Rohstoffe
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Amt für Forstwirtschaft<br />
Do berlug-Kirchhain<br />
Maschinenhof<br />
-Kompetenz<br />
- Kraftstoffe<br />
> Biodiesel (RME)<br />
> Rapsöl<br />
Amt für Forstwirtschaft Doberlug-Kirchhain<br />
Untere Forstbehörde<br />
Hoheitliche Zuständigkeit für ca. 108.000 ha W<br />
Bewirtschaftung von etwa 19.000 ha Landeswa<br />
Gegenwärtig: 7 Oberförstereien<br />
46 Reviere<br />
Maschinenhof mit 15 Maschinenführern<br />
Technik für > Holzernte und Rücku<br />
> Energieholzgewinnun<br />
> Waldbauarbeiten<br />
> forstlichen Wegebau<br />
> Naturschutz und<br />
Biotoppflege<br />
> Waldbrandbekämpfu
Hackschnitzelheizung<br />
in Forstdienstgebäuden<br />
Einsatz nachwachsender<br />
<strong>Rohstoffe</strong> im AfF Doberlug<br />
energetische<br />
Nutzung<br />
Holz<br />
Energieholzerzeugung<br />
als<br />
Geschäftsfeld<br />
stoffliche<br />
Nutzung<br />
Nachwachsende<br />
<strong>Rohstoffe</strong><br />
Biodiesel<br />
RME<br />
Raps<br />
Naturbelassenes<br />
Rapsöl<br />
Kraftstoff Kettenschmieröl<br />
Hydrauliköl
100 l Kraftstoff<br />
85 l Kraftstoff 100 l Hydrauliköl<br />
100 l<br />
Hydrauliköl ?
Umweltschonende Betriebsstoffe im AfF Doberlug-Kirchhain<br />
seit 1991 => umfassender Einsatz umweltschonender Schmierstoffe in Forstmaschinen und<br />
Motorsägen<br />
1995 => Beginn des Flottenversuchs Biodiesel unter wissenschaftlicher Begleitung<br />
durch das Institut für Umweltforschung Schlieben<br />
Umstellung von anfangs 14 Forstmaschinen unterschiedlicher Typen<br />
Erprobung der neu auf dem Markt eingeführten biologisch schnell abbaubaren<br />
Motorenöle – erste „grüne“ Forstmaschinen, die ausschließlich mit<br />
umweltschonenden Betriebsstoffen ausgerüstet sind<br />
2000 => Umrüstung von 4 Fahrzeugen auf Betrieb mit Rapsöl-Kraftstoff<br />
2002 => Der Forwarder TBM 80 hat inzwischen 15.800 Bh unter RME<br />
geleistet. Nach seiner Aussonderung wird der Motor vom Hersteller<br />
getestet, demontiert und bewertet.<br />
2003 => Beginn einer neuen Erprobungsreihe: Ein moderner Schlepper mit<br />
Common Rail Motor wird für den Betrieb mit Mineraldiesel, RME<br />
und Rapsöl ausgerüstet.<br />
2005 => Untersuchungen zur Wirksamkeit der Rapsölumrüstung am<br />
Standardschlepper<br />
2007 => Kauf eines Schreitharvesters mit Rapsölausrüstung
Alternative Kraftstoffe aus der Landwirtschaft<br />
Kraftstoff<br />
Pflanzenöl<br />
Biodiesel<br />
Bioethanol<br />
BtL (Sunfuel)<br />
Biogas<br />
Ausgangsprodukt<br />
Raps, Sonnenblume<br />
Raps, (tierische und pflanzliche Fette)<br />
Roggen, Zuckerrübe<br />
Biomasse (Holz)<br />
Organische Stoffe
Biodiesel (RME) –<br />
gegenwärtig der einzige<br />
uneingeschränkt nutzbare<br />
Dieselkraftstoff<br />
aus nachwachsenden <strong>Rohstoffe</strong>n
Welche Fahrzeuge sind RME-tauglich?<br />
Grundsätzlich sind alle Fahrzeuge mit Dieselmotor RME-tauglich.<br />
Wir unterscheiden unter dem Gesichtspunkt des RME-Einsatzes vier<br />
Fahrzeugklassen, die einen unterschiedlichen Umrüstaufwand<br />
erfordern:<br />
1. vom Hersteller für Biodiesel freigegebene Neufahrzeuge<br />
2. vom Hersteller nicht für Biodiesel freigegebene Neufahrzeuge<br />
3. vom Hersteller für Biodiesel freigegebene Gebrauchtfahrzeuge<br />
