Publikationen Biokraftstoffe

Unsere Forschungsergebnisse können Sie in Form von Berichten, TFZ-Kompakt, TFZ-Wissen oder Merkblättern herunterladen. Darüber hinaus erhalten Sie Informationen zu Herstellerlisten, Bezugsquellen und fachspezifischen Veröffentlichungen.

Wissenschaftliche Fachveröffentlichungen

Fuel Processing Technology, Volume 167, 1 December 2017
Zündverhalten von Pflanzenölen im Vergleich zu Referenzkraftstoffmischungen

Screenshot der Webseite

Veröffentlichung im Peer-Review Journal Fuel Processing Technology: Im Artikel „Ignition characteristics of straight vegetable oils in relation to combustion and injection parameters, as well as their fatty acid composition“ werden grundlegende Erkenntnisse zum Zündverhalten von Pflanzenölen im Vergleich zu Referenzkraftstoffmischungen vorgestellt. Die verwendeten Referenzkraftstoffmischungen werden für die Ermittlung der Cetanzahl, einem Maß für die Zündwilligkeit von Dieselkraftstoffen, herangezogen. Die Forschungsarbeiten wurden mit dem Advanced Fuel Ignition Delay Analyser – AFIDA durchgeführt. Die Ergebnisse können für die weitere Entwicklung einer Prüfmethode zur Bewertung der Zündwilligkeit von Pflanzenölen oder anderen alternativen Kraftstoffen verwendet werden und unterstützen Arbeiten zur Weiterentwicklung von Kraftstoffnormen. Unter nachfolgendem Link kann der Artikel käuflich erworben werden.
 

Ignition characteristics of straight vegetable oils in relation to combustion and injection parameters, as well as their fatty acid composition Externer Link

FUEL, Volume 207, 1 November 2017
Zum Einfluss der Fettsäurezusammensetzung auf das Zünd- und Verbrennungsverhalten von Pflanzenölen

Das Messgerät AFIDA (Advanced Fuel Ignition Delay Analyzer) zur Analyse des Zünd- und Verbrennungsverhaltens alternativer Kraftstoffe

Neue Erkenntnisse zum Einfluss der Fettsäurezusammensetzung auf das Zünd- und Verbrennungsverhalten von Pflanzenölen wurden von Wissenschaftlern des TFZ im internationalen Peer-Review Journal FUEL vorgestellt. Die Ergebnisse beruhen auf experimentellen Forschungsarbeiten, die mit dem neuartigen Advanced Fuel Ignition Delay Analyser – AFIDA durchgeführt wurden. Die Resultate können für die weitere Optimierung der Verbrennung von Rapsölkraftstoff und anderen Pflanzenölen in modernen Motoren verwendet werden und stehen nun der internationalen Forschergemeinschaft zur Verfügung. Unter nachfolgendem Link kann der Artikel käuflich erworben werden. 

Effect of fatty acid composition on ignition behavior of straight vegetable oils measured in a constant volume combustion chamber apparatus Externer Link

ATZoffhighway 4/2016
Reale Emissionen eines pflanzenöltauglichen Traktors - Gemessen mit PEMS und am Traktorenprüfstand

Titelbild des Artikels

Trotz des steigenden Interesses an realen Betriebsemissionen wurden diese an modernen diesel- und rapsölbetriebenen Traktoren bisher nur wenig untersucht. Dabei können unter realen Betriebs- sowie Umgebungsbedingungen die Emissionen im Vergleich zu den Messungen am Prüfstand abweichen. Mittels eines portablen Emissionsmesssystems (PEMS) wurde nun am TFZ das Emissionsverhalten eines Fendt Vario 724 S4 der EU Abgasstufe IV mit Rapsölkraftstoff nach DIN 51605 beim Pflügen im Feld und am Traktorenprüfstand ermittelt. 

PEMS-Artikel in der ATZoffhighway 4/2016 pdf 1,2 MB

DBFZ-Report Nr. 11
Monitoring Biokraftstoffsektor

Titelblatt des DBFZ Reports

Das Deutsche Biomasseforschungszentrum (DBFZ) hat seinen DBFZ-Report Nr. 11, Monitoring Biokraftstoffsektor, neu aufgelegt. Die dritte neubearbeitete und ergänzte Auflage widmet sich den geänderten rechtlichen und politischen Rahmenbedingungen für Biokraftstoffe. Zudem stellt der Report die aktuellen Entwicklungen entlang der Bereitstellungskette von Biokraftstoffen vor, gegliedert in: Rohstoffe und Konversionstechnologien – Bereitstellung biogener Energieträger, Biokraftstoffproduktion – Entwicklung der Produktionskapazitäten und –mengen, Distribution von Biokraftstoffen – Handel, Märkte und Infrastruktur, Nutzung von Biokraftstoffen – Verkehrssektoren und Antriebstechnologien. Der Report enthält Gastbeiträge von Dr. Edgar Remmele und Dr. Klaus Thuneke vom Technologie- und Förderzentrum.  

DBFZ-Report Nr. 11, Monitoring Biokraftstoffsektor (Download) Externer Link

FUEL
Emission behaviour of vegetable oil fuel compatible tractors fuelled with different pure vegetable oils

Cover der Zeitschrift Fuel

Wissenschaftler des TFZ konnten erneut in einer international renommierten Zeitschrift einen Artikel veröffentlichen. Der Artikel behandelt den Einfluss von verschiedenen Pflanzenölen auf das Emissionsverhalten pflanzenölbetriebener Traktoren. Der wissenschaftliche Beitrag für die renommierte Zeitschrift FUEL wurde von internationalen Gutachtern im Rahmen des Peer-Review-Prozesses des Journals positiv bewertet. FUEL ist seit mehr als 80 Jahren eines der führenden Magazine, in der neue, grundlegende Erkenntnisse im Bereich der Brennstoffforschung veröffentlicht und diskutiert werden. Der englischsprachige Artikel "Emission behaviour of vegetable oil fuel compatible tractors fuelled with different pure vegetable oils“ behandelt die am TFZ erarbeiteten Ergebnisse und wird der internationalen Forschergemeinschaft zur Verfügung gestellt. 

Abstract und Downloadmöglichkeit Externer Link

Biomass & Bioenergy
Ignition and combustion behaviour of vegetable oils after injection in a constant volume combustion chamber

Cover der Zeitschrift Biomass&Energy

Experten des Sachgebiets Biogene Kraft-, Schmier- und Verfahrensstoffe haben einen wissenschaftlichen Artikel mit dem Titel „Ignition and combustion behaviour of vegetable oils after injection in a constant volume combustion chamber“ im renommierten Journal Biomass & Bioenergy veröffentlicht. In diesem Peer-Review-Journal werden international bedeutsame Forschungsarbeiten zu den Themen "Produktion und Nutzung von Nachwachsenden Rohstoffen" publiziert. Im Artikel werden am TFZ erarbeitete Grundlagen zum besseren Verständnis der Nutzung von Pflanzenölen als Kraftstoff für Verbrennungsmotoren der internationalen Forschergemeinschaft vorgestellt. 

