Dieselkraftstoff

Dieselkraftstoff (auch Diesel oder Dieselöl genannt) ist ein Gemisch aus verschiedenen Kohlenwasserstoffen, das als Kraftstoff für einen Dieselmotor geeignet ist.

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Begriff

Benannt wird Diesel nach Rudolf Diesel, der als Erfinder des Dieselmotors gilt. Biodiesel ist zwar unter Vorkehrungen auch zum Betrieb von Motoren nach dem Dieselverfahren geeignet, ist aber chemisch ein anderer Stoff.

Herstellung

Diesel wird aus Gasöl hergestellt. Dieses wird großteils durch Destillation von Rohöl als Mitteldestillat gewonnen. Die Hauptbestandteile des Dieselkraftstoffes sind unter anderem Alkane, Cycloalkane und aromatische Kohlenwasserstoffe mit etwa 10 bis 22 Kohlenstoff-Atomen pro Molekül und einem Siedebereich zwischen 150 °C und 390 °C. Dieser Bereich schwankt auf Grund dessen so stark, dass hier viele, teils von einander unabhängige, teils abhängige, Faktoren einwirken können wie beispielsweise der Atmosphärendruck. Um die Cetanzahl zu heben und so die Zündwilligkeit des Dieselkraftstoffes zu verbessern, kann Tetranitromethan, Amylnitrat oder Acetonperoxid zugegeben werden, doch dies erhöht die Toxizität.

Eigenschaften

Dieser Kraftstoff hat einen sehr breiten Fraktionierbereich, weshalb die vergleichsweise vielen schweren Anteile zum Rußen des Motors führen können. Diesel und extraleichtes Heizöl (EL) haben einen ähnlichen Siedeverlauf, weshalb sie in technisch wenig anspruchsvollen Geräten austauschbar sind. Bis 1994 waren beide Produkte identisch, wobei Heizöl wegen der Besteuerung rot eingefärbt wurde. Seit 1995 sind die Qualitätsunterschiede zwischen Diesel und Heizöl immer größer geworden, allerdings wird Heizöl immer noch eingefärbt und mit einem chemischen Indikator versehen, da es möglich ist, dieses in älteren Dieselmotoren zu verwenden. Heizöl enthält bis zu 2000 mg/kg Schwefel, während Diesel in Deutschland flächendeckend mit 10 mg/kg Schwefelgehalt zur Verfügung steht. Die heutigen Motoren und nachgeschaltete Abgasreinigungssysteme würden durch den hohen Schwefelgehalt nachhaltig beschädigt werden. Außerdem werden Diesel Additive (Zündbeschleuniger) zugesetzt. Diese erhöhen die so genannte Cetanzahl (Maßstab für die Zündwilligkeit) und sorgen so für einen geringen Zündverzug (Zeitspanne zwischen Einspritzbeginn und Selbstzündung des Kraftstoffs).

Additive

Andere Inhaltsstoffe und Eigenschaften werden durch die Norm DIN EN 590 geregelt. Hier wird auch der Schwefelgehalt begrenzt, der schrittweise bis 2009 auf 10 mg/kg reduziert werden muss. Österreich und Deutschland haben die so genannte Schwefelfreiheit bereits seit Januar 2003 erreicht. Die Zündwilligkeit des Kraftstoffes wird durch die Cetanzahl angegeben. Im Winter kann es durch Ausscheidung von Paraffinkristallen zu Verstopfungen im Kraftstofffilter kommen. Dies wird durch eine veränderte Herstellung von Diesel und durch Zugabe von Additiven (Fließverbesserern) im sogenannten Winterdiesel verhindert. Somit ist eine Fließfähigkeit bis zu -30°C möglich.