4. Gebrauchtfahrzeuge mit unbekannter Biodiesel-Eignung<br />
Tankinnenbeschichtung?<br />
beständige Schläuche?<br />
Kraftstoffpumpen beständig?<br />
Geeignetes Starthilfesystem?<br />
Ablagerungen in der<br />
Kraftstoffanlage?<br />
Verschleißzustand der<br />
Baugruppen?<br />
Motorcharakteristik?<br />
Fz.kl.1<br />
X<br />
Fz.kl.2<br />
X<br />
X<br />
X<br />
X<br />
X<br />
Fz.kl.3<br />
X<br />
X<br />
X<br />
Fz.kl.4<br />
X<br />
X<br />
X<br />
X<br />
X<br />
X<br />
X
Fahrzeuge mit RME-Betrieb im AfF Doberlug-Kirchhain<br />
gegenwärtig: - Harvester Preuss 84 V.II<br />
- Forwarder TBM 81-10, Preuss 80-10<br />
- Preuss Hackschnitzelvollernter<br />
- Radlader Hanomag 55c und 33c, Unimog 1450<br />
- Schlepper John Deere 6320 SE, 6420 S, 6920 S<br />
- Schlepper Steyr 970 AF, Pfanzelt Pm-trac<br />
-div. VW T4<br />
Erfahrungen liegen vor:<br />
- Harvester Nokka, TBM 84<br />
- Forwarder TBM 80<br />
- LKW W50<br />
- Seilschlepper LKT 81T<br />
- Schlepper John Deere 6300 und 2140 AS, U445 DTC<br />
- Schlepper ZT 323, MTS 82, Deutz Fahr 3.50 F<br />
- Mobilkran T 174/2<br />
- Multicar M25
Verkürzung der Ölwechselintervalle?<br />
Einsatzerfahrungen<br />
Intensive Öluntersuchungen in der Erprobungsphase<br />
Fortlaufende Kontrollen des Motorenölzustandes<br />
Resultat: Ölwechselzyklen wie beim Mineraldiesel-Betrieb<br />
Mineraldiesel Betrieb<br />
Kaltstartprobleme?<br />
Kaltstartverhalten in der Regel unproblematisch<br />
Flammglühkerzen bei hoher Luftfeuchte weniger geeignet<br />
Exzellente Winterfestigkeit<br />
Lackschäden?<br />
Gegenüber einkomponentigen Lacken aggressiv<br />
Benetzung möglichst vermeiden<br />
Unproblematisch bei mehrkomponentigen Lacken (PKW)
250<br />
200<br />
150<br />
100<br />
50<br />
0<br />
Verkürzung Ölwechselintervalle ?<br />
*<br />
*<br />
*<br />
Analysenergebnisse Motorenöl<br />
Analyse-Plus<br />
Laufzeit<br />
1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20<br />
Plantomot<br />
Agip Profi 1540 Bayw a HDC<br />
*<br />
*<br />
*<br />
* 500h DK-<br />
Wechselintervall<br />
lfd.Nr.
Verkürzung<br />
Ölwechselintervalle ?<br />
Öluntersuchungen !
Verkürzung der Ölwechselintervalle?<br />
Einsatzerfahrungen<br />
Intensive Öluntersuchungen in der Erprobungsphase<br />
Fortlaufende Kontrollen des Motorenölzustandes<br />
Resultat: Ölwechselzyklen wie beim Mineraldiesel-Betrieb<br />
Mineraldiesel Betrieb<br />
Kaltstartprobleme?<br />
Kaltstartverhalten in der Regel unproblematisch<br />
Flammglühkerzen bei hoher Luftfeuchte weniger geeignet<br />
Exzellente Winterfestigkeit<br />
Lackschäden?<br />
Gegenüber einkomponentigen Lacken aggressiv<br />
Benetzung möglichst vermeiden<br />
Unproblematisch bei mehrkomponentigen Lacken (PKW)
Leistungsminderung?<br />
Stark von der Motorcharakteristik abhängig<br />
bis zu 5%, im Ausnahmefall bis zu 10%.<br />
Resultat:Leistungsminderung fällt kaum ins Gewicht, da sie sich<br />
nur an der absoluten Leistungsgrenze bemerkbar macht<br />
Wichtig:sinnvolle Konfiguration der Maschine (ausreichende<br />
Leistungsreserve)<br />
Kraftstoffmehrverbrauch?<br />
überschritt bisher selten die Größenordnung von 5 %<br />
Resultat: Kraftstoffmehrverbrauch bewegt sich im Bereich<br />
subjektiv- subjektiv bzw. witterungsbedingter Schwankungen