Abstract und Downloadmöglichkeit Externer Link

LANDTECHNIK
Dynamische Emissions- und Kraftstoffverbrauchsmessung an pflanzenöltauglichen Traktoren

Ein rapsölbetriebener Traktor wird am Traktorenprüfstand des TFZ untersucht

Die Bewertung der Umweltwirkung landwirtschaftlicher Fahrzeuge erfordert realitätsnahe Testmethoden zur Erhebung von Abgasemissionen. Am Motorenprüfstand sind dynamische Drehzahl- und Drehmomentzyklen Stand der Technik. Im Traktor eingebaute Motoren wurden überwiegend stationär bei gleichbleibender Drehzahl und Last mithilfe einer Zapfwellenbremse geprüft. Mit einem auf Basis des NRTC (nonroad transient cycle) adaptierten Messzyklus lassen sich reproduzierbare, transiente Emissions- und Verbrauchsmessungen an Traktoren durchführen. Die Mittelung der Drehzahl- und Drehmomentvorgaben in 10-Sekunden-Interval­len (10-s-NRTC) ermöglicht trotz unvermeidbarer Trägheitsmomente am Traktorenprüfstand die Durchführung eines dynamischen Messzyklus, auch unter Einbeziehung des Kaltstarts. Neben Emissionen und Verbrauch können auch Abgasnachbehandlungssysteme und das Thermomanagement des Gesamtsystems Traktor untersucht und optimiert werden. Bei einer Versuchsreihe konnte das Mittelungsintervall auf bis zu 3 s verkürzt werden und damit die Dynamik dem originalen NRTC-Zyklus gut angenähert werden. Dabei waren die NOX-Emissio­nen lediglich im 3-s-NRTC signifikant höher als im 10-s-NRTC und NRSC. Im angepassten 10-s-NRTC zeigen sich mit Rapsöl geringere Partikelmasse- und höhere HC- und CO-Emissio­nen sowie ein höherer spezifischer Kraftstoffverbrauch im Vergleich zum stationären NRSC (nonroad steady cycle).  

Weiterleitung zur Landtechnik Webseite (externer Link) Externer Link

TFZ Kompakt - kurz und bündig erklärt

TFZ Kompakt 13: Klimaschutz durch Rapsölkraftstoff

Cover des TFZ Kompakt 13 mit dem Titel Klimaschutz durch Rapsölkraftstoff

Im TFZ-Kompakt 13 erklären die TFZ-Wissenschaftler der Expertengruppe Ressourcenmanagement Bioenergie in Bayern „ExpRessBio“, wie eine Treibhausgasbilanz erstellt wird. Dies erfolgt am Beispiel der regionalen Erzeugung von Rapsölkraftstoff in Bayern. Sie zeigen dabei die Stellschrauben und Handlungsempfehlungen für eine klimaschonende Erzeugung – vom Anbau bis zur Ölgewinnung – auf. Sie verdeutlichen, welch großen Einfluss die Bewertung des Koppelproduktes, in diesem Falle Presskuchen, der als heimisches Eiweißfutter Sojaschrotimporte ersetzt, auf das Ergebnis hat. Für die Land- und Forstwirtschaft bietet regional produzierter Rapsölkraftstoff die Chance, Treibhausgas-Emissionen zu reduzieren, heimische Eiweißfuttermittel bereit zu stellen und im ländlichen Raum Wertschöpfung zu generieren.  

TFZ Kompakt 13: Klimaschutz durch Rapsölkraftstoff pdf 3,2 MB

TFZ Kompakt 12: Rapsöl-BHKW für Berghütten

Cover TFZ-Kompakt 12 - Rapsöl-BHKW für Berghütten

Rapsölbetriebene Blockheizkraftwerke (BHKW) spielen eine wichtige Rolle im Gesamtkonzept einer auf erneuerbaren Quellen basierenden effizienten Energieversorgung von Berghütten, wo sie witterungsunabhängig, bedarfsgerecht und zuverlässig gleichzeitig Strom und Wärme für den Hüttenbetrieb liefern. Rapsöl ist, wenn es bei Unfällen in die Umwelt gelangt, schnell biologisch abbaubar und nicht wassergefährdend. Somit trägt es zum Schutz von Böden, Gewässern und Lebewesen des Alpenraums bei. 

TFZ-Kompakt 12: Rapsöl-BHKW für Berghütten pdf 2,0 MB

TFZ Kompakt 9: Biokraftstoffe - Fragen und Antworten

Cover TFZ-Kompakt 09 - Biokraftstoffe

Biokraftstoffe, wie auch Bioenergie allgemein, geraten immer wieder in Kritik. Tatsächlich sind mit der Nutzung von Biokraftstoffen sowohl Chancen als auch Risiken verbunden. Im TFZ-Kompakt 9 werden einige grundlegende Fragen behandelt, die im Zusammenhang mit der Nutzung von Biokraftstoffen häufig gestellt werden. Das Ziel ist dabei nicht, abschließende Antworten zu geben, sondern vielmehr Denkanstöße zu setzen. 

TFZ-Kompakt 9: Biokraftstoffe - Fragen und Antworten pdf 1,3 MB

TFZ Kompakt 8: Traktoren für Rapsölkraftstoff

Cover TFZ-Kompakt 08 - Traktoren für Rapsölkraftstoff

Die Verwendung von Rapsöl als Kraftstoff in land- und forstwirtschaftlichen Arbeitsmaschinen reduziert die Treibhausgasemissionen und verkleinert den CO2-Fußabdruck landwirtschaftlicher Produkte im Vergleich zu Diesel. Rapsölkraftstoff aus der Landwirtschaft für die Landwirtschaft kann einen bedeutenden Beitrag zum Klima-, Boden- und Gewässerschutz sowie zur Ressourcenschonung und zu mehr Unabhängigkeit von Mineralölimporten leisten. 

TFZ-Kompakt 8: Traktoren für Rapsölkraftstoff pdf 1,7 MB

TFZ Wissen - Fachinformationen übersichtlich aufbereitet

Kurzfassung des ExpRessBio-Abschlussberichtes: Kosteneffiziente Treibhausgas-Minderung verschiedener Bioenergien (TFZ-Wissen 4)

Cover TFZ-Wissen 04: ExpRessBio

Das TFZ-Wissen 4 „Kosteneffiziente Treibhausgas-Minderung verschiedener Bioenergien“ gibt einen kurzgefassten Überblick über die Ergebnisse des vierjährigen Forschungsvorhabens Expertengruppe Ressourcenmanagement Bioenergie in Bayern (ExpRessBio). Es umfasst die wesentlichen Resultate zu den ExpRessBio-Methoden und der Analyse und Bewertung ausgewählter ökologischer und ökonomischer Wirkungen folgender Produktsysteme: Biogassubstraterzeugung und Strom- und Wärmegewinnung aus Biogas, Bereitstellung und Nutzung von Biokraftstoffen aus landwirtschaftlichen Rohstoffen sowie Bereitstellung verschiedener Holzsortimente aus der forstlichen Produktion und Wärme- und Stromgewinnung aus Holz. Der Fokus der Forschungsarbeiten liegt auf der regional- und betriebsspezifischen Betrachtung. Dadurch werden konkrete Stellschrauben zur Minderung der THG-Emissionen und der Kosten aufgezeigt sowie spezifische Handlungsempfehlungen für eine kosteneffiziente Treibhausgasminderung der land- und forstwirtschaftliche Produktion in Bayern abgeleitet. 

TFZ-Wissen 4: Kosteneffiziente Treibhausgas-Minderung verschiedener Bioenergien pdf 2,5 MB

TFZ-Wissen 2: Minderung von Elementgehalten in Rapsölkraftstoff bei dezentraler Erzeugung

Cover TFZ-Wissen 02: Minderung von Elementgehalten in Rapsölkraftstoff bei dezentraler Erzeugung.

TFZ-Wissen Nr. 2 richtet sich an Ölmühlenbetreiber. Es zeigt auf, wie in dezentralen Ölmühlen qualitativ hochwertiger Biokraftstoff aus Rapssaat produziert werden kann. Die Autoren definieren die Qualitätsansprüche an Rapsölkraftstoff nach DIN-Qualität und erläutern Verfahren, Technik und Kosten der adsorptiven Reinigung. Neben Tipps für die Praxis beinhaltet die Broschüre auch eine Übersicht für Produkte zur adsorptiven Reinigung sowie Bezugsquellen für die Förder- und Dosiertechnik zur Applikation.  

