Fachausschuss Brennstoffe

Anwendungstechnische Eigenschaften flüssiger Brennstoffe mit biogenen Anteilen

Die Anforderungen an alternative flüssige Brennstoffe sind in der DIN SPEC 51603 – Teil 6 spezifiziert. Die Einhaltung der in der Norm definierten Grenzwerte bei Auslieferung ist für den betriebssicheren Einsatz erforderlich. Die Bildung von Säuren, höhermolekularen Molekülen und Wasser als Alterungsprodukten während der Lagerung bewirkt eine Änderung der physikalischen und chemischen Eigenschaften des Brennstoffs. Diese Langzeitveränderungen können mit der Eingangsanalytik nicht erfasst werden. In diesem Forschungsprojekt wurde ein Prüfstand entwickelt, der die Alterung der Brennstoffe anwendungsnah in verkürzter Zeit darstellt. So können die Brennstoffe im Zusammenhang mit marktüblichen Komponenten einer Ölfeuerungsanlage auf ihr Langzeitverhalten überprüft werden. Ein Ziel des Projektes war es, die zu einer Aussage notwendige Betriebszeit unter 1.000 h zu reduzieren. Weiterhin sollte die Signifikanz der Alterungseinflüsse von Temperatur, Licht, Wasser und Betriebszyklus überprüft werden. Durch Erhöhung der Temperatur im Brennstofffass und im Vorwärmer konnte die Betriebszeit halbiert werden. Durch die Beanspruchung mit Licht wurde die Betriebszeit um circa 30 % und durch einen anderen Betriebszyklus um weitere 10 % reduziert. Trotz unterschiedlicher Alterungsmechanismen entstanden die gleichen Alterungsprodukte, wenngleich auch in anderer Verteilung. Die Ablagerungen entstammen vorwiegend dem FAME. Von den untersuchten Parametern wurde die Sedimentbildungsneigung der Brennstoffe als maßgeblich für die Betriebssicherheit identifiziert. In einem Laborprüfprogramm hingegen wurden nur die Einflüsse auf den Brennstoff überprüft. Dabei wurde gezeigt, dass Kupfer einen großen und Zink hingegen einen geringen Einfluss auf die Brennstoffalterung hat. Die Alterung mit Licht überwiegt die anderen Einflüsse bei weitem. Eine Wasserphase hatte nur einen geringen Einfluss. Während des Laborprogrammes wurde nur die flüssige Phase der Brennstoffe analysiert. Im Prüfstandsversuch hat sich jedoch gezeigt, dass das ausgefallene Sediment für die Betriebssicherheit relevant ist.