Zapfwellenleistung (PS)<br />
110<br />
100<br />
90<br />
80<br />
70<br />
60<br />
50<br />
40<br />
30<br />
20<br />
10<br />
0<br />
Leistungsvergleich Mineraldiesel-RME<br />
John Deere 6420 S (1.057 Bh)<br />
min. DK RME Polynomisch (RME) Polynomisch (min. DK)<br />
1540 1630 1760 1880 1970 2090 2200 2280 2320 2390 2430<br />
Motordrehzahl
Gefahrstoff?<br />
Nur schwach wassergefährdend<br />
Kein Gefahrgut im Sinne der Gefahrgutverordnungen<br />
Lagerung und Betankung in freier Natur: Besorgnisgrundsatz<br />
Lebensdauer der Motoren?<br />
Projekt: Untersuchungen an einem Deutz-Motor mit 15.800 Bh<br />
Biodiesel-Einsatz in einem Forwarder TBM 80<br />
Amt für Forstwirtschaft Doberlug-Kirchhain und Deutz AG in Köl<br />
Basis: genannter Motor mit einer lückenlosen Lebenslaufakte und<br />
Nachweis aller Instandsetzungen und Betriebsstoffverbräuche
Anteil Verbrauch (%)<br />
0,3000<br />
0,2500<br />
0,2000<br />
0,1500<br />
0,1000<br />
0,0500<br />
0,0000<br />
TBM 80 – Motor Deutz BFM 1012 15.800 Bh<br />
1996<br />
Motorenölverbrauch z. RME-Verbrauch<br />
1997<br />
Mot.ölverbrauch z. RME-Verbrauch %<br />
1998<br />
1999<br />
2000<br />
2001<br />
2002
BF4M1012E Mnr.0103891 15783 h RME-Betrieb im Forstschlepper<br />
Vergleich der Motorwerte im Neuzustand und nach 15783 h<br />
n = 2500/min. n = 1500/min. n = 1175/min. n = 800/min.<br />
Motorzustand P be RW P be RW P be RW P be RW<br />
kW g/kWh Bosch kW g/kWh Bosch kW g/kWh Bosch kW g/kWh Bosch<br />
Auslieferzustand 60,8 236,1 1,10 43,8 224,0 2,10 33,2<br />
am 23.10.1995<br />
nicht<br />
gem. 2,50 18,4 232,5<br />
Anlieferzustand 45,4 246,9 1,60 38,6 219,9 2,50 30,7 224,5 3,30 19,4 241,6 3,20<br />
LDA-Membrane defekt<br />
neue LDA-Membrane,<br />
gleiche<br />
Einspritzmenge 60,9 235,3 2,20 44,4 221,4 2,90 33,7 228,1 3,50 18,1 237,8 3,10<br />
Quelle: nach Deutz AG<br />
nicht<br />
gem.
Einsatzdaten Deutz - Motor<br />
Jahr Lauf- Verbrauch, absolut Kraftstoff- durchschnittl.<br />
leistung Kraftstoff Motorenöl* verbrauch Ölwechselfrist<br />
Bh l l l/Bh Bh<br />
1996 1.926 11.103 27 5,76 484<br />
1997 2.403 14.461 21 6,02 516<br />
1998 2.673 16.502 13 6,17 537<br />
1999 2.669 18.426 22 6,90 495<br />
2000 2.865 20.624 13 7,20 548<br />
2001 2.852 20.533 16 7,20 579<br />
2002 395 2.385 2 6,04 613<br />
auflfd. 15.783 104.034 114 6,59 539<br />
* oh. Ölw echsel
Preisdifferenz [€/l]<br />
0,35<br />
0,30<br />
0,25<br />
0,20<br />
0,15<br />
0,10<br />
0,05<br />
0,00<br />
-0,05<br />
-0,10<br />
Wirtschaftlichkeit ?<br />
Preisdifferenz DK - RME<br />
1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 20<br />
* Preisdifferenz: Preis frei Hoftankstelle gegenüber Flottenpreis DK an öffentlicher Tankstelle
Jahr Verbrauch Preisvorteil* Ergebnis inkl.<br />
RME 5% Mehrverbrau<br />
[l] [€/l] [€]<br />
1996 50.000 0,09 4.1<br />
Wirtschaftlichkeit ?<br />
1997<br />
1998<br />
63.000<br />
66.000<br />
-0,06<br />
0,02<br />
-3.5<br />
1.4<br />
1999 71.000 0,06 3.8<br />
2000 71.000 0,16 10.6<br />
2001 69.000 0,13 8.3<br />
2002 67.000 0,22 14.0<br />
Wirtschaftlichkeit TBM 80<br />
2003 65.000 0,30 18.7<br />
2004 67.000 0,28 18.0<br />
Jahr Verbrauch Preisvorteil* Ergebnis inkl. 2005 77.000 0,30 21.9<br />
RME 3% Mehrverbrauch 2006 78.000 0,20 14.8<br />