TFZ-Wissen 2: Minderung von Elementgehalten in Rapsölkraftstoff bei dezentraler Erzeugung pdf 10,1 MB

Forschungsberichte

Berichte aus dem TFZ 51
Emissions- und Betriebsverhalten eines Biomethantraktors mit Zündstrahlmotor

Cover TFZ-Bericht 51: Emissions- und Betriebsverhalten

Die Verwendung von Biomethan als Kraftstoff kann zur Reduzierung von Treibhausgasemissionen beitragen, jedoch liegen kaum Informationen über den Einsatz in Non-Road Maschinen wie Traktoren vor. Im Rahmen der im TFZ-Bericht 51 dokumentierten Forschungsarbeiten wurde ein in Kleinserie produzierter Biomethantraktor mit Zündstrahlmotor hinsichtlich seines Emissions- und Betriebsverhaltens untersucht. Im Praxiseinsatz bei der Bayerischen Landesanstalt für Landwirtschaft zeigte sich der Traktor zuverlässig. Die mit dem Prototyptraktor der Abgasstufe IIIA ermittelten Ergebnisse zeigen, dass der Einsatz von Biomethan in Traktoren mit Zündstrahlmotoren aus technischer Sicht grundsätzlich möglich ist. Für die Erfüllung der aktuellen und kommenden Abgasstufen sind aber, wie auch beim konventionellen Dieselmotor, technische Weiterentwicklungen notwendig. 

Bericht 51 hier herunterladen pdf 5,5 MB

Berichte aus dem TFZ 50
Rapsölkraftstoffproduktion in Bayern – Analyse und Bewertung ökologischer und ökonomischer Wirkungen nach der ExpRessBio-Methode

Cover TFZ-Bericht 50: Rapsökraftstoffproduktion in Bayern

In welcher Höhe sich mit bayerischem Rapsölkraftstoff im Vergleich zu Dieselkraftstoff Treibhausgasemissionen reduzieren lassen und welche Möglichkeiten es gibt, kosteneffizient die Treibhausgase der dezentralen Rapsölkraftstoffproduktion – vom Rapsanbau bis zur Ölgewinnung – weiter zu reduzieren, beschreibt der TFZ-Bericht 50. Mithilfe der "ExpRessBio-Methoden" wird der Rapsanbau in drei Boden-Klima-Räumen in Bayern über drei Jahre sowie die dezentrale Verarbeitung in drei realen Ölmühlen analysiert. Als wesentliche Stellschraube für eine kosteneffiziente Optimierung der THG-Bilanz konnte bei der Rapserzeugung die Stickstoffdüngung identifiziert werden: Ein optimiertes Düngemanagement führt nicht nur zu einer Minderung der THG-Emissionen, sondern senkt parallel auch die Kosten der Rapserzeugung. Die Wissenschaftler der Expertengruppe Ressourcenmanagement Bioenergie in Bayern (ExpRessBio) zeigen außerdem, welch großen Einfluss die Bewertung des Koppelproduktes, in diesem Falle Presskuchen, der als heimisches Eiweißfutter Sojaschrotimporte ersetzt, auf das Rechenergebnis einer Treibhausgasbilanz hat. 

Bericht 50 hier herunterladen pdf 4,7 MB

Berichte aus dem TFZ 49
Verbrennungsverhalten alternativer Kraftstoffe

Cover TFZ-Bericht 49: Verbrennungsverhalten alternativer Kraftstoffe

Im TFZ-Bericht 49 werden Ergebnisse zum Zünd- und Verbrennungsverhalten alternativer Kraftstoffe im Vergleich zu Referenzkraftstoffen vorgestellt. Untersucht wurden Pflanzenölkraftstoffe, Fettsäuremethylester, hydrierte Pflanzenöle und Oktanol. Die experimentellen Forschungsarbeiten wurden primär mit dem neuartigen Advanced Fuel Ignition Delay Analyser – AFIDA der Analytik-Service Gesellschaft mbH durchgeführt. Ziel war es, grundlegende Erkenntnisse zum Zünd- und Verbrennungsverhalten zu erarbeiten, um alternative Kraftstoffe besser beschreiben zu können. Dabei wurde für den Anwendungsfall Pflanzenölkraftstoff bzw. hochviskose Kraftstoffe ein Vorschlag für eine neue Prüfmethode zur Bewertung der Zündwilligkeit entwickelt, da solche Kraftstoffe mit den bisher verfügbaren Verfahren nicht ausreichend bewertet werden können. Die Erkenntnisse können für die Weiterentwicklung von alternativen Kraftstoffen und deren Anforderungsnormen verwendet werden, um fossile Kraftstoffe zu ersetzen. 

Bericht 49 hier herunterladen pdf 3,8 MB

Berichte aus dem TFZ 47
Pflanzenöltaugliche Traktoren der Abgasstufen I bis IIIB

Cover TFZ-Bericht 47: Pflanzenöltaugliche Traktoren der Abgasstufen I bis IIIB

Der TFZ-Bericht 47 zeigt die Ergebnisse einer Forschungsarbeit, in der 14 pflanzenöltaugliche Traktoren der Abgasstufen I bis IIIB am Prüfstand und im Praxiseinsatz getestet wurden. Wiederkehrende Messungen der Motorleistung, des Kraftstoffverbrauchs und der Abgasemissionen zeigten kaum Unterschiede zwischen Rapsöl- und Dieselkraftstoffbetrieb und belegen einen hohen Entwicklungsstand pflanzenöltauglicher Traktoren. Die in den Traktoren verbauten Katalysatoren und Partikelfilter reinigten das Abgas unabhängig vom verwendeten Kraftstoff sehr effektiv.
Auf acht landwirtschaftlichen Versuchsbetrieben konnten die Traktoren ihre Zuverlässigkeit im täglichen Einsatz unter Beweis stellen. Während der insgesamt rund 34.000 Einsatzstunden traten keine rapsölkraftstoffbedingten Schäden auf. Vereinzelte Störungen betrafen das Kraftstoffniederdrucksystem und konnten in der Regel schnell behoben werden. Bei neueren pflanzenöltauglichen Traktoren entspricht der Wartungsaufwand und Bedienkomfort dem von herkömmlichen Dieseltraktoren. Eine Begutachtung der Traktormotoren ergab keine Hinweise auf Verschleiß oder Funktionsbeeinträchtigung durch die Verwendung von Rapsölkraftstoff. 

Bericht 47 hier herunterladen pdf 3,9 MB

Berichte aus dem TFZ 45
ExpRessBio - Methoden

Cover TFZ-Bericht 45: ExpRessBio - Methoden

Die "Expertengruppe Ressourcenmanagement Bioenergie in Bayern - ExpRessBio" legt mit dem TFZ-Bericht 45 erstmalig harmonisierte "Methoden zur Analyse und Bewertung ausgewählter ökologischer und ökonomischer Wirkungen von Produktsystemen aus land- und forstwirtschaftlichen Rohstoffen" in Bayern fest. Damit wurde eine wesentliche Grundlage geschaffen, um für alle künftigen Bewertungen der land- und forstwirtschaftlichen Produktion in Bayern harmonisierte, vergleichbare und transparente Bilanzergebnisse zu erhalten.
Ausgehend von einer Zieldefinition und der Festlegung des Untersuchungsrahmens wird dem Anwender mit einer umfassenden Systemdarstellung ermöglicht sein Untersuchungssystem (Produktsystem) in einzelne Prozesse zu strukturieren und weitere wichtige Festlegungen zu dokumentieren (z. B. zur funktionellen Einheit). Auf Basis dieser Systemdarstellung lassen sich alle zu untersuchenden Produktsysteme einheitlich bilanzieren und bewerten. Die Empfehlungen zur Durchführung einer produktspezifischen Sachbilanzierung, Bewertung ausgewählter ökologischer und ökonomischer Wirkungen bis hin zu einer einheitlichen Ergebnisdarstellung sind im TFZ-Bericht 45 ausführlich dargelegt und durch drei Anwendungsbeispiele veranschaulicht.
 

