Pflanzenöl kann als alternativer Brennstoff in Dieselmotoren und in Heizölbrennern verwendet werden. Wenn Pflanzenöl direkt als Brennstoff in modifizierten oder nicht modifizierten Anlagen verwendet wird, wird es als reines Pflanzenöl (SVO) oder reines Pflanzenöl (PPO) bezeichnet.Herkömmliche Dieselmotoren können modifiziert werden, um sicherzustellen, dass die Viskosität des Pflanzenöls niedrig genug ist, um eine geeignete Zerstäubung des Kraftstoffs zu ermöglichen. Dies verhindert eine unvollständige Verbrennung, die den Motor beschädigen würde, indem eine Ansammlung von Kohlenstoff verursacht wird. Gerades Pflanzenöl kann auch mit herkömmlichem Diesel gemischt oder zu Biodiesel oder flüssigen Biobrennstoffen verarbeitet werden, um sie unter einer breiteren Palette von Bedingungen zu verwenden.
Brauchbare Pflanzenöle
Das meiste Rapsöl wird in Deutschland als Pflanzenöl verwendet. Es gibt jedoch weltweit viele tausend Ölpflanzen, die als Brennstoff verwendet werden könnten. Grundsätzlich sind alle Pflanzenölarten und auch Tieröle für den Betrieb in umgebauten Fahrzeugen geeignet. Gelegentlich verwenden Autofahrer auch gefilterte Altöle und flüssige Speisefette. Sie müssen jedoch gründlich gereinigt, entwässert und, falls erforderlich, vor der Verwendung neutralisiert werden. Bei der Verwendung von Pflanzenöl als Kraftstoff müssen immer hohe Qualitätsstandards eingehalten werden.
Obwohl Leindotteröl bessere Eigenschaften hat, überwiegt der Anteil des Rapsöls auf dem Markt, da Landwirte aus Mischkulturen weder einen finanziellen Nutzen ziehen noch Pressrückstände als Futtermittel verwenden können, wie dies bis 2009 gemäß Anhang 5 Nummer 31 der Futtermittelverordnung verboten war .
Eigenschaften
Pflanzenöl ist eine der dichtesten Energieformen, die durch die Photosynthese entstehen. Der Brennwert ist mit 37 MJ / kg deutlich niedriger als mit Benzin (43 MJ / kg) und Dieselkraftstoff mit EN 590 (42,5 MJ / kg), jedoch höher als mit Steinkohle (30 MJ / kg). Die volumenbezogene Energiedichte liegt bei 9,2 kWh pro Liter, zwischen Benzin mit 8,6 kWh / L und Mineralöl-Diesel mit 9,6 kWh / L.
Reines Pflanzenöl besteht hauptsächlich aus Triacylglyceriden, d. H. Glycerin – Ester langkettiger Fettsäuren (dh nicht aus Alkanen) und ist weniger entflammbar (siehe Flammpunkt) als Diesel. Die Zündfähigkeit (Cetanzahl) ist im Allgemeinen begrenzt, weil nicht erhitztes Pflanzenöl von dem Injektor in der Verbrennungskammer nicht ausreichend zerstäubt wird (daher sind Wirbel- und Wirbelkammermotoren besser). Aufgrund seiner höheren Viskosität, die bei sinkender Temperatur noch stärker ansteigt, steigt der Strömungswiderstand in den Kraftstoffleitungen, der Einspritzpumpe und den Einspritzdüsen gegenüber Dieselkraftstoff. Einige Einspritzsysteme, wie die Common Rail oder die Pumpendüse, verwenden daher Pflanzenöl außerhalb ihrer Spezifikationen, was zu abnormalem Verschleiß und sogar zu Totalausfall führen kann.
Anwendung und Benutzerfreundlichkeit
Modifizierte Kraftstoffsysteme
Die meisten Dieselmotoren eignen sich für den Einsatz von reinem Pflanzenöl (SVO), das auch als reines Pflanzenöl (PPO) bezeichnet wird, mit gewissen Modifikationen. Prinzipiell müssen die Viskosität und die Oberflächenspannung des SVO / PPO durch Vorwärmen reduziert werden, typischerweise unter Verwendung von Abwärme von dem Motor oder der Elektrizität, ansonsten kann eine schlechte Atomisierung, unvollständige Verbrennung und Verkohlung resultieren. Eine übliche Lösung besteht darin, einen Wärmetauscher und einen zusätzlichen Kraftstofftank für die Petrodiesel oder Biodieselmischung hinzuzufügen und zwischen diesem zusätzlichen Tank und dem Haupttank von SVO / PPO umzuschalten. Der Motor wird mit Diesel gestartet, sobald er aufgewärmt ist, wird er auf Pflanzenöl umgestellt und kurz vor dem Abschalten wieder auf Diesel umgestellt, damit kein Pflanzenöl mehr im Motor oder in den Kraftstoffleitungen bleibt, wenn es wieder kalt wird.In kälteren Klimazonen ist es oft notwendig, die Pflanzenöl-Treibstoffleitungen und den Tank zu beheizen, da diese sehr viskos werden und sich sogar verfestigen können.
