Additivierung von Rapsölkraftstoff

Durch die unterschiedliche chemische Zusammensetzung unterscheidet sich die Viskosität von Rapsölkraftstoff und Dieselkraftstoff. Bei der praktischen Nutzung von Rapsölkraftstoff macht sich dies vor allem im Kaltstartverhalten bei niedrigen Außentemperaturen bemerkbar.
Während bei Dieselkraftstoffen die Nutzung von Additiven zur Verbesserung der Kraftstoffeigenschaften üblich und notwendig ist, um die hohen Anforderungen moderner Motoren zu erfüllen, ist der Einsatz von Additiven bei Rapsölkraftstoff bisher nicht üblich. Auf Grund des derzeit begrenzten Marktvolumens ist auch die Anzahl an Additiven oder Additivpaketen, die speziell für Rapsölkraftstoff angeboten werden, recht gering.

In der Kraftstoffnorm DIN 51605 wird eine Additivierung von Rapsölkraftstoff ausdrücklich erlaubt, sofern bestimmte Rahmenbedingungen erfüllt sind. Hierzu zählen neben der Einhaltung der Grenzwerte der Norm vor allem die Beibehaltung der Einstufung des Kraftstoffs als „nicht wassergefährdend“, zudem darf der Einsatz von Additiven keine negativen Auswirkungen auf das Betriebsverhalten oder die Wirksamkeit der Abgas-nachbehandlung zeigen.

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.

Zur Untersuchung des Fließverhaltens von Rapsölkraftstoff bei niedrigen Temperaturen
wurde eine Labor-Messmethode definiert, da keine der gängigen Messmethoden (z.B.
Cloud Point CP, Pour Point PP, Cold Filter Plugging Point CFPP) für die Anwendung bei
Rapsölkraftstoff geeignet erschien. Das Messverfahren beruht auf der Messung der dynamischen Viskosität mit einem Rotationsviskosimeter. Während der Messung wird die Probe entlang eines definierten Temperaturprofils zwischen +20 °C und -30 °C abgekühlt und anschließend wieder erwärmt. Die gesamte Messdauer beträgt 300 Minuten, was die einfache und zeitsparende Bestimmung des Fließverhaltens bei sehr guter Wiederholbarkeit ermöglicht.

In der ersten Phase des Forschungsvorhabens "Additivierung von Rapsölkraftstoff" wurden zwei Additive gefunden, die im Labor Erfolg versprechende Ergebnisse im Hinblick auf die Verbesserung des Fließverhaltens bei niedrigen Temperaturen zeigten. Die im Labor beobachtete Wirksamkeit der beiden Additive konnte auch bei Versuchen an einem realitätsnahen Kraftstoffsystem im Rahmen des vorliegenden Forschungsvorhabens nachgewiesen werden. Dabei wurde die Kraftstoffförderung bei Temperaturen zwischen +10 °C und -15 °C untersucht. Versuchskraftstoffe, die eines der beiden Additive enthielten, waren bei Temperaturen unter -5 °C deutlich besser pumpfähig als Rapsölkraftstoff ohne Additive.
Die Ergebnisse der in der ersten Phase entwickelten Labormethode stimmen gut mit den Ergebnissen überein, die bei Untersuchungen an einem realitätsnahen Kraftstoffsystem in einer temperierten Tiefkühlzelle gewonnen werden konnten.

Untersuchung der Wirksamkeit von Kraftstoffzusätzen (Additiven) auf das Fließverhalten von Rapsölkraftstoff bei niedrigen Temperaturen und Zündwilligkeit anhand von 25 Additiven und Additivpaketen von 15 Herstellern.

Im Forschungsvorhaben „Additivierung von Rapsölkraftstoff“ wurden zwei Additive, die im Labor einen positiven Einfluss auf die Zündwil-ligkeit und das Fließverhalten von Rapsölkraftstoff bei niedrigen Temperaturen zeigten, in einer zweiten Projektphase umfangreichen Prüfstands- und Langzeituntersuchungen unterzogen.