Bericht 45 hier herunterladen pdf 5,5 MB

Berichte aus dem TFZ 44
Herstellung und Demonstration der Praxistauglichkeit von Traktoren mit Motoren der Abgasstufe IV im Betrieb mit Pflanzenöl

Cover TFZ-Bericht 44: Herstellung und Demonstration der Praxistauglichkeit von Traktoren mit Motoren der Abgasstufe IV im Betrieb mit Pflanzenöl

Im Projekt PraxTrak konnte die Praxistauglichkeit eines Traktors der EU Abgasstufe IV (bzw. US Final Tier 4) im Betrieb mit verschiedenen Pflanzenölkraftstoffen nach DIN 51605 (Rapsöl) beziehungsweise DIN SPEC 51623 (Pflanzenöle und Pflanzenölmischungen) erfolgreich nachgewiesen werden. Dazu wurde der Motor auf dem Motorenprüfstand der TU Kaiserslautern in Zusammenarbeit mit John Deere optimiert und ein für den Pflanzenölbetrieb geeignetes Abgasnachbehandlungssystem entwickelt. Feldtests und wiederkehrende Emissions- und Leistungsmessungen am Traktorenprüfstand des TFZ bestätigten, dass auch die neueste Generation von Non-Road-Maschinen längerfristig mit umweltschonendem Pflanzenölkraftstoff betrieben werden kann und dabei die gültigen Emissionsgrenzwerte stets eingehalten werden können. Durch den Einsatz von dezentral erzeugtem Rapsölkraftstoff ergeben sich gegenüber dem Einsatz von fossilem Dieselkraftstoff deutliche Vorteile hinsichtlich der Treibhausgasemissionen und auch bei der regionalen Wertschöpfung. Gefördert wurde das Projekt von der Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V. mit Mitteln des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft. 

Bericht 44 hier herunterladen pdf 4,8 MB

Berichte aus dem TFZ 42
Weiterentwicklung einer Siloabdeckung auf Basis Nachwachsender Rohstoffe

Cover TFZ-Bericht 42: Siloabdeckung

Im Rahmen der vom Bayerischen Staatsministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Forsten geförderten Arbeiten zur "Weiterentwicklung einer Siloabdeckung auf Basis Nachwachsender Rohstoffe" (TFZ-Bericht 42) wurde die vorliegende Rezeptur aus vorangegangenen Projektphasen für eine spritzbare und selbsthärtende Abdeckung für Flachsiloanlagen optimiert. Schwerpunkte waren die Erhöhung der Langzeitstabilität und die Verbesserung des Werkstoffverhaltens sowie eine Anpassung von Prüfverfahren zur Beurteilung der Materialeigenschaften. Mit Beenden der Laborarbeiten können drei favorisierte Rezepturen bereitgestellt werden, die nun in Freilandversuchen geprüft werden. Informationen zu den vorangegangenen Arbeiten finden Sie im TFZ-Bericht 27: Entwicklung einer Siloabdeckung aus Nachwachsenden Rohstoffen. 

Bericht 42 hier herunterladen pdf 6,5 MB

Berichte aus dem TFZ 41
Qualitätssicherung bei der dezentralen Herstellung von Rapsölkraftstoff nach DIN 51605

Cover TFZ-Bericht 41: Qualitätssicherung

In der Norm DIN 51605 für Rapsölkraftstoff sind strenge Grenzwerte für die Elementgehalte an Calcium, Magnesium und Phosphor festgelegt. Diese geringen Konzentrationen können über eine Nachbehandlung von Rapsölkraftstoff auch in dezentralen Ölmühlen erreicht werden. In einem vom Bayerischen Staatsministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Forsten geförderten Forschungsvorhaben wurde der Einsatz derartiger Nachbehandlungsverfahren in vier dezentralen bayerischen Ölmühlen wissenschaftlich begleitet. Die Ergebnisse dieser und weiterer Untersuchungen zur Nachbehandlung von unzureichenden Reinölqualitäten sind im TFZ-Bericht 41 nachzulesen. 

Bericht 41 hier herunterladen pdf 2,3 MB

Berichte aus dem TFZ 35
Additivierung von Rapsölkraftstoff – Prüfstands- und Langzeituntersuchungen

Cover Bericht 35 - Additivierung von Rapsölkraftstoff: Prüfstands- und Langzeituntersuchungen

Im Forschungsvorhaben "Additivierung von Rapsölkraftstoff", das von der Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V. (FNR) finanziert wurde, untersuchte das TFZ die Nutzung von Kraftstoffzusätzen (Additiven) zur Verbesserung bestimmter Eigenschaften von Rapsölkraftstoff. In der ersten Projektphase konnten jeweils zwei Additive identifiziert werden, die im Labor einen positiven Einfluss auf die Zündwilligkeit und das Fließverhalten von Rapsölkraftstoff bei niedrigen Temperaturen zeigen. Diese wurden in der jetzt abgeschlossenen zweiten Projektphase umfangreichen Prüfstands- und Langzeituntersuchungen unterzogen.
In Prüfstandsmessungen wurden die Einflüsse der Additive auf das Betriebs- und Emissionsverhalten eines Versuchstraktors eingehender untersucht, wobei sowohl gesetzlich limitierte Abgaskomponenten als auch nicht limitierte Schadstoffe wie PAK betrachtet wurden. Weiterhin wurde die Möglichkeit der Lagerung des additivierten Rapsölkraftstoffs über bis zu 12 Monate unter dem Aspekt der Kraftstoffqualität evaluiert. Der Einsatz der Additive ist sowohl im Hinblick auf die Anforderungen der Kraftstoffnorm DIN 51605 als auch aus emissionstechnischer Sicht möglich, ein negativer Einfluss der Additive wurde nicht beobachtet.  

Bericht 35 hier herunterladen pdf 2,5 MB

Berichte aus dem TFZ 34
Dezentrale Ölsaatenverarbeitung 2012/2013 – eine bundesweite Befragung

Cover Bericht 34 - Dezentrale Ölsaatenverarbeitung 2012/2013

Die aktuelle Befragung des TFZ bestätigt die schwierige Situation der dezentralen Ölsaatenverarbeitung in ganz Deutschland. Von den einst knapp 600 (2007) Ölmühlen verarbeiten derzeit nur noch 241 Ölmühlen regional Ölsaaten. Die Saatverarbeitung verringerte sich in den sechs Jahren quantitativ um 70 %. Zum Einen verhindert die volle Energiebesteuerung von etwa 45 ct pro Liter Pflanzenölkraftstoff zum 1.1.2013 die Konkurrenzfähigkeit zu Dieselkraftstoff. Zum Anderen schadet die kontrovers geführte Teller-Tank- bzw. iLUC-Debatte dem Ansehen von Biokraftstoffen im Allgemeinen. Dagegen profitieren die Speiseölproduzenten von der steigenden Beliebtheit des kaltgepressten Rapsspeiseöles in der deutschen Küche, was zu beachtlichen Vermarktungszuwächsen führte.  