Einzel-Tank-Konvertierungen wurden hauptsächlich in Deutschland entwickelt und in ganz Europa eingesetzt. Diese Umbauten sollen einen zuverlässigen Betrieb mit Rapsöl ermöglichen, das die deutsche Rapsölbrennstoffnorm DIN 51605 erfüllt. Änderungen am Motorkaltstart-Regime unterstützen die Verbrennung beim Anfahren und während der Warmlaufphase des Motors.Geeignet modifizierte Indirekteinspritzmotoren (IDI) haben sich mit 100% PPO bis auf Temperaturen von -10 ° C (14 ° F) bewährt. Direkteinspritzmotoren (DI-Motoren) müssen im Allgemeinen mit einem Blockheizgerät oder einem Dieselheizgerät vorgewärmt werden. Eine Ausnahme bildet der VW-TDI-Motor (Turbocharged Direct Injection), für den eine Reihe deutscher Unternehmen Eintank-Umbauten anbieten. Für die Langzeitbeständigkeit wurde es als notwendig erachtet, die Ölwechselhäufigkeit zu erhöhen und der Wartung des Motors erhöhte Aufmerksamkeit zu schenken.
Unmodifizierte Motoren mit indirekter Einspritzung
Viele Autos, die mit indirekten Einspritzmotoren angetrieben werden, die durch Inline-Einspritzpumpen oder mechanische Bosch-Einspritzpumpen versorgt werden, können bei allen Temperaturen außer Wintertemperaturen mit reinem SVO / PPO betrieben werden. Indirekte Einspritzung Mercedes-Benz Fahrzeuge mit Inline-Einspritzpumpen und Autos mit dem PSA XUD-Motor tendieren dazu, eine vernünftige Leistung zu erbringen, insbesondere da diese normalerweise mit einem Kühlmittel beheizten Kraftstofffilter ausgestattet ist. Die Zuverlässigkeit des Motors hängt vom Zustand des Motors ab. Die Wartung des Motors, insbesondere der Einspritzdüsen, des Kühlsystems und der Glühkerzen, trägt zu einer langen Lebensdauer bei. Idealerweise würde der Motor umgebaut werden.
Pflanzenöl-Mischung
Die relativ hohe kinematische Viskosität von Pflanzenölen muss reduziert werden, um sie mit herkömmlichen Kompressionszündungsmotoren und Kraftstoffsystemen kompatibel zu machen.Cosolvent Blending ist eine kostengünstige und einfach zu adaptierende Technologie, die die Viskosität reduziert, indem das Pflanzenöl mit einem Lösungsmittel mit niedrigem Molekulargewicht verdünnt wird. Dieses Mischen oder „Schneiden“ wurde unter anderem mit Dieselkraftstoff, Kerosin und Benzin durchgeführt; Die Meinungen darüber variieren jedoch hinsichtlich der Wirksamkeit. Zu den bekannten Problemen gehören höhere Verschleiß- und Ausfallraten bei Kraftstoffpumpen und Kolbenringen bei der Verwendung von Mischungen.
Hausheizung
Wenn flüssige Brennstoffe aus Biomasse für andere Energiezwecke als den Transport verwendet werden, werden sie als flüssige Biobrennstoffe bezeichnet.
Mit oft minimalen Modifikationen können die meisten Haushaltsöfen und Heizkessel, die Heizöl Nr. 2 verbrennen sollen, dazu gebracht werden, entweder Biodiesel oder gefiltertes, vorgewärmtes Pflanzenöl (WVO) zu verbrennen. Wenn es vom Verbraucher zu Hause gereinigt wird, kann WVO zu erheblichen Einsparungen führen. Viele Restaurants erhalten eine minimale Menge für ihr Altspeiseöl und die Verarbeitung zu Biodiesel ist relativ einfach und kostengünstig. Das Brennen von gefiltertem WVO ist direkt etwas problematischer, da es viel viskoser ist; nichtsdestoweniger kann sein Brennen mit einem geeigneten Vorheizen erreicht werden. WVO kann somit eine wirtschaftliche Heizmöglichkeit für diejenigen mit der notwendigen mechanischen und experimentellen Eignung sein.
Kombiniert Wärme und Kraft
Eine Reihe von Unternehmen bietet Generatoren für Motoren mit komprimierter Zündung, die für den Betrieb mit Pflanzenölen optimiert sind, bei denen die Motorabwärme für die Heizung zurückgewonnen wird.
