Information 16/13 - DGMK

Im Rahmen dieses Projektes galt es zu klären, welche Mikroorganismen im Heizöl EL, im
FAME und den Mischungen (Heizöl EL A Bio) vorkommen können und inwieweit bei dem
Einsatz von biogenen Brennstoffen das Risiko einer mikrobiologischen Belastung erhöht
wird. Hierzu wurden verschiedene Feldanlagen mit einem FAME-Anteil von bis zu 20 %
(V/V) untersucht und Mikroben isoliert und identifiziert. Überdies wurden in Laboruntersuchungen
die chemisch-physikalischen Eigenschaften von Heizöl EL, FAME und deren
Mischungen näher charakterisiert. Dabei wurden die hygroskopischen Eigenschaften der
Brennstoffe und deren Emulsionsbildung bzw. -abbau sowie die korrosiven Eigenschaften
näher untersucht. Auf Grund der gesammelten Datenbasis konnten anschließend Auslagerungsversuche
durchgeführt werden. Dabei wurden die unterschiedlichen Brennstoffe
und deren Mischungen gezielt mikrobiologisch kontaminiert und unter verschiedenen Lagerbedingungen
inkubiert. Als Inokulum wurde eine aus dem Dieselsektor isolierte Mischpopulation
eingesetzt. Es konnte nachgewiesen werden, dass FAME auf Grund seiner
hygroskopischen Wirkung für eine deutlich erhöhte Wasseraufnahmekapazität der Brennstoffphase
maßgeblich ist. Die generelle Ausbildung von Mikroemulsionen auf Grund von
FAME-Zumischungen konnte nicht aufgezeigt werden. Durch die erhöhte Wasseraufnahmekapazität
und den verstärkten Nährstoffeintrag durch FAME wurde ein erhöhtes
mikrobiologisches Wachstum beobachtet. Dabei ist die Ausbildung einer freien Wasserphase
für das Wachstum von Mikroorganismen essentiell. Während der Inkubation kam
es zur Bildung von Biofilmen, d.h. zu einer Mischpopulation verschiedener Mikroorganismen.
Yarrowia lipolytica wurde als Hefe am häufigsten identifiziert. Die Gattungen
Pseudomonas, Burkholderia und Sphingomonas stellten die häufigsten Bakterien dar.
Dabei waren alle isolierten bzw. identifizierten Organismen in der Lage FAME zu verwerten.
Bei der Messung von mikrobiologisch kontaminierten Brennstoffen im Elektronenmikroskop
konnte eine Mikroemulsion mit einer Tropfengröße von ~100 nm nachgewiesen
werden. Im Stahlstift-Korrosionstest zeigte sich, dass keiner der Stahlstifte eine korrosive
Auffälligkeit zeigte, solange kein freies Wasser in der Testapparatur vorhanden war. Eine
freie Wasserphase verstärkt den Eintrag von Kupfer in den Brennstoff. Mit einem Pumpenprüfstand
wurde weiterhin der Einfluss der Brennstoffe auf die Betriebssicherheit in
marktüblichen Brennerpumpen aus typischen Heizölbrennersystemen untersucht. Das
dabei eingesetzte Heizöl EL mit 20 % (V/V) FAME zeigte keine Auffälligkeiten. Auch die
mikrobiologisch kontaminierte Brennstoffprobe zeigte über 500 Betriebsstunden keinen
Störungen. Die über einen Detergent und Dehazer eingestellte Mikroemulsion führte im
Versuchszeitraum in Abhängigkeit der Strömungsverhältnisse zu Wasseransammlung im
Filter. Die eingesetzten Pumpen zeigten in ihren Anlaufdrehmomenten keine signifikanten
Effekte.
Die Veröffentlichung der Projektergebnisse als DGMK-Forschungsbericht (ISBN 978-3-
941721-39-5) ist für November 2013 geplant.
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