Information 16/13 - DGMK
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INFORMATION<br />
Deutsche Wissenschaftliche Gesellschaft<br />
für Erdöl, Erdgas und Kohle e.V.<br />
Hamburg, im August 20<strong>13</strong> <strong>16</strong>/<strong>13</strong><br />
Kurzinformation zum <strong>DGMK</strong>-Projekt 715<br />
Wechselwirkungen zwischen<br />
Mikroorganismen und Heizöl EL A Bio<br />
Das IGF-Vorhaben <strong>16</strong>596 N der Forschungsvereinigung<br />
Deutsche Wissenschaftliche Gesellschaft für Erdöl,<br />
Erdgas und Kohle e.V. – <strong>DGMK</strong>, Überseering 40, 22297<br />
Hamburg wurde über die AiF im Rahmen des Programms<br />
zur Förderung der industriellen Gemeinschaftsforschung<br />
und -entwicklung (IGF) vom Bundesministerium für<br />
Wirtschaft und Technologie aufgrund eines Beschlusses<br />
des Deutschen Bundestages gefördert.<br />
Überseering 40 • D-22297 Hamburg • Amtsgericht Hamburg, 69VR6898 • USt-IdNr. DE 118712841<br />
Telefon 040 639004 0 • Telefax 040 639004 50 • www.dgmk.de • email: downstream@dgmk.de
Im Rahmen dieses Projektes galt es zu klären, welche Mikroorganismen im Heizöl EL, im<br />
FAME und den Mischungen (Heizöl EL A Bio) vorkommen können und inwieweit bei dem<br />
Einsatz von biogenen Brennstoffen das Risiko einer mikrobiologischen Belastung erhöht<br />
wird. Hierzu wurden verschiedene Feldanlagen mit einem FAME-Anteil von bis zu 20 %<br />
(V/V) untersucht und Mikroben isoliert und identifiziert. Überdies wurden in Laboruntersuchungen<br />
die chemisch-physikalischen Eigenschaften von Heizöl EL, FAME und deren<br />
Mischungen näher charakterisiert. Dabei wurden die hygroskopischen Eigenschaften der<br />
Brennstoffe und deren Emulsionsbildung bzw. -abbau sowie die korrosiven Eigenschaften<br />
näher untersucht. Auf Grund der gesammelten Datenbasis konnten anschließend Auslagerungsversuche<br />
durchgeführt werden. Dabei wurden die unterschiedlichen Brennstoffe<br />
und deren Mischungen gezielt mikrobiologisch kontaminiert und unter verschiedenen Lagerbedingungen<br />
inkubiert. Als Inokulum wurde eine aus dem Dieselsektor isolierte Mischpopulation<br />
eingesetzt. Es konnte nachgewiesen werden, dass FAME auf Grund seiner<br />
hygroskopischen Wirkung für eine deutlich erhöhte Wasseraufnahmekapazität der Brennstoffphase<br />
maßgeblich ist. Die generelle Ausbildung von Mikroemulsionen auf Grund von<br />
FAME-Zumischungen konnte nicht aufgezeigt werden. Durch die erhöhte Wasseraufnahmekapazität<br />
und den verstärkten Nährstoffeintrag durch FAME wurde ein erhöhtes<br />
mikrobiologisches Wachstum beobachtet. Dabei ist die Ausbildung einer freien Wasserphase<br />
für das Wachstum von Mikroorganismen essentiell. Während der Inkubation kam<br />
es zur Bildung von Biofilmen, d.h. zu einer Mischpopulation verschiedener Mikroorganismen.<br />
Yarrowia lipolytica wurde als Hefe am häufigsten identifiziert. Die Gattungen<br />
Pseudomonas, Burkholderia und Sphingomonas stellten die häufigsten Bakterien dar.<br />
Dabei waren alle isolierten bzw. identifizierten Organismen in der Lage FAME zu verwerten.<br />
Bei der Messung von mikrobiologisch kontaminierten Brennstoffen im Elektronenmikroskop<br />