Eigenschaften
Die Hauptform von SVO / PPO, die in Großbritannien verwendet wird, ist Rapsöl (auch bekannt als Rapsöl, hauptsächlich in den Vereinigten Staaten und Kanada), das einen Gefrierpunkt von -10 ° C (14 ° F) hat. Die Verwendung von Sonnenblumenöl, das bei etwa -12ºC (10ºF) geliert, wird jedoch derzeit als Mittel zur Verbesserung der Kaltstarttemperatur untersucht. Öle mit niedrigeren Gelierpunkten tendieren jedoch dazu, weniger gesättigt zu sein (was zu einer höheren Iodzahl führt) und polymerisieren leichter in Gegenwart von Luftsauerstoff.
Materialverträglichkeit
Die Polymerisation wurde auch mit katastrophalen Komponentenfehlern, wie dem Festfressen und Brechen der Einspritzpumpenwelle, dem Versagen der Einspritzdüsenspitze, die zu verschiedenen und / oder Verbrennungskammerkomponenten führen, verbunden. Die meisten metallurgischen Probleme, wie Korrosion und Elektrolyse, hängen mit Verunreinigungen auf Wasserbasis oder einer schlechten Auswahl an Rohrleitungen (wie Kupfer oder Zink) zusammen, die Gelierung verursachen können – sogar bei Treibstoffen auf Erdölbasis.
Temperatureffekte
Einige pazifische Inselstaaten verwenden Kokosnussöl als Brennstoff, um ihre Ausgaben und ihre Abhängigkeit von importierten Brennstoffen zu reduzieren und gleichzeitig den Kokosölmarkt zu stabilisieren. Kokosöl ist nur dort einsetzbar, wo die Temperaturen nicht unter 17 Grad Celsius fallen, es sei denn, es werden SVO / PPO-Kits mit zwei Tanks oder andere Zubehörteile für die Tankheizung usw. verwendet. Dieselben Techniken, die entwickelt wurden, um beispielsweise Canola und andere Öle in kalten Klimaten zu verwenden, können implementiert werden, um Kokosnussöl bei Temperaturen unter 17 Grad Celsius (63 Grad Fahrenheit) verwendbar zu machen.
Verfügbarkeit
Recyceltes Pflanzenöl
Recyceltes Pflanzenöl, das auch als Gebraucht-Pflanzenöl (UVO), Abfall-Pflanzenöl (WVO), Altspeiseöl (UCO) oder Gelbfett (im Warenaustausch) bezeichnet wird, wird von Unternehmen und der Industrie, die das Öl zum Kochen verwenden, gewonnen.
Im Jahr 2000 produzierten die Vereinigten Staaten jährlich mehr als 11 Milliarden Liter recyceltes Pflanzenöl, hauptsächlich aus industriellen Friteusen in Kartoffelverarbeitungsanlagen, Snackfabriken und Fastfood-Restaurants. Wenn all diese 11 Milliarden Liter wiederverwertet werden könnten, um die Energieäquivalentmenge von Erdöl zu ersetzen (ein idealer Fall), könnte fast 1% des Ölverbrauchs in den USA ausgeglichen werden. Die Verwendung von recyceltem Pflanzenöl als Ersatz für Standard-Petroleum-basierte Kraftstoffe wie Benzin würde den Benzinpreis durch die Erhaltung der Erdölversorgung reduzieren.
Virgin Pflanzenöl
Reines Pflanzenöl, auch reines Pflanzenöl oder reines Pflanzenöl genannt, wird ausschließlich als Brennstoff aus Pflanzen gewonnen. Im Gegensatz zu gebrauchtem Pflanzenöl ist es kein Nebenprodukt anderer Industriezweige und somit sind seine Einsatzmöglichkeiten als Brennstoff nicht durch die Kapazitäten anderer Industrien begrenzt. Die Produktion von pflanzlichen Ölen zur Verwendung als Brennstoffe ist theoretisch nur durch die landwirtschaftliche Kapazität einer gegebenen Wirtschaft begrenzt. Dies schmälert jedoch das Angebot anderer Verwendungen von reinem Pflanzenöl.
Probleme mit der Verwendung
Wechsel des Motoröls
Unverbrannter Kraftstoff – insbesondere bei Kaltstarts und bei hohen Drehzahlen – gelangt ins Motoröl und verschlechtert seine Schmiereigenschaften oder es bilden sich Polymerketten im Motoröl, die sich zu Klumpen zusammenballen und Rohre und Filter verstopfen können. Dieses Problem tritt besonders beim Einsatz moderner vollsynthetischer Schmieröle auf, offensichtlich schließen vollsynthetische Öle Fremdstoffe (freie Radikale) sehr gut ein, was sie sollten – wenn es nicht zu viele gibt.
Reiner Dieselkraftstoff beginnt bei etwa 55 ° C zu verdampfen. Wenn also das Motoröl während der Fahrt diese Temperatur erreicht, verdampft der Dieselkraftstoff aus dem Motoröl. Da Pflanzenöl im Gegensatz zu Diesel erst bei ca. 220 ° C zu verdampfen beginnt und das Motoröl nie diese Temperatur erreicht, sammelt sich im Motoröl zwangsläufig Pflanzenöl an. Eine Umstellung des Fahrzeugs auf den Betrieb mit Pflanzenöl kann diesen Prozess nur verlangsamen, aber nicht verhindern. Daher ist es immer ratsam, den Ölstand regelmäßig zu kontrollieren und die Ölwechselintervalle zu halbieren.
