Anwendungstechnische Eigenschaften

… flüssiger Brennstoffe mit biogenen Anteilen

Kurzbeschreibung

Um die Abhängigkeit von fossilen Energieträgern zu verringern und die Versorgung langfristig zu sichern, werden im Raumwärmemarkt zwei Ansätze verfolgt: Erstens soll zur Einsparung fossiler Energieträger eine effizientere Technik gegenüber den im Bestand anzutreffenden Systemen eingesetzt werden. Zweitens soll der Anteil an fossilen, flüssigen Brennstoffen durch die Substitution mit regenerativen Brennstoffen aus Biomasse reduziert werden.

Als biogener Brennstoff wird zurzeit überwiegend FAME eingesetzt. Aufgrund der fortschreitenden Entwicklung können je nach Verfügbarkeit auch hydrierte Pflanzenöle (HVO) sowie XtL-Brennstoffe, wie GtL – Gas-to-liquid oder BtL – Biomass-to-Liquid, als neue biogene Brennstoffe untersucht werden. Bei der Zumischung dieser Brennstoffe in Heizöl EL schwefelarm müssen die wesentlichen Eigenschaften der Mischung im Vergleich zum mineralölstämmigen Produkt erhalten bleiben. Allerdings führt die Zumischung biogener oder alternativer Brennstoffe, wie z.B. FAME, nachweislich zur Änderung der physikalischen, chemischen sowie anwendungstechnischen Eigenschaften des Produkts. Die Grundproblematik besteht darin, diese im Vorfeld zu erfassen und so einzugrenzen, dass die spätere Applikationsfähigkeit der Brennstoffmischungen in Ölfeuerungsanlagen gewährleistet bleibt. Bei einigen genormten Analyseverfahren hat sich herausgestellt, dass diese ursprünglich für rein mineralölstämmige Produkte entwickelten Verfahren, für Mischungen zwischen HEL schwefelarm und FAME nicht anwendbar sind. Folglich sind diese Eigenschaften nicht verlässlich nachzuprüfen und konnten in der Vornorm DIN SPEC 51603-6 nicht mit einem Grenzwert berücksichtigt werden. Um daher alternative Brennstoffe im Vorfeld hinreichend zu charakterisieren, nimmt die Bestimmung anwendungstechnischer Eigenschaften eine zentrale Bedeutung bei der Einführung alternativer Brennstoffe in den Markt ein.

Arbeitsziele des Projekts

Im Rahmen dieses Projektes ist zum einen eine bestehende Prüfmethodik zur Bestimmung anwendungstechnischer Eigenschaften (ATES FAME – Anwendungstechnische Eigenschaften von FAME) so weiter zu entwickeln, dass die Versuchslaufzeiten von bisher > 2.000 h wesentlich reduziert werden, um als Analysemethode noch mehr von der Industrie akzeptiert zu werden und umfassend Anwendung zu finden. Zum anderen gilt es zu klären, welche chemisch-physikalischen Änderungen im Brennstoffblend bei der Zumischung von FAME, HVO und BtL durch den jeweiligen Einfluss von Licht, der Temperatur, einer mechanische Belastung, Metallionen sowie Wasser hervorgerufen werden und zum anderen wie sich diese auf die anwendungstechnischen Eigenschaften auswirken. Denn die bisher zur Verfügung stehende Brennstoffanalytik gilt es zu erweitern, um ein eindeutige Charakterisierung der Brennstoffe im Vorfeld vornehmen zu können.

Arbeitsaufgaben OWI

• Aufbau und Auslegung der Laborprüfeinrichtung  (Kurzzeitest von unter 24 h)
• Laboruntersuchungen zur Bestimmung der Einflussgrößen auf die Stabilität flüssiger Brennstoffe
• Bestimmung der Anwendungstechnischen Eigenschaften mittels der Prüfapparatur
• Korrelation der Ergebnisse aus den Laboruntersuchungen und der Prüfapparatur

Durchführende Forschungsstelle

OWI Oel-Waerme-Institut GmbH, Herzogenrath

Projektförderung

as IGF-Vorhaben (IGF-Vorhaben-Nr. 16967 N) der Forschungsvereinigung Erdöl, Erdgas und Kohle (DGMK e.V.) wurde über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.

Projektlaufzeit

Juli 2011 bis Dezember 2013

Ansprechpartner

Dipl.-Ing. Sebastian Feldhoff
Tel.: +49 (0)2407/ 9518-117
S.Feldhoff@owi-aachen.de