konnte eine Mikroemulsion mit einer Tropfengröße von ~100 nm nachgewiesen<br />
werden. Im Stahlstift-Korrosionstest zeigte sich, dass keiner der Stahlstifte eine korrosive<br />
Auffälligkeit zeigte, solange kein freies Wasser in der Testapparatur vorhanden war. Eine<br />
freie Wasserphase verstärkt den Eintrag von Kupfer in den Brennstoff. Mit einem Pumpenprüfstand<br />
wurde weiterhin der Einfluss der Brennstoffe auf die Betriebssicherheit in<br />
marktüblichen Brennerpumpen aus typischen Heizölbrennersystemen untersucht. Das<br />
dabei eingesetzte Heizöl EL mit 20 % (V/V) FAME zeigte keine Auffälligkeiten. Auch die<br />
mikrobiologisch kontaminierte Brennstoffprobe zeigte über 500 Betriebsstunden keinen<br />
Störungen. Die über einen Detergent und Dehazer eingestellte Mikroemulsion führte im<br />
Versuchszeitraum in Abhängigkeit der Strömungsverhältnisse zu Wasseransammlung im<br />
Filter. Die eingesetzten Pumpen zeigten in ihren Anlaufdrehmomenten keine signifikanten<br />
Effekte.<br />
Die Veröffentlichung der Projektergebnisse als <strong>DGMK</strong>-Forschungsbericht (ISBN 978-3-<br />
941721-39-5) ist für November 20<strong>13</strong> geplant.<br />
Überseering 40 • D-22297 Hamburg • Amtsgericht Hamburg, 69VR6898 • USt-IdNr. DE 118712841<br />
Telefon 040 639004 0 • Telefax 040 639004 50 • www.dgmk.de • email: downstream@dgmk.de
Laufzeit: 01.05.2010 – 28.02.20<strong>13</strong><br />
Autoren:<br />
Projektbegleitung:<br />
OWI Oel-Waerme-Institut GmbH<br />
An-Institut der RWTH Aachen, Herzogenrath<br />
Simon Eiden, B.Sc.<br />
Dr. Ing. Heide vom Schloß<br />
iAMB Institut für Angewandte Mikrobiologie RWTH Aachen, Aachen<br />
Bernd Leuchtle, Dipl.-Biol.<br />
Wei Xie, M.Sc.<br />
Dr. Martin Zimmermann<br />
Prof. Lars M. Blank<br />
Dr. J. Baumgarten, ESSO Deutschland GmbH<br />
D. Bockey, UFOP Union zur Förderung von Oel- und Proteinpflanzen e.V.<br />
Dr. J. Fischer / Dr. A. Seifert, AGQM e.V.<br />
A. Geppert, Roth Werke GmbH<br />
H. Grün, OMV Aktiengesellschaft MK1-HM/Technical Marketing Services<br />
P. Harling, Harling Tankschutz u. Anlagenbau GmbH<br />
I. Krull / Q. Ziegann, Schülke & Mayr GmbH<br />
Dr. M. Kuberka, BP Europa SE<br />
E. Leber, UNITI-Mineralöltechnologie GmbH<br />
Dr. G. Lohmann, Innospec Deutschland GmbH<br />
U. Lößner, BBS + GT<br />
L. Lucks, IWO Institut für Wärme und Oeltechnik e. V.<br />
Dr. U. Mayer, Total Deutschland GmbH<br />
Dr. M. Müller, ERC Emissions Reduzierungs Concepte GmbH<br />
M. Muenker, Laudon GmbH<br />
Dr. G. Oeljeklaus, Deutsche Vereinigung für Verbrennungsforschung e.V.<br />
W. Pfister, Eberspächer Climate Control Systems GmbH & Co. KG<br />
H. Richter, GOK Regler- und Armaturen-Gesellschaft mbH & Co. KG<br />
Dr. A. Seifert, Arbeitsgemeinschaft Qualitätsmanagement Biodiesel e.V.<br />
I. Thiel, Shell Global Solutions (Deutschland) GmbH<br />
Dr. I. Trötsch-Schaller, BASF SE<br />
Dr. R. G. Weyandt, SGS INSTITUT FRESENIUS GmbH<br />
Dr. T. Wilharm, ASG Analytik-Service Gesellschaft mbH<br />
J. Woelke, Erdölbevorratungsverband<br />
Überseering 40 • D-22297 Hamburg • Amtsgericht Hamburg, 69VR6898 • USt-IdNr. DE 118712841<br />
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