Schlagfestes Fluid
Pflanzenöl ist viel dicker als Dieselkraftstoff, aber das Einspritzsystem des Motors ist für weniger viskosen Dieselkraftstoff ausgelegt. Der Flammpunkt von Pflanzenöl liegt etwa 165 K über dem von Dieselkraftstoff. Beide Eigenschaften haben entscheidenden Einfluss auf die Verbrennung.
Ein Umbau muss daher den Motor entweder auf Pflanzenöl umstellen und / oder das Pflanzenöl so verändern, dass es den Eigenschaften von Diesel möglichst nahe kommt. Um eine möglichst vollständige Verbrennung zu gewährleisten, ist es erforderlich, das Pflanzenöl während der Injektion genauso fein zu versprühen wie Dieselkraftstoff. Zu diesem Zweck muss entweder die Viskosität des Pflanzenöls an die von Dieselkraftstoff angepasst werden oder der Einspritzdruck muss erhöht werden. In der Praxis werden normalerweise beide Optionen verwendet.
Die Viskosität von Pflanzenöl ist stark temperaturabhängig, d. Je weiter das Pflanzenöl erhitzt wird, desto dünner wird es. Bei Raumtemperatur ist die Viskosität von Pflanzenöl etwa 100 mal größer als die von Diesel, was bei unmodifizierten Einspritzpumpen zu enormen Kräften führen würde. Nur bei ca. 150 ° C erreicht Pflanzenöl die Viskosität von Diesel. Das meiste Pöl wird mit einem Kühlwasserwärmetauscher aber nur auf 65-85 ° C erhitzt.
Theoretisch wäre es auch möglich, nur den Einspritzdruck entsprechend zu erhöhen, der Aufwand ist jedoch sehr hoch, weshalb der Einspritzdruck nur geringfügig erhöht wird. Bei älteren Einspritzsystemen kann dies leicht durch Ändern des Öffnungsdrucks der Einspritzdüsen erreicht werden. Da die Einspritzpumpe dann etwas länger braucht, um den höheren Druck aufzubauen, wird der Kraftstoff später eingespritzt; Die Einspritzzeit muss dann zurückgesetzt werden.
Beimischung von Diesel / Benzin
Neben der Erwärmung ist die Zumischung von Diesel oder Benzin eine Möglichkeit, die Viskosität und den Flammpunkt des Pflanzenöls zu verändern. Diese Technik wird von einigen Konvertern wie z. B. „Klümper-Pflanzenöltechnik“ und „Danhag“ verwendet.
Pflanzenöl ist dicker als Diesel. Daher erreicht eine Mischung aus Diesel und Pflanzenöl ungeachtet des Mischungsverhältnisses niemals die Viskosität von Dieselkraftstoff. In der Praxis hat sich eine Kombination aus Beimischung und Erwärmung bewährt. Einerseits ist das Pflanzenöl bei der gleichen Temperatur viel weniger viskos als ohne den Zusatz von Diesel, andererseits fällt der Flammpunkt der Mischung auf einen Wert zwischen 55 ° C (Diesel) und 220 ° C ( Pflanzenöl), das ein besseres Verbrennungsergebnis hat,
Benzin ist weniger viskos als Diesel, so dass ein Pflanzenöl-Benzin-Gemisch die Viskosität von Diesel erreichen kann. Dies ist bei einem Mischungsverhältnis von etwa 60% Öl zu 40% Benzin der Fall. Die Antiklopfmittel, die zu dem Benzin in dem Dieselmotor hinzugefügt werden, hemmen jedoch die Selbstentzündung der Mischung, d.h. H. die Cetanzahl fällt stark ab, wodurch der Motor schlecht startet und nicht gut läuft. Daher müssen in diesem Fall zündverstärkende Additive, die die Cetanzahl erhöhen, gemischt werden. Außerdem verschlechtert die Benzinzugabe die Schmiereigenschaften des Pflanzenöls, was zu einer Beschädigung der Einspritzpumpe führen kann. Hier hilft der Zusatz von Zweitaktöl. Eine Mischung aus 59% Öl, 39,5% Benzin, 1% Zweitaktöl und 0,
Lager
Pflanzenöl sollte so kühl und dunkel wie möglich gelagert werden. Die Lagerung kann problemlos in oberirdischen und unterirdischen Tankanlagen erfolgen, wo aufgrund ihrer relativ konstanten Tieftemperatur-Untertageanlagen Vorteile bestehen.