Bericht 34 hier herunterladen pdf 1,5 MB

Berichte aus dem TFZ 33
Betriebs- und Emissionsverhalten eines pflanzenöltauglichen Traktors mit Rapsöl, Sojaöl und Sonnenblumenöl

Cover Bericht 33 - Betriebs- und Emissionsverhalten eines pflanzenöltauglichen Traktors

Die Verwendung von Pflanzenölen als Biokraftstoff kann in mehrfacher Hinsicht von Vorteil sein. Förderung der regionalen Wertschöpfung, Unabhängigkeit von fossilen Importen, geringe CO2-Vermeidungskosten oder die Erzeugung von hochwertigem Futtermittel als Kopplungsprodukt sprechen für Pflanzenölkraftstoff in der Landwirtschaft. Umfangreiche Erfahrungen zum Emissions- und Betriebsverhalten bei pflanzenöltauglichen Motoren sind jedoch größtenteils nur zu Rapsöl vorhanden. Aus wirtschaftlichen Gründen sowie zur Erweiterung der Rohstoffbasis rücken aber auch weitere Pflanzenöle in den Fokus. Deshalb wurde am Traktorenprüfstand des Technologie- und Förderzentrums ein pflanzenölbetriebener John-Deere-Traktor auf Leistung, Drehmoment, Kraftstoffverbrauch und limitierte Abgaskomponenten im Betrieb mit Soja-, Sonnenblumen- und Rapsöl untersucht und mit Diesel als Referenzkrafstoff vergleichen.  

Bericht 33 hier herunterladen pdf 1,5 MB

Berichte aus dem TFZ 32
Pflanzenöltaugliche Traktoren der Abgasstufe IIIA - Prüfstandsuntersuchungen und Feldeinsatz auf Betrieben der Bayerischen Landesanstalt für Landwirtschaft

Cover Bericht 32 - Pflanzenöltaugliche Traktoren der Abgasstufe IIIA

Mit Traktoren der Abgasstufen I und II wurden in den letzten Jahren bereits einige Erfahren mit Rapsöl als Kraftstoff gesammelt und es konnte nachgewiesen werden, dass ein sicherer Betrieb möglich ist. Untersuchungen mit moderneren Motoren der Abgasstufe IIIA wurden bisher nur in geringerem Umfang durchgeführt, so dass hierzu kaum Erfahrungen zum Emissions- und Betriebsverhalten in der Praxis vorlagen. Ziel des Forschungsvorhabens war es daher, das Emissions- und Betriebsverhalten von pflanzenöltauglichen Abgasstufe IIIA Traktoren über einen längeren Zeitraum im Feld- und Prüfstandsbetrieb zu erfassen. Am Prüfstand sollten dabei die Einflüsse von verschiedenen Motorbetriebsbedingungen und Prüfzyklen, der zunehmenden Betriebsdauer und von Abgasnachbehandlungssystemen auf das Leistungs- und Emissionsverhalten im Betrieb mit Rapsöl- und zum Teil mit Dieselkraftstoff ermittelt werden. Die Praxistauglichkeit der Pflanzenöltraktoren im täglichen Betrieb wurde in Zusammenarbeit mit landwirtschaftlichen Betrieben der Bayerischen Landesanstalt für Landwirtschaft an drei Traktoren erfolgreich nachgewiesen. 

Bericht 32 hier herunterladen pdf 1,4 MB

Berichte aus dem TFZ 31
Langzeiterfahrungen zum Einsatz von Rapsölkraftstoff in Traktoren der Abgasstufe I und II

Cover Bericht 31 - Langzeiterfahrungen zum Einsatz von Rapsölkraftstoff in Traktoren der Abgasstufe I und II

Die Nutzung von Rapsölkraftstoff in Traktoren kann einen wesentlichen Beitrag zum Klimaschutz liefern. Bisherige Erfahrungen mit rapsölkraftstoffbetriebenen Traktoren zeigen, dass unter bestimmten Voraussetzungen die Maschinen zuverlässig betrieben werden können. Wenige Informationen sind jedoch verfügbar, wie sich das Emissionsverhalten über einen längeren Zeitraum entwickelt. Aufgrund dessen war das Ziel der vorliegenden Untersuchung einen Beitrag zur Klärung des Emissionsverhaltens von Rapsöltraktoren im Langzeitbetrieb zu leisten. Hierzu sollten zwei Traktoren, ein Fendt Farmer Vario 412 der Abgasstufe I und ein Deutz-Fahr Agrotron TTV 1160 der Abgasstufe II, dienen. Die Traktoren werden im Feldeinsatz am Lehr-, Versuchs-, und Fachzentrum für ökologischen Landbau in Kringell betrieben und bereits seit mehreren Jahren vom TFZ wissenschaftlich begleitet. Das Emissionsverhalten zeigte sich bei beiden Traktoren über den Untersuchungszeitraum als weitgehend stabil, so dass keine Anzeichen für übermäßigen Verschleiß vorliegen. Im Rahmen einer Motorbefundung konnte bei beiden Traktoren ein für die Laufzeit insgesamt guter Zustand festgestellt werden. Es konnte somit über die Betriebsdauer von ca. 5000 bzw. 3300 Bh die volle Funktionalität nachgewiesen werden.  

Bericht 31 hier herunterladen pdf 1,5 MB

Berichte aus dem TFZ 30
Ethanol aus Zuckerhirse – Gesamtkonzept zur nachhaltigen Nutzung von Zuckerhirse als Rohstoff für die Ethanolherstellung

Cover Bericht 30 - Ethanol aus Zuckerhirse

Im Forschungsvorhaben „Ethanol aus Zuckerhirse“ wurde untersucht, inwiefern sich die Zuckerhirse als Rohstoffpflanze für die Ethanolherstellung unter bayerischen Anbaubedingungen eignet. Im Rahmen eines Gesamtkonzeptes wurde die gesamte Produktionskette, vom Anbau bis zur Ethanolherstellung, beleuchtet. Dabei wurden auch Verwertungspfade für die Nutzung von Nebenprodukten berücksichtigt, wie zum Beispiel der Bagasse.
Ausgangsbasis für die Untersuchungen waren Feldversuche mit über 300 Parzellen und Großflächen unter Verwendung von 15 verschiedenen Zuckerhirsesorten für die Bereitstellung von Pflanzenmaterial für die Lagerungs- und Konversionsversuche. Probleme beim Zuckerhirseanbau waren vor allem unzureichende Trockenmasse-Gehalte, eine ausgeprägte Lagerneigung und unzureichende Verfügbarkeit von Saatgut. Bei der Lagerung von Zuckerhirse erwies sich die Konservierung mit Ameisensäure als geeignetes Mittel, um einen lagerstabilen Zustand über die Dauer von mindestens einem Jahr zu gewährleisten. Durch Einsatz von Schneckenpressen konnte der Zuckersaft aus der Zuckerhirse mit einer hohen Effizienz abgepresst werden, jedoch war mit den verwendeten Pressen kein längerer kontinuierlicher Betrieb möglich. Durch den Einsatz von geeigneten Gärorganismen konnte aus dem Zuckerhirsepresssaft Ethanol fermentiert werden. Für den Pressrückstand wurden zwei Verwertungspfade näher untersucht. Zum einen die Gewinnung von Ethanol und zum anderen die thermische Verwertung der Bagasse.  

Bericht 30 hier runterladen pdf 3,1 MB

Berichte aus dem TFZ 27
Entwicklung einer Siloabdeckung aus Nachwachsenden Rohstoffen

Cover TFZ-Bericht 27: Siloabdeckung

Untersuchungen zur Praxistauglichkeit einer spritzbaren Siloabdeckung aus Nachwachsenden Rohstoffen hinsichtlich Herstellung, Applikation und Silagequalität sowie Verwertung in Biogas- und Kompostieranlagen. 

