Untersuchungen und Beschreibung des Löslichkeitsverhaltens von paraffinischen Dieselkraftstoffen

Für die Energiewende im Verkehrssektor ist ein deutlich steigender Anteil alternativer und innovativer Antriebe und Kraftstoffe erforderlich. Das Energiekonzept der Bundesregierung baut einerseits auf eine zügige Markteinführung und Verbreitung von Elektrofahrzeugen (Batteriefahrzeuge und Brennstoffzellenfahrzeuge) sowie andererseits auch auf alternative, fortschrittliche erneuerbare Kraftstoffe. Im Zuge der Umsetzung der Renewable Energy Directive II (RED II) sind die EU-Mitgliedsstaaten dazu verpflichtet, den Anteil an erneuerbaren Energien in der Mobilität kontinuierlich zu erhöhen. Für den Verkehrssektor wird für 2030 ein Anteil erneuerbarer Energien von mindestens 14% gefordert. Bereits für das Jahr 2020 gilt nach der Fuel Quality Directive (FQD) Artikel 7a das Ziel 6% weniger Treibhausgase zu emittieren. Dies hat zur Folge, dass der Anteil an regenerativen Komponenten vor allem im Dieselkraftstoff zunimmt und zudem in den nächsten Jahren kontinuierlich wachsen wird. Im Fokus stehen dabei paraffinische Kraftstoffkomponenten aus verschiedenen Quellen und hergestellt mit unterschiedlichen Verfahren. Beispielhaft seien hier hydrierte Pflanzenöle (HVO) und Produkte der Fischer-Tropsch-Synthese (FTS-Produkte) genannt. Im Falle von HVO und FTS-Produkten handelt es sich chemisch um paraffinische Komponenten, die sich u. a. durch herausragende anwendungstechnische Eigenschaften (z. B. hohe Zündwilligkeit, hohe Energiedichte, etc.) speziell für den Mitteldestillatbereich auszeichnen. Die Zunahme vor allem an n-/iso-paraffinische Komponenten in Dieselkraftstoff führt in Zukunft zu einer merklichen Abnahme des Aromatengehalts und damit des Löslichkeitsvermögens der Kraftstoffe.

Ziel des Projektes ist eine strukturierte Untersuchung und die Schaffung von Basiswissen zum Einfluss höherer Anteile an n-paraffinischen und iso-paraffinischen Komponenten (bzw. niedrigerer Aromatenanteile) in Dieselkraftstoffen auf zentrale Kraftstoffeigenschaften. Die Schwerpunkte des Vorhabens liegen dabei auf Untersuchungen von

1) Wasseraufnahme und Trübungsverhalten

2) Kristallisation von paraffinischen Komponenten

3) Phasenstabilität und Lösungsvermögen

Insbesondere sollen die besonderen Anforderungen der Logistik, wie Temperaturwechsel und Mischung unterschiedlicher Komponenten, sowie saisonale Unterschiede (Sommer-, Winterqualität) und Wechselwirkungen mit dem in Dieselkraftstoff üblichen Biodieselanteil (bis 7%) berücksichtigt werden. Neben praktischen und analytischen Laboruntersuchungen zu den angegebenen Fragestellungen wird darüber hinaus die Bewertung eines alternativen Kraftstoffparameters zur Beschreibung des Löslichkeitsvermögens erfolgen.

Das Projekt ist abgeschlossen. Die Ergebnisse sind im DGMK-Forschungsbericht 846 dokumentiert.