Der Vorteil der guten biologischen Abbaubarkeit des Pflanzenöls ist mit einer schlechten Alterungsbeständigkeit verbunden und verschlechtert die Lagerfähigkeit. Bakterielle Angriffe, Oxidation und Wasseransammlung sind die Hauptprobleme. Daher muss bei der Lagerung von Pflanzenöl darauf geachtet werden, dass chemische Reaktionen, die die Qualität des Pflanzenöls beeinträchtigen, wie z
die Oxidation,
die Hydrolyse,
die Polymerisation und
der enzymatische Abbau.
Die Lagerung muss daher dunkel, kühl (zwischen 5 und 10 ° C), trocken und mit einer geringen Kontaktfläche zum Luftsauerstoff erfolgen. Die Tanks, Rohrleitungen und Armaturen müssen aus Edelstahl (ohne katalytische Legierungsbestandteile wie Kupfer) oder undurchsichtigem Kunststoff (z. B. HDPE) sein und einen wasserabscheidenden Filter zur Belüftung enthalten. Erdtanks sind billig wegen der normalerweise niedrigen Lagertemperatur. Die Tanks sollten regelmäßig gereinigt werden, da das Sediment von Verunreinigungen den Fortschritt der Qualitätsverschlechterung aufgrund chemischer Reaktionen beschleunigt (siehe oben).
Bei der Produktion von Pflanzenöl in der Ölmühle ist die folgende Kombination von Lagern üblich:
Der erste Tank speichert das Pflanzenöl aus der laufenden Produktion
Der zweite Lagertank speichert das Pflanzenöl, dessen Proben auf Qualität geprüft werden
Der dritte Tank enthält das Pflanzenöl, das nach der Qualitätszulassung an den Endkunden für die Qualität geliefert werden kann.
Arbeitssicherheit
Denaturiertes Pflanzenöl kann unangenehm riechen oder schmecken. Eine von Shell, Daimler-Chrysler, Volkswagen und dem Verband der deutschen Biokraftstoffindustrie durch die Bundesforschungsanstalt für Landwirtschaft geförderte Studie kam zu dem Ergebnis, dass die Emissionen eines reinen Rapsöl-betriebenen Diesel-Lkw-Motors im Vergleich zu einem konventionellen Dieselkraftstoff liegen Motor sind etwa 30 mal krebserregend. Experten des Umweltbundesamtes verweisen darauf, dass Lkw nicht mehr mit reinem Rapsöl betrieben werden.Insbesondere sind die Mitarbeiter in den LKW-Werkstätten gefährdet. Diese Aussagen wurden in einer aktuellen Studie des Technologie- und Förderungszentrums (TFZ) Straubing und des bifa Umweltinstituts in Augsburg widerlegt.
Diese Studie hat gezeigt:
Im Vergleich zu Dieselemissionen zeigten die Pflanzenölemissionen bei Verwendung der bioltec-Technologie eine etwa halbierte mutagene Wirkung. Die mutagene Wirkung ist ein Maß für das kanzerogene Potential der Abgase.
Bei Verwendung von lastabhängig definierten Pflanzenöl / Dieselgemischen im Vergleich zum reinen Dieselbetrieb sind die Feinstaubemissionen etwa halbiert.
Das Ergebnis wurde in der Untersuchung mit verschiedenen Messungen und Kontrollmessungen mehrfach bestätigt.
Qualitätsstandard
Die Eigenschaften des Pflanzenöls unterscheiden sich je nachdem, aus welcher Pflanze sie gewonnen wurden. Zum Beispiel ist Leindotteröl länger flüssig als Rapsöl. Während für Dieselkraftstoffe einheitliche Qualitätsstandards garantiert werden können, ist Pflanzenöl nicht so einfach. Es existiert nicht als standardisierte Flüssigkeit und es gibt immer noch keinen großflächigen Markt, der auf eine zentrale Verarbeitung angewiesen ist und eine kontrollierte Vermischung von Ölen unterschiedlicher Herkunft und damit konstanter Qualität ermöglichen würde.