[l] [€/l] [€]<br />
2007 81.500 0,26 20.1<br />
1996 11.103 0,09 942auflaufend<br />
825.500 132.5<br />
1997 14.461 -0,06 -842*<br />
Preisvorteil: Preis frei Hoftankstelle gegenüber Flottenpreis DK an öffentlicher Tan<br />
1998 16.502 0,02 376<br />
1999 18.426 0,06 1.013<br />
2000 20.624 0,16 3.151<br />
2001 20.533 0,13 2.549<br />
2002 2.385 0,22 509<br />
* Preisdifferenz: Preis frei Hoftankstelle gegenüber Flottenpreis<br />
DK an öffentlicher Tankstelle<br />
auflaufend 104.034 7.699
Kraftstoffversorgung:<br />
angepasstes Fassungsvermögen der Betriebstankstelle<br />
stabile Lieferanten-Beziehungen<br />
sichere Herkünfte
Rapsöl –<br />
ein eleganter, umweltschonender<br />
Dieselkraftstoff<br />
aus nachwachsenden <strong>Rohstoffe</strong>n-<br />
leider technisch und neuerdings<br />
auch wirtschaftlich nicht<br />
unproblematisch
Rapsöl als Kraftstoff<br />
Umrüstung von Fahrzeugen auf Rapsölbetrieb ist kostenintensiv (1.500...6.500 €)<br />
Auch wenn einige Firmen schon erhebliche Anzahlen erfolgreicher Umrüstungen<br />
aufweisen können, kann nicht davon ausgegangen werden, dass alle angebotenen<br />
Umrüstvarianten völlig betriebssicher sind.<br />
Das kommt auch im Gewährleistungsverhalten der Anbieter zum Ausdruck.<br />
Deutz hat auf der agritechnica 07 erstmals einen Serienschlepper mit Rapsölmoto<br />
vorgestellt.<br />
Besonderes Augenmerk hat dem Motorenöl zu gelten: Insbesondere im<br />
Teillastbereich kann es zu Schmierölverdünnungen kommen.<br />
Ein weiteres Problem stellt der Kraftstoff selbst dar. Das auf dem Markt<br />
erhältliche Rapsöl weist erhebliche qualitative Schwankungen auf.
Umgerüstet wird auf die Ein-Tank-Variante oder die Zwei-<br />
Tank-Variante.<br />
> Ein-Tank-Variante: Vorwärmen des Kraftstoffes,<br />
Start, Betrieb und Abschalten des Motors erfolgen<br />
unter Rapsöl<br />
> Zwei-Tank-Variante: Zwei Kraftstoff-Tanks, Starten<br />
und Abschalten des Motors erfolgen unter Mineral-<br />
Diesel, der Betrieb erfolgt unter Rapsöl.<br />
Eine exakte Beschreibung der Umrüstungen ist nicht<br />
möglich, da jeder Umrüster für jeden Motorentyp seine<br />
technische Lösung hat.
Fahrzeuge mit Rapsölbetrieb im AfF Doberlug-Kirchhain<br />
Ein-Tank-Variante: - VW T4, 1,9 l – Saugdiesel<br />
-VW Taro<br />
- Mercedes Benz 508 D<br />
- Multicar M25<br />
Zwei-Tank-Variante: John Deere 6420 S (Common Rail)<br />
Mischbetrieb: -MAN M08<br />
- Mobilhacker Bruks 800ct auf<br />
Forwarder Valmet 832
John Deere 6420 S, ausgerüstet für den Einsatz mit Mineraldiesel,<br />
Rapsöl und RME
John Deere 6420 S mit Common Rail Motor für den<br />
Betrieb mit Mineraldiesel, RME und Rapsöl ausgerüstet<br />
Motor: > neuere Baureihe Common Rail von John Deere<br />
Projektansatz:<br />
> Nennleistung: 88 kW (120 PS)<br />
> Baujahr 2003<br />
Vergleich des Betriebes und der Wirtschaftlichkeit der drei Kraftstoffe in<br />
einem Schlepper unter weitgehendem Ausschluss des subjektiven Faktors<br />
(ein Fahrer).<br />
Durchführung:<br />
Der Schlepper wurde nacheinander mit den drei Kraftstoffen betrieben.<br />
Alle Betriebsdaten wurden exakt erfasst. Nach jedem Betriebszyklus<br />
erfolgte ein Motorenölwechsel mit anschließender Ölanalyse.<br />
Die Zapfwellenleistung wurde regelmäßig gemessen.