Der Dieselkraftstoff in den USA hat im Vergleich mit europäischen Standards eine geringere Cetanzahl und kannte bis 2006 keine verpflichtende Reduktion des Schwefelgehalts. Ab 1. Juni 2006 müssen die Raffinerien zu 80% schwefelarmen Diesel produzieren und beginnend mit dem 15. Oktober 2006 (in Kalifornien ab 1. September) darf nur noch dieser für den Gebrauch im Straßenverkehr verwendet werden. Der sogenannte "ultra-low sulfur diesel (ULSD)" (ultra-schwefelarmer Diesel) setzt die neue Höchstgrenze auf 15 ppm fest - vorher waren 500 ppm in den USA erlaubt. Übergangsregelungen existieren für andere Vewendungen, etwa Schiffsdiesel in der Seefahrt, die jedoch in mehreren Schritten bis 1. Juni 2010 auslaufen. Ein unmittelbarer Übergang kann nicht erfolgen, da schwefelarmer Diesel geringere Schmiereigenschaften hat, die durch synthetische Additive oder die Beimengung von Biodiesel angeglichen werden muss.

Eine Randerscheinung bilden Versuche mit Wasserdiesel.

Synthetischer Diesel

Der Begriff des synthetischen Diesel entstammt der Gas-to-Liquids Technik. Dabei wird aus einem anderen Kohlenwasserstoff zunächst ein Synthesegas, aus dem über die Fischer-Tropsch-Synthese längerkettige, flüssige Diesel-ähnlichen Kohlenwasserstoffe synthetisiert werden. Der wichtigste Ausgangsstoff ist Erdgas. Auch aus Biomasse kann ein synthetischer Diesel, BtL-Kraftstoff, gewonnen werden. Die Mineralölwirtschaft bevorzugt Gas-to-Liquid, da es das Stranded Gas kleinerer Erdgasquellen nutzbar macht, die sonst verloren gehen, wenn kein Anschluß an eine Gas-Pipeline zur Verfügung steht. Das Gas wird hier an der Quelle verflüssigt und in diesem Zustand transportiert. Der so gewonnene Kraftstoff wird in Indonesien dazu verwandt, Diesel qualitativ aufzuwerten.^[1]

Emulsionskraftstoff

Um Emissionen wie Ruß, Stickoxide und andere zu reduzieren, werden gerade stationäre Dieselmotoren mit sog. Emulsionskraftstoffen betrieben. Dabei wird dem Dieselkraftstoff Wasser und ein Emulgator beigemischt, dadurch erreicht man eine bessere Verteilung des Kraftstoffes im Brennraum, was zur Emissionsreduzierung beiträgt. In der Praxis werden durch derartige Verfahren teure Rußfilter eingespart.

Schmiereigenschaften

Um die Schmierung der Einspritzpumpen sicherzustellen wird in der EN590 auch die Schmierfähigkeit von Dieselkraftstoff festgelegt. Sie wird mit dem HFRR-Wert festgelegt und sollte maximal 460 µm betragen

Preisentwicklung in Deutschland

Der gewerbliche Verbraucher hatte 1935 für Diesel 13 Pfennige (Pf.) pro Liter zu bezahlen, 1937 20 bis 22 Pf., 1939 32 Pf. und Anfang der 1950-er Jahre 39 Pf. (Information des Zentralbüros für Mineralöl).^[2]

Der aktuelle Preisrekord für den Dieselpreis liegt bei 1,35 Euro. ^[3]  

Siehe auch

• Benzin, Kerosin
• Erdölraffinerie, Erdölchemische Produkte
• Diesel-Rußpartikel-Filter
• Kraftstoff Pflanzenöl

Einzelnachweise

1. ↑ "Bis 2007: BMW will 7er mit Wasserstoff-Antrieb ausstatten", zu neuen Verbrennungsmotoren und Kraftstoffen, von Dietmar Müller, ZDnet, 30. Juni 2005
2. ↑ Die Zeit − Wirtschaft : Bundesbahn in der Abwehr
3. ↑ "Artikel auf Stern.de"