Um einheitliche Qualitätsstandards für das sehr häufig verwendete Rapsöl zu schaffen, hat der „LTV-Arbeitskreis Dezentrale Pflanzenproduktion Weihenstephan“ am 23. Mai 2000 einen „Qualitätsstandard für Rapsöl als Kraftstoff (RK-Qualitätsstandard)“ formuliert. Diese wurde ersetzt durch DIN 51605: 2010-09 Kraftstoffe für pflanzenölgerechte Motoren – Rapsölkraftstoff – Anforderungen und Prüfverfahren:
| Eigenschaften / Zutaten | Einheit | Grenzen | Testmethoden | |
|---|---|---|---|---|
| Mindest | Max | |||
| Dichte bei 15 ° C | kg / m³ | 900 | 930 | EN ISO 3675, EN ISO 12185 |
| Flammpunkt nach P.-M. | ° C | 220 | – | EN 2719 |
| Heizwert | kJ / kg | 36.000 | – | DIN 51900-1, -2, -3 |
| Kinematische Viskosität bei 40 ° C | mm² / s | – | 36.0 | EN ISO 3104 |
| Temperaturverhalten | – | – | – | Rotatorisch Viskosimetrie (Testbedingungen werden entwickelt) |
| Entzündbarkeit (Cetanzahl) | – | 39 | – | (Testmethode wird entwickelt) |
| Kohlenstoffrückstand | Maße-% | – | 0.40 | EN ISO 10370 |
| Jodnummer | g / 100 g | 95 | 125 | EN 14111 |
| Schwefelgehalt | mg / kg | – | 10 | ISO 20884/20864 |
| Gesamtverschmutzung | mg / kg | – | 24 | EN 12662 |
| Säurezahl | mg KOH / g | – | 2.0 | EN 14104 |
| Oxidationsstabilität bei 110 ° C | H | 6.0 | – | EN 14112 |
| Phosphorgehalt | mg / kg | – | 3 | EN 14107 |
| Magnesium | mg / kg | – | 1 | EN 14538 |
| Kalzium | mg / kg | – | 1 | EN 14538 |
| Aschegehalt | Maße-% | – | 0,01 | EN ISO 6245 |
| Wassergehalt | Maße-% | – | 0,075 | EN ISO 12937 |
| Diese Werte repräsentieren bisher einen Standardentwurf . | ||||
Volumenverbrauch und Leistungsmerkmale sind bei Diesel- und Rapsölkraftstoffen annähernd gleich. Pflanzenöl brennt jedoch etwas „weicher“, da die Verbrennung langsamer abläuft. Als Problem wird der Koksrückstand vom Motorenhersteller gesehen, wobei für Pflanzenöl keine oder kaum Freisetzungen stattfinden. Darüber hinaus neigt Pflanzenöl in Kombination mit den Additiven des Motoröls zur Polymerisation, dh zur Bildung von festen Verbindungen und Klumpen. Dies ist auf den unvermeidlichen Eintrag von unverbranntem Pflanzenöl über die Zylinderwand in das Motoröl, insbesondere bei Kurzstreckenfahrt, zurückzuführen.
Markt und Kosten
Allein in Deutschland gibt es nach einer aktuellen Schätzung der VCD rund 20.000 mit Pflanzenöl betriebene Fahrzeuge. Bei Pflanzenöl-Tankstellen oder bei Ölmühlen beträgt der Preis für reines Pflanzenöl inkl. Die Steuerkomponente liegt in der Regel auf einem ähnlichen Preisniveau wie Dieselkraftstoff an regulären Tankstellen.
Im Gegensatz zu konventionellen Kraftstoffen ist Rapsöl nur an wenigen hundert Tankstellen in Deutschland erhältlich. Darüber hinaus gibt es viele Lieferanten und Ölmühlen, die gemeinsam Pflanzenöl zum Betanken anbieten.
Das Betanken von Pflanzenöl aus 1-Liter-Flaschen des Einzelhandels ist überall möglich (Lebensmittelraffinieröl entspricht DIN 51605), ist aber unbequem. Außerdem wäre man verpflichtet, die anfallende Steuer später an das Finanzamt zu zahlen. Viele Pflanzenölbetreiber betreiben daher auf einem Privatgrundstück (Farm-Tankstelle) ein Reservoir mit einer Pumpe. Eine übliche Größe ist etwa 1 m³. Kleine Lagertanks sind bereits für rund 50 Euro erhältlich.
Für landwirtschaftliche Erzeuger ist Rapsöl billiger als landwirtschaftlicher Diesel. Im Jahr 2001 wurde vom Verbraucherschutzministerium ein „100-Traktor-Programm“ in Höhe von 5,6 Mio. DM ins Leben gerufen. Insgesamt 111 Ackerschlepper verschiedener Hersteller, deren Motoren den technologischen Standards der EURO-I- und EURO-II-Abgasnorm entsprechen, wurden nachgerüstet, um Erfahrungen zu sammeln. Das Projekt lief von April 2001 bis Oktober 2005 und wurde vom Institut für Energie- und Umwelttechnik der Universität Rostock betreut.
Je nach Methode belaufen sich die Kosten (inkl. MwSt.) Für eine Umrüstung von 360 € (1-Tank) bzw. 1.500 € (2-Tank) auf 4.000 € pro Motor oder Fahrzeug oder stationärem Aggregat. Für Selbstinstallateure sind Sets ab 260 € (1-Tank) oder 600 € (2-Tank) erhältlich. In einigen Regionen werden öffentliche Zuschüsse auch bis zur Hälfte der Nettoumwandlungskosten angeboten.