Bericht 27 hier herunterladen pdf 6,5 MB

Berichte aus dem TFZ 26
Status Quo der dezentralen Ölgewinnung - bundesweite Befragung

Cover Bericht 26 - Status Quo der dezentralen Ölgewinnung

Eine Befragung des TFZ brachte zutage, dass in den letzten drei Jahren rund 200 dezentrale Ölmühlen in Deutschland den Betrieb eingestellt haben. Zum Zeitpunkt Juni 2011 verarbeiten von einst knapp 600 Ölmühlen derzeit nur noch 274 Ölmühlen regional Ölsaaten. Der Hauptgrund hierfür liegt vor allem im starken Rückgang der Nachfrage nach Rapsölkraftstoff, der überwiegend in der Landwirtschaft und im Speditionsgewerbe aber auch in Blockheizkraftwerken (BHKW) zur Erzeugung von regenerativem Strom und Wärme eingesetzt wurde. Die auf die Herstellung von kaltgepressten Speiseölen spezialisierten Betriebe konnten hingegen bei der Vermarktung zulegen. 

Bericht 26 hier herunterladen pdf 1,6 MB

Berichte aus dem TFZ 25
Additivierung von Rapsölkraftstoff

Cover Bericht 25 - Additivierung von Rapsölkraftstoff

Im Forschungsvorhaben "Additivierung von Rapsölkraftstoff", das von der Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V. (FNR) finanziert wurde, untersuchte das TFZ die Nutzung von Kraftstoffzusätzen (Additiven) zur Verbesserung bestimmter Eigenschaften von Rapsölkraftstoff. Zum Einsatz kamen 25 verschiedene Additive und Additivpakete, die von 15 verschiedenen Additivherstellern zur Verfügung gestellt wurden. Die Ergebnisse zeigen, dass durch Zugabe bestimmter Additive sowohl das Fließverhalten bei niedrigen Temperaturen als auch die Zündwilligkeit verbessert werden kann. Damit erscheint es möglich, die Einsatzmöglichkeiten von Rapsölkraftstoff durch Zugabe von Additiven gezielt zu optimieren.
In einem weiterführenden Forschungsvorhaben werden die Erfolg versprechenden Additive eingehender betrachtet, bevor ihr Einsatz im praktischen Betrieb empfohlen werden kann. Dabei sollen unter anderem die Auswirkungen der Additive auf das Betriebsverhalten und die Emissionen eines rapsöltauglichen Traktors unter die Lupe genommen werden. 

Bericht 25 hier herunterladen pdf 7,7 MB

Berichte aus dem TFZ 20
Prüfung der Eignung von Verfahren zur Reduktion ablagerungs- und aschebildender Elemente im Rapsölkraftstoff bei der dezentralen Erzeugung

Cover Bericht 20 - Reduktion ablagerungs- und aschebildender Elemente im Rapsölkraftstoff

Mit fortschreitender Entwicklung von Dieselmotoren und bei vermehrtem Einsatz von Abgasnachbehandlungssystemen wird die Reduzierung ablagerungs- und aschebildender Elemente, wie zum Beispiel Phosphor, Calcium und Magnesium, im Rapsölkraftstoff immer wichtiger. Im Falle einer von Seiten der Motorenhersteller geforderten Verschärfung der entsprechenden Grenzwerte wird es nach derzeitigem Stand der Technik für die knapp 600 dezentralen Ölgewinnungsanlagen Deutschlands (davon ca. die Hälfte in Bayern) nicht mehr möglich sein normkonformen Rapsölkraftstoff zu produzieren.
Im Rahmen des Forschungsvorhabens wurden deshalb Möglichkeiten zur Minderung von Phosphor, Calcium und Magnesium im Rapsölkraftstoff durch zehn verschiedene Zuschlagstoffe im Labor- und Technikumsmaßstab unter Variation der Stoffkonzentration geprüft und auf relevante Kennwerte gemäß DIN V 51605 analysiert.
Verwendet wurden dabei am Markt erhältliche Kieselguren, Silicagele, Cellulosen, Bleicherden und eine Bleicherdemischung sowie Zitronensäure.
In Laborversuchen erwiesen sich die Silicagele Trisyl und Trisyl 300 bei einer Konzentration von 1,0 Masse-% und einer Öltemperatur von 45 °C für eine Absenkung der Gehalte an Phosphor, Calcium und Magnesium in Rapsöl mit untypisch hohen Gehalten als besonders geeignet. Bei gleicher Temperatur und einer Steigerung der Anteile auf 5,0 Masse-% konnte mit den Silicagelen Trisyl 300 und BFX, mit der Bleicherde Tonsil 9191 FF sowie mit der Bleicherdemischung Obefil eine Absenkung bis unter die Grenzwerte gemäß DIN V 51605 erreicht werden. Beste Ergebnisse erzielten die Kombinationen von Zitronensäure (20 %-ig) mit den Bleicherden Tonsil 919 FF und 9191 FF bzw. der Bleicherdemischung, jeweils in einer Konzentration von 1,0 Masse-%. Bei höherer Konzentration der Zuschlagstoffe werden Säurezahl, Oxidationsstabilität und Wassergehalt z. T. negativ beeinflusst. Zudem ist die Auswirkung der Zuschlagstoffkonzentration auf die Senkung der Elementgehalte unter Beachtung von Wechselwirkungen mit anderen qualitätsbestimmenden Eigenschaften nicht linear und von weiteren Konditionierungsparametern (Öltemperatur, Konditionierungsdauer) sowie der Elementkonzentration abhängig, weshalb im Praxiseinsatz eine angepasste Optimierung und laufende Überwachung notwendig ist.
Hinsichtlich der Praxistauglichkeit der Verfahren wurden die besten Ergebnisse mit der Bleicherde Tonsil 9191 FF (1,0 Masse-%) in Kombination mit Zitronensäure (40 %-ig) (0,175 Masse-%) und dem Filterhilfsmittel Cellulose (1,4 Masse-%) erzielt. Die exemplarisch ermittelten Investitionskosten für ein Nachbehandlungssystem schwanken in Abhängigkeit von der gewählten Behandlungsvariante und der vorliegenden Saatverarbeitungskapazität. Die kalkulierten Behandlungskosten (fest und variabel) beim Einsatz von Zuschlagstoffen, Zitronensäure und Filterhilfsmittel unterscheiden sich mit 0,5 bis 3,8 Euro-Cent (netto)/l Öl sehr deutlich. 

