei unsachge — maBer Lagerung kann der Wassergehalt im Kraftstoff deutlich ansteigen. Bei niedrigen Temperaturen fuhrt freies Wasser durch Gefrieren zu Filterver — stopfungen. Daruber hinaus kommt es in LagergefaBen bevorzugt an der Grenz — schicht zwischen Wasser und Kraftstoff zum Wachstum von Mikroorganismen, die wiederum die Olalterung beschleunigen.

Fur die Beurteilung der Biodieselqualitat sind zusatzlich folgende Eigenschaften

relevant (vgl. DIN EN 14 214).

— Biodiesel mit hohen Gehalten an Mono-, Di — und Triglyceriden weisen auf einen unvollstandigen Umesterungsprozess hin. Derartige Kraftstoffe neigen zu Verkokungen sowie zu Ablagerungen an den Einspritzdusen, den Zylindern und den Ventilen. Zudem entstehen durch Hydrolyse der verbleibenden Mono-, Di — und Triglyceride freie Fettsauren, die im Motor ebenfalls zu den genannten Problemen fuhren konnen.

— Methanol ist ein Ausgangsprodukt bei der FAME-Herstellung und kann als Ruckstand im Biodiesel verbleiben. Der Methanolgehalt ist aber insbesondere aus sicherheitstechnischen Grunden von Bedeutung, weil dadurch der Flammpunkt abgesenkt wird.

Ahnlich wie in der DIN EN 590 fur Dieselkraftstoff /13-34/ sind die Mindestan — forderungen an Fettsauremethylester als Kraftstoff fur Kraftfahrzeuge in der DIN EN 14 214 /13-33/ und fur Rapsol fur die Verwendung als Kraftstoff in pflan- zenoltauglichen Motoren in der Vornorm DIN V 51 605 /13-32/ festgelegt. Da fur andere Pflanzenole bislang noch sehr wenige Erfahrungen fur den Einsatz in pflanzenoltauglichen Motoren vorliegen, ist die DIN V 51 605 ausschlieBlich fur Rapsol gultig.

In Tabelle 13.5 sind wichtige Anforderungen von Dieselkraftstoff, FAME und Rapsolkraftstoff gegenubergestellt; dabei ist zu berucksichtigen, dass die Bestim — mung teilweise mit unterschiedlichen Prufverfahren erfolgt. Nur fur normgerechte Kraftstoffe kann bei der Verwendung in dafur freigegebenen Motoren nach dem heutigen Stand der Technik von einem storungsfreien und schadstoffarmen Moto — renbetrieb ausgegangen werden. Die verlassliche Einhaltung der Anforderungen fur Biodiesel und Rapsolkraftstoff wird durch QualitatssicherungsmaBnahmen erreicht.

Комментарии запрещены.