Auswirkungen auf die Umwelt
Die Verwendung von Pflanzenölen als Brennstoff hat ökologische Vor- und Nachteile, die nicht immer gegeneinander aufgerechnet werden können. Das Umweltbundesamt (UBA) sagte 1999: „Aus Sicht des Umweltschutzes und aus wirtschaftlichen Gründen ist eine Förderung des Einsatzes von Rapsöl und RME im Kraftstoffbereich noch NICHT zu befürworten.“ (Lit. Kraus et al., S. 21). Im März 2007 heißt es auf der Website des UBA zum Thema „Biodiesel“: „Biodiesel oder der Anbau von Raps können einen kleinen Beitrag zur Schonung fossiler Energieressourcen und zum Klimaschutz leisten.“
Klimaschutz
Die Verwendung von Pflanzenölen als Brennstoff ist im weiteren Sinne nicht CO 2 -neutral. Es stimmt, dass bei der Verbrennung nur die Menge an CO 2 freigesetzt wurde, die von den Pflanzen durch Photosynthese aus der Atmosphäre freigesetzt wurde. In der Produktion (Pressung) selbst wird jedoch ein meist geringer Anteil an Elektrizität oder mineralischem Brennstoff verbraucht, und tatsächlich wird eine kleine Menge Kohlendioxid freigesetzt. Darüber hinaus erfordert die Bestellung der Anbaufläche einschließlich der Energiekosten für die Gewinnung und Logistik der Düngemittel oder Sprays (Pestizide und Mittel zur Bekämpfung von Krankheiten, Schädlingen und Unkräutern) und der Ernte Energie, die auch zur Freisetzung von Kohlendioxid führt.
Die Nutzung von natürlich produzierten Energiequellen führt im Vergleich zu Erdöl langfristig zu einer geringeren CO 2 -Belastung. Das bei der Verbrennung entstehende Kohlendioxid wird von regenerativen Erzeugeranlagen wieder aufgenommen und in neue Energie umgewandelt.
Ressourcenschutz
Angesichts der Erschöpfung fossiler Ressourcen werden Rohstoffe für die Energieerzeugung sowie für die chemische Industrie, die zunehmend von der Landwirtschaft produziert werden, in Zukunft an Bedeutung gewinnen. Auch die Ölkonzerne berücksichtigen diese Entwicklung und investieren in entsprechende Forschung.
Wasserschutz
Das Risiko einer Kontamination von Gewässern (einschließlich Grundwasser) ist bei Pflanzenöl nicht so groß wie bei herkömmlichen Kraftstoffen auf Erdölbasis. Ob Pflanzenöl, das nicht als Nahrung oder Futtermittel verwendet wird, als wassergefährdend angesehen wird, hängt von der Zusammensetzung ab. Der Hauptbestand an Pflanzenölen ist mit der Identifikations-Nr. Art. 760 des Anhangs 1 der Verwaltungsvorschrift für wassergefährdende Stoffe (VwVwS) und somit „nicht wassergefährdend“: Triglyceride (technisch unbehandelt oder hydriert, gesättigte und ungesättigte Fettsäurereste mit gleichmäßiger, unverzweigter C-Kette und C-Zahl ≥) 8). Da Pflanzenöl keine reine Substanz, sondern ein Stoffgemisch darstellt, gilt die Mischregel der VwVwS. Danach z. Zum Beispiel dürfen Komponenten der Wassergefährdungsklasse 1 nur weniger als 3% enthalten, um den Stoff als „ungefährlich für Wasser“ einzustufen. Daher kann das Öl, abhängig von der Pflanzenart und der Ölgewinnungsmethode, wassergefährdend sein, wenn es zu viel Triglycerid mit kurzkettigen Fettsäuren, zu viel freie Fettsäuren enthält (wenn diese nicht den Code Nr. 661 im Anhang erfüllen) 1 der VwVwS) oder andere Verunreinigungen. Das Umweltbundesamt hat im Juni 2007 eine technische Diskussion zum Thema „Wassergefährdung durch biogene Öle“ geführt. Die Kommission zur Bewertung wassergefährdender Stoffe, die die Bundesregierung berät, hat daher festgestellt, dass biogene Öle in WGK 1 als geringfügig wassergefährdend eingestuft sind, sofern keine weiteren gefährlichen Eigenschaften auftreten.
Naturstoffe können auch Flüsse, Seen und Grundwasser schädigen. So sieht § 5 Wassergesetz vor, „die notwendige Sorgfalt den Umständen entsprechend anzuwenden, um eine nachteilige Veränderung der Wasserqualität zu vermeiden“. Eine Einstufung als „nicht wassergefährdend“ bedeutet lediglich, dass die besonderen Anforderungen der §§ 62 und 63 des Wasserhaushaltsgesetzes und der danach erlassenen Verordnungen nicht gelten.
Brandschutz
Die Brandgefahr gegenüber Dieselöl oder Heizöl EL, da es bei Normaltemperatur wegen des Flammpunktes von 220 ° C entflammbar ist (siehe Kapitel Qualitätsstandard unten) und keine explosiven Gas / Luft-Gemische bilden kann.
