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. Im Bereich der Dieselkraftstoffe bietet sich der Einsatz CO2-neutraler Kraftstoffkomponenten wie hydrierte Pflanzenöle an. Mit zunehmender Beimischung zu konventionellem Diesel beeinflusst deren paraffinische Struktur wichtige Kraftstoffeigenschaften. Im Rahmen des Projekts wurden mit paraffinreichen Kraftstoffen Untersuchungen zum Wasseraufnahme- bzw. Trübungsverhalten sowie zur Kristallisation bei tiefen Temperaturen durchgeführt. Entsprechend der niedrigeren Polarität paraffinischer Kraftstoffkomponenten besitzen diese eine geringere Wasseraufnahmekapazität. Diese Eigenschaft ist jedoch nicht direkt mit der Ausbildung von Emulsionen bzw. Trübung verbunden. Eine Korrelation der Zusammensetzung mit der Trübungsbildung durch freies Wasser konnte im Rahmen des Projekts nicht nachgewiesen werden. Das Trübungsverhalten der untersuchten fossilen und paraffinischen Kraftstoffe war insgesamt betrachtet weder einheitlich noch systematisch. Die nephelometrische Trübungsmessung mit einem Spektralphotometer hat sich als gut geeignet herausgestellt und ermöglicht eine bessere Differenzierung gegenüber den branchenüblichen ASTM-Methoden. Für die Untersuchungen der Kristallisationseigenschaften wurde ein Mikroskopie-Setup entwickelt, mit dem bei Temperaturen bis < -15°C gearbeitet werden konnte. Die bei diesen Temperaturen entstehenden Paraffinkristalle konnten mit Hilfe der Polarisationseinheit sichtbar gemacht und vermessen werden. Hier war zu sehen, dass langkettige Paraffine größere Kristalle ausbilden als isomerisierte Paraffine. Weiterhin konnte die Wirkung von Additiven zur Verbesserung der Kälteeigenschaften gezeigt werden. Hierbei ist weiterhin zu erwähnen, dass die Additivierung insbesondere auf die Paraffinstruktur der Kraftstoffe abgestimmt werden sollte, um die gewünschten Verbesserungen zu erzielen.

Das IGF-Vorhaben (21666 N) der Forschungsvereinigung DGMK Deutsche Wissenschaftliche Gesellschaft für nachhaltige Energieträger, Mobilität und Kohlenstoffkreisläufe e.V. , Große Elbstraße 131, 22767 Hamburg, wurde über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.