Wirtschaftlichkeit John Deere 6420 S<br />
Kraftstoff Verbrauch<br />
(l/Bh)<br />
Kraftstoffkosten<br />
(€/Bh) Kraftstoffverbrauch und Kraftstoffkosten im Vergleich:<br />
min. Diesel 10,11 13,24 John Deere 6420 S mit Common Rail Motor<br />
Biodiesel (RME)<br />
Rapsöl l/Bh<br />
11,37Verbrauch 10,46(l/Bh)<br />
9,93 8,14<br />
Kraftstoffkosten (€/Bh)<br />
13<br />
12<br />
11<br />
10<br />
9<br />
8<br />
7<br />
6<br />
5<br />
4<br />
3<br />
2<br />
1<br />
0<br />
l/Bh<br />
13<br />
12<br />
11<br />
10<br />
9<br />
8<br />
7<br />
6<br />
5<br />
4<br />
3<br />
2<br />
1<br />
0<br />
13,24<br />
€/Bh<br />
10,46<br />
€/Bh<br />
8,14<br />
€/Bh<br />
min. Diesel Biodiesel (RME) Rapsöl<br />
13,75<br />
€/Bh<br />
2008<br />
11,61<br />
€/Bh<br />
11,12<br />
€/Bh<br />
min. Diesel Biodiesel (RME) Rapsöl<br />
16,00<br />
14,00<br />
12,00<br />
10,00<br />
8,00<br />
6,00<br />
4,00<br />
2,00<br />
0,00<br />
€/Bh<br />
14,00<br />
12,00<br />
10,00<br />
8,00<br />
6,00<br />
4,00<br />
2,00<br />
0,00<br />
€/Bh
Wirtschaftlichkeit John Deere 6420 S<br />
Grundlage der Berechnung: John Deere 6420 S, Forsteinsatz, 1.000 Bh/Jahr<br />
Nutzungsdauer 10 Jahre<br />
keine Betriebseinschränkungen zum DK-Betrie<br />
Bezeichnung min. Diesel RME Rapsöl<br />
Umrüstkosten (€) 0 0 6.5<br />
Kraftstoffkosten (€/Bh) 13,24 10,46 8,<br />
Kraftstoffkosten, absolut (€) 132.400,00 104.600,00 81.400,<br />
2008<br />
Grundlage: John Deere 6420 S, Forsteinsatz, 1.000 Bh/Jahr<br />
Nutzungsdauer 10 Jahre<br />
keine Einschränkungen zum Mineraldiesel-Betrieb<br />
Bezeichnung min. Diesel RME Rapsöl<br />
Umrüstkosten (€) 0 0 6.5<br />
Kraftstoffkosten (€/Bh) 13,75 11,61 11,<br />
Kraftstoffkosten, absolut (€) 137.496,00 116.144,00 111.216,<br />
Kraftstoffkosten zuzgl. Umrüstaufwand (€) 137.496,00 116.144,00 117.716,
120<br />
110<br />
100<br />
90<br />
80<br />
70<br />
60<br />
50<br />
40<br />
30<br />
20<br />
10<br />
0<br />
Leistungsmessungen am John Deere 6420 S<br />
Vergleich Leistungswerte min. Diesel - RME - Pflanzenöl<br />
(jeweils beste Kurve)<br />
min. DK (10.06.2004) Pflanzenöl (02.12.2003) RME (10.06.2004)<br />
Polynomisch (min. DK (10.06.2004)) Polynomisch (RME (10.06.2004)) Polynomisch (Pflanzenöl (02.12.2003))<br />
Leistung (PS)<br />
1540 1630 1760 1880 1970 2090<br />
Motordrehzahl<br />
2200 2280 2320 2390 2430
Ventilteller<br />
nachher<br />
vorher<br />
?
Einspritzdüse<br />
nachher<br />
vorher<br />
?
Im Spreewald-<br />
Einsatz:<br />
Schreitharvester der<br />
LFV Brandenburg<br />
mit<br />
Rapsölumrüstung
Motor: RME<br />
Hydraulik:<br />
ges. synth.Ester<br />
Kette:<br />
Reines Pflanzenöl
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit<br />
100 l Kraftstoff ?<br />
85 l Kraftstoff 100 l Hydrauliköl<br />
100 l<br />
Hydrauliköl ?
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