Landwirtschaftliche und regionale Effekte
Pflanzenölkraftstoff kann auch durch kleine Ölmühlen in der Nähe des landwirtschaftlichen Erzeugers mit relativ einfachen Mitteln erzeugt werden. Bei erhöhter Nachfrage bietet die Rekultivierung brachliegender Agrarflächen an. Der Transportweg vom Produzenten zum Verbraucher ist vergleichsweise kurz. Auch das Nebenprodukt der Produktion, der Öl- oder Presskuchen, kann als hochwertiger Eiweiß- und Energieträger als Tierfutter verwendet werden. Der Absatzmarkt ist in den letzten Jahren stark gefallen. Waren es 2007 noch bis zu 800.000 Tonnen, ist es bis zum Jahr 2009 sprunghaft auf 100.000 Tonnen eingebrochen. Im Biokraftstoffbericht 2009/2010 Wenn dies durch die Wettbewerbssituation mit dem Biodiesel erklärt wird, sehen die Verbände den Grund in der Biokraftstoffpolitik des Landes Regierung Merkel II, die bestehende reine Kraftstoffe nicht weiter fördert.
Differenzierte Wirkung von Anbaumethoden
Eine zentrale Bedeutung für das ökologische Gleichgewicht sowie für die Wirtschaftlichkeit der Verwendung von Pflanzenöl ist die Anbauform. Sie können hier zwei Typen unterscheiden:
Anbau in Monokultur mit Mineraldüngern
Kultivierung in Mischkultur mit biologischen Düngern
Die meisten wissenschaftlichen Argumente (wie die Meinung des UBA) basieren auf der Annahme, dass die notwendigen Mengen an Pflanzenöl nur in der intensiven Landwirtschaft durch Rapsanbau in Monokulturen mit hohem Dünger- und Pestizideinsatz produziert werden können.
Weniger bekannt in der Öffentlichkeit seit 1997 sind Experimente in Bayern mit Mischkulturen im ökologischen Landbau. Es versteht sich, dass gleichzeitig eine Mischung verschiedener Kulturen auf dem gleichen Feld angebaut wird. Wenn Blattpflanzen mit Stielen, tiefe Wurzeln mit Furchen oder Pflanzen mit unterschiedlichen Nährstoffbedürfnissen in einem Feld zusammenwachsen, ergänzen sie sich. So wurde ein günstiger Effekt für Leindotter oder Raps mit Erbsen, Weizen oder Gerste nachgewiesen. Der Mischanbau erfordert weniger Dünger (die Erbsen liefern den Stickstoff) und macht den Einsatz von Unkrautbekämpfungsmitteln überflüssig. In Getreide war die gleiche Flächenausbeute auf den niedrigeren Unkrautdruck zurückzuführen, der mit einem Getreide höherer Qualität mit einer zusätzlichen Ausbeute von etwa 80 bis 150 Litern Pflanzenöl pro Hektar erhalten wurde.
Der Kern des biologischen Ansatzes ist die umfassende Nutzung aller Ressourcen. Aufgrund der gegenseitigen Bevorzugung der Pflanzen kann auf Düngemittel neben Pestiziden weitgehend verzichtet werden. Die Sortierung der Kulturen erfolgt direkt in der Erntemaschine. Restliches Pflanzenmaterial kann als Basis für Fasermaterialien dienen oder als Biomasse zu Energie verarbeitet werden. Der aus der Ölpresse gewonnene Kuchen kann als Tierfutter und schließlich als Gülle für die Biogaserzeugung eingesetzt werden. Die aufgeschlossenen Rückstände können dann erneut als Dünger ausgebracht werden. Die Befürworter weisen hier darauf hin, dass der Anbau von Ölpflanzen ihre stofflich und energetisch wertvollen Nebenprodukte nicht einfach ausschließen kann.Unter diesem ganzheitlichen Ansatz wird die Überlegenheit der modernen Biotechnologie gegenüber Mineralölprodukten deutlich.
Eine weitere Möglichkeit, so die Befürworter, wäre die extensive Bewirtschaftung von Erucasäure-reichem Naturraps, der sich besser als Kraftstoff eignet als derzeit gezüchteter Erucasäurefreier Raps (sogenannte OO-Sorten, die ein gutes Speiseöl enthalten) Produktionspotenzial).
Weiter wird von Befürwortern argumentiert, dass in der Diskussion andere Ölpflanzensorten, die in weiten Teilen Deutschlands als Sonnenblume, Gartenrakete, Rettich, Senf, Rübsen, Lein, Leinsamen oder Hanf tillierbar sind, nicht ausreichend seien, um berücksichtigt zu werden.
Rechtlichen Auswirkungen
Besteuerung von Kraftstoff
Die Besteuerung von SVO / PPO als Straßenbenzin variiert von Land zu Land. Es ist möglich, dass die Finanzämter in vielen Ländern ihre Verwendung gar nicht kennen oder sie für zu gesetzgeberisch zu wenig halten. Deutschland hatte früher eine Steuer von 0%, was dazu führte, dass es bei den meisten Entwicklungen des Kraftstoffverbrauchs führend war.