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Berichte aus dem TFZ 17
Untersuchungen zum Einsatz rapsölbetriebener Traktoren beim Lehr-, Versuchs- und Fachzentrum für Ökologischen Landbau und Tierhaltung Kringell

Cover Bericht 17 - Untersuchungen zum Einsatz rapsölbetriebener Traktoren

Die Verwendung von Rapsöl als Kraftstoff für pflanzenöltaugliche Traktoren trägt durch die Vermeidung von CO²-Emissionen zum Klimaschutz bei. Zudem bietet Rapsölkraftstoff Vorteile im Bereich des Boden- und Gewässerschutzes sowie bei der Erhöhung der Versorgungssicherheit und der Steigerung der Wertschöpfung in der Landwirtschaft durch regionale Kraftstofferzeugung. Serien-Traktoren für den Betrieb mit Rapsölkraftstoff nach DIN V 51605 befinden sich bereits in der Markteinführung, des Weiteren bieten ca. 20 Unternehmen in Deutschland die Umrüstung herkömmlicher Dieselmotoren auf die Nutzung von Rapsölkraftstoff an.
Aufgrund der verstärkten Nachfrage nach Rapsölkraftstoff in der Landwirtschaft sind bei Umrüstungen noch offene Fragestellungen sowohl hinsichtlich der Störanfälligkeit als auch der Emissionen von rapsölkraftstoffbetriebenen Dieselmotoren von großer Bedeutung.
Ziel des Untersuchungsvorhabens war es, zwei rapsölkraftstoffbetriebene Traktoren (Deutz-Fahr Agrotron TTV 1160 (119 kW), Baujahr 2005 der Abgasstufe II und Fendt Farmer Vario 412 (94 kW) Baujahr 2003 der Abgasstufe I) im Praxiseinsatz über zwei Jahre zu untersuchen. Hierzu wurden die Traktoren beispielsweise fünfmal am Prüfstand des Technologie- und Förderzentrums hinsichtlich Leistung, Drehmoment, Kraftstoffverbrauch und limitierter Abgasemissionen überprüft.
Die beiden Traktoren bewiesen während des Untersuchungszeitraums ihre volle Einsatztauglichkeit. Innerhalb der etwa 1300 absolvierten Betriebsstunden je Traktor waren kaum Betriebsstörungen zu beanstanden. Bei den Untersuchungen konnte ein geringfügiger Anstieg von Leistung und Drehmoment um bis zu 10 % aber auch ein massenbezogener spezifischer Kraftstoffmehrverbrauch um ca. 10 % beim Einsatz von Rapsölkraftstoff beobachtet werden. Wiederkehrende Emissionsmessungen an den beiden Traktoren haben gezeigt, dass die Einhaltung der Grenzwerte entsprechend der gültigen Abgasnormen für Diesel- und Rapsölkraftstoff für CO, HC und Partikelmasse meist problemlos möglich war. Die gemäß Prüfzyklus C1 nach ISO 8178 ermittelten Werte wiesen bei den Komponenten HC und Partikelmasse auf deutliche Vorteile beim Betrieb mit Rapsöl- im Vergleich zu Dieselkraftstoff hin. Die Konzentrationen von CO im Abgas waren bei beiden Kraftstoffen in etwa gleich hoch. Lediglich die NOx-Emissionen waren beim Betrieb mit Rapsölkraftstoff um bis zu 10 % höher als mit Dieselkraftstoff. Über den gesamten Beobachtungszeitraum hinweg konnte keine Verschlechterung des Emissionsverhaltens festgestellt werden. Insgesamt waren die Betreiber mit der Praxistauglichkeit der rapsölbetriebenen Traktoren sehr zufrieden. 

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Berichte aus dem TFZ 15
Befragung von Betreibern dezentraler Ölsaatenverarbeitungsanlagen

Cover Bericht 15 - Befragung von Betreibern dezentraler Ölsaatenverarbeitungsanlagen

Die Verarbeitung von Ölsaaten in dezentralen Ölmühlen in Deutschland hat sich bemerkenswert entwickelt: Während 1999 noch 79 und 2004 bereits 219 Anlagen existent waren, sind im Jahr 2007 mindestens 585 dezentrale Ölmühlen in Betrieb. 59 % der Ölmühlen wurden in den Jahren 2005 und 2006 errichtet. Im Jahr 2006 wurden rund 900.000 t Rapssaat in diesen Anlagen verarbeitet. Unter anderem wurden etwa 176.000 t Rapsölkraftstoff und 586.000 t Rapspresskuchen vermarktet. Steigende Rapssaatpreise und die Energiesteuer schmälern jedoch die Absatzchancen von Rapsölkraftstoff.
Im Auftrag der Union zur Förderung von Oel- und Proteinpflanzen e.V. führte das Technologie- und Förderzentrum (TFZ), Straubing eine schriftliche Befragung bei Betreibern dezentraler Ölmühlen durch. Ziel war es, aktuelle Daten zur dezentralen Ölgewinnung in Deutschland zu erfassen. 

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Berichte aus dem TFZ 14
Mutagenität der Partikelemissionen eines mit Rapsöl- und Dieselkraftstoff betriebenen Traktors

Cover Bericht 14 - Mutagenität

Meldungen, wonach das mutagene und krebserregende Potenzial von Rapsölkraftstoffemissionen generell um ein Vielfaches höher sei als von Dieselkraftstoffabgasen, konnten in einer aktuellen Untersuchung des Technologie- und Förderzentrums (TFZ), Straubing und des bifa Umweltinstituts in Augsburg widerlegt werden.
Untersucht wurden Proben von Abgaspartikeln eines Deutz-Fahr Traktors, der durch ein sogenanntes Ein-Tank-Umrüstsystem auf den Betrieb mit Rapsölkraftstoff angepasst ist. Die Partikelproben wurden am Prüfstand des Technologie- und Förderzentrums (TFZ) unter Berücksichtigung international gültiger Prüfvorschriften gewonnen. Neben den Emissionen von acht repräsentativen Betriebsphasen über das gesamte Motorkennfeld wurden auch die im Leerlaufbetrieb in der Regel ungünstigeren Emissionen gesondert betrachtet. Als Kraftstoffe wurden Rapsölkraftstoff nach der Vornorm DIN V 51605 sowie handelsüblicher Dieselkraftstoff nach DIN EN 590 eingesetzt. Die Erbgut verändernde Wirkung (Mutagenität) der Partikelproben wurden am bifa Umweltinstitut mithilfe des Ames-Tests bewertet. Zur Absicherung der Ergebnisse wurde die Konzentration gesundheitsrelevanter Emissionskomponenten analysiert.
Die Ergebnisse zeigen, dass das mutagene Potenzial der Partikelemissionen von Rapsölkraftstoff im Vergleich zu Dieselkraftstoff während der acht Betriebsphasen nur halb so hoch ist. Im Leerlaufbetrieb ist es etwa um den Faktor drei geringer oder auf vergleichbarem Niveau wie von Dieselkraftstoff. Insgesamt lag bei allen Proben mit Ausnahme des Leerlaufbetriebs mit Dieselkraftstoff die mutagene Wirkung auf sehr niedrigem Niveau. Mit den Untersuchungen wurde nachgewiesen, dass die Gefahren, die von Partikelemissionen ausgehen, Erbgutschädigungen und Krebs hervorzurufen, bei dem getesteten pflanzenöltauglichen Motor beim Betrieb mit Rapsölkraftstoff geringer ist als beim Betrieb dieses Motors mit Dieselkraftstoff.  

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Berichte aus dem TFZ 12
Qualitätssicherung bei der dezentralen Pflanzenölerzeugung für den Nicht-Nahrungsbereich - Technologische Untersuchungen und Erarbeitung von Qualitätssicherungsmaßnahmen -

Cover Bericht 12 - Qualitätssicherung bei der dezentralen Pflanzenölerzeugung

Ziel des Vorhabens war es, einen Beitrag zur Verbesserung der Marktversorgung mit einer gleichbleibenden hohen Qualität von Rapsölkraftstoff gemäß der Vornorm DIN V 51605 zu leisten. Hierzu war es erforderlich, zum einen Qualitäten von Rapsölkraftstoff am Markt zu erfassen, zum anderen technologische Untersuchungen zum Einfluss der Rapssaat, der Ölgewinnung, Ölreinigung sowie der Öllagerung auf die Rapsölkraftstoffqualität durchzuführen.
Im Zeitraum von 1½ Jahren wurden 22 dezentralen Ölmühlen siebenmal beprobt und die Ölqualität wurde gemäß den Anforderungen der Vornorm DIN V 51605 für Rapsölkraftstoff beurteilt. 39 dezentrale Ölmühlen nahmen das Angebot wahr, an einer freiwilligen Qualitätskontrolle durch unangekündigte sechsmalige Beprobung teilzunehmen. Über den Untersuchungszeitraum konnte bei vielen Ölmühlen eine deutliche Verbesserung der Kraftstoffqualität festgestellt werden. Mit der regelmäßigen Beprobung wurde eine Sensibilisierung der Ölmühlenbetreiber hinsichtlich einer qualitätsorientierten Produktion erreicht. Durch Versuche zur Ölgewinnung im Technikumsmaßstab wurden Zusammenhänge zwischen Rapssorte (Winterraps, Sommerraps und High-Oleic-Sommerraps) und Rapssaatqualität (Besatz, Auswuchs, unreife Saat und geschälte Saat sowie Einfluss der Saattrocknungstemperatur) auf Kennwerte von Rapsölkraftstoff aufgezeigt.
Sehr große Auswirkungen auf die Qualität des Rapsöls hat der Reifegrad der Saat. Sowohl die Säurezahl, die Oxidationsstabilität und die Gehalte an Phosphor, Calcium und Magnesium werden mit zunehmender Ausreifung der Saat günstig beeinflusst. Der richtige Erntezeitpunkt der Saat ist für eine erfolgreiche Rapsölkraftstoffproduktion in dezentralen Anlagen eine der wesentlichen Voraussetzungen. Im Vorhaben wurden verschiedene Endfilter auf ihre Eignung zum Einsatz in dezentralen Ölmühlen zur Herstellung von Rapsölkraftstoff getestet. Bewertet wurden die Endfilter hinsichtlich der Gesamtverschmutzung und Partikelgrößenverteilung im Rapsöl. Arbeiten zur Entwicklung einer Schnelltestmethode für die Bestimmung der Gesamtverschmutzung in Rapsölkraftstoff wurden fortgesetzt.
Zur Beurteilung der Lagerfähigkeit von Rapsölkraftstoff wurde ein Lagerungsversuch mit 108 Varianten angelegt und über einen Zeitraum von 18 Monaten ausgewertet. Rapsölkraftstoff ist unter günstigen Bedingungen, wie zum Beispiel niedrige Temperaturen und Lichtabschluss zumindest bis zu einem Jahr lagerstabil. Die Ergebnisse aus den verfahrenstechnischen Untersuchungen wurden in einer kurzgefassten Handreichung "Hinweise zur Erzeugung von Rapsölkraftstoff in dezentralen Ölgewinnungsanlagen" zusammengestellt. 

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Berichte aus dem TFZ 7
Untersuchung der Wechselwirkungen zwischen Rapsöl als Kraftstoff und dem Motorenöl in pflanzenöltauglichen Motoren

Cover Bericht 07 - Wechselwirkungen zwischen Rapsöl als Kraftstoff und dem Motorenöl in pflanzenöltauglichen Motoren

In Zusammenarbeit mit dem Bayerischen Staatsministerium für Landwirtschaft und Forsten, München, der Analytik-Service Gesellschaft mbH, dem Landtechnischen Verein in Bayern e. V., der Firma Fuchs Petrolub AG, sowie der Fachhochschule Amberg-Weiden zeigen die drei Autoren Klaus Thuneke, Dr. Thomas Wilharm und Kathrin Stotz in dem im Juni 2005 publizierten, 109 Seiten umfassenden Bericht die Problematik der Motorenöleindickung (Polymerisation) auf und geben danach aufgrund der Ergebnisanalysen ihrer experimentellen Untersuchungen zu den Alterungsprozessen und Wechselwirkungen von Motoröl-Rapsöl-Mischungen Empfehlungen für gezielte Maßnahmenkombinationen zur Vermeidung der Schmieröleindickung. 

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Berichte aus dem TFZ 6
Entwicklung einer Prüfmethode zur Bestimmung der Cetanzahl von Rapsölkraftstoff

Cover Bericht 06 - Bestimmung der Cetanzahl von Rapsölkraftstoff

Das Fehlen eines geeigneten, standardisierten Prüfverfahrens zur Bestimmung einer aussagekräftigen Cetanzahl für Rapsölkraftstoff, die die Zündwilligkeit des Pflanzenölkraftstoffes beschreibend ausdrückt, nahmen die Autoren des im Jahr 2005 veröffentlichten, 75 Seiten umfassenden Berichts - Andreas Attenberger und Dr. Edgar Remmele - im Jahr 2003 zum Anlaß, um in einer vergleichenden Untersuchung zur Zündwilligkeit von Dieselkraftstoff und Rapsölkraftstoff mit Hilfe zweier neuartigen Messgeräte ("Ignition Quality Tester" der Firma AET, Ottawa, Ontario, Kanada sowie "Fuel Ignition Tester" der Firma Fueltech AS, Trondheim, Norwegen) eine verbindliche Prüfmethode zu entwickeln und zu dokumentieren. Weiterer Handlungsbedarf zur Vermeidung der Verharzungen an der Einspritzdüse bei der Verbrennung von Rapsölkraftstoffen besteht. 

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Berichte aus dem TFZ 3
Daten und Fakten zur dezentralen Ölgewinnung in Deutschland

Cover Bericht 03 - Dezentrale Ölgewinnung in Deutschland

Der im Januar 2005 publizierte, 53 Seiten umfassende Bericht gründet sich auf eine von den Autoren Kathrin Stotz und Dr. Edgar Remmele durchgeführte schriftliche Befragung (Fragebogen) bei 219 dezentralen Ölmühlen in Deutschland, die die Ermittlung des derzeitigen technischen Ausstattungsstandes der Ölmühlen, die Erfassung der Massenströme der eingesetzten Rohstoffe und der erzeugten Produkte sowie die Ableitung von Aussagen über die Bedeutung des Erwerbszweiges "Dezentrale Ölsaatenverarbeitung" zum Inhalt hatte. Neben den allgemeinen Daten zum Betrieb wurden auch Daten zur Qualität von Saat und Öl, zu den Preisen und Erlösen, zum Absatz, sowie zum Vertrieb und der Logistik erfasst. 

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Berichte aus dem TFZ 1
Qualitätssicherung bei der dezentralen Pflanzenölerzeugung für den Nicht-Nahrungsbereich Projektphase 1: Erhebung der Ölqualität und Umfrage in der Praxis

Cover Bericht 01 - Qualitätssicherung

Der von Dr. Edgar Remmele und Kathrin Stotz im Jahr 2003 veröffentlichte, 115 Seiten umfassende Bericht dokumentiert die Projektphase 1 des Gesamtvorhabens "Qualitätssicherung bei der dezentralen Pflanzenölerzeugung für den Nicht-Nahrungsbereich". Es wurde bei 31 dezentralen Ölgewinnungsanlagen und einem Hersteller von Rapsölvollraffinat Beprobungen zur Erhebung der Qualität des Rapsölkraftstoffes durchgeführt. Die Autoren sehen Qualitätssicherungsmaßnahmen zur Verbesserung der Rapsölkraftstoffqualität als zwingend erforderlich an, diese bedürfen jedoch einer sorgfältigen Vorbereitung. Neben dem Wissenstransfer und dem Erfahrungsaustausches werden das Engagement des Anlagenbetreibers sowie technische Mindestvoraussetzungen als wesentlich angesehen. Die Verwendung von qualitativ hochwertigen Rapssaaten sowie der Einsatz und richtige Betrieb von Sicherheitsfiltern bei der Verarbeitung zählt ebenso dazu. Weitere Einflussgrößen wie z. B. die Lagerungsbedingungen oder variable Kennwerte (Calciumgehalt) und zu überarbeitende Prüfmethoden müssen noch zusätzlich in weiteren Projektphasen näher untersucht bzw. erstellt werden. 

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