Ölpresse NF 500 - Pflanzenöl Fachmagazin

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Technische Nutzung
Langzeitstabilisierung von Pflanzenölkraftstoffen mit Antioxidantien
Lagerstudie und Praxiseinsatz
Der Einsatz von Antioxidantien ist beim
Gebrauch von Rapsölkraftstoff ratsam,
weil diese Kraftstoffe strukturbedingt besonders
leicht einer oxidativen Alterung
unterliegen. Dies führt zu einer Erhöhung
der Viskosität, der Säurezahl und der Neigung
zur Ablagerungsbildung/Verharzung
an Motorbauteilen. Bei einem Motorschaden
muss der Betreiber nachweisen, dass
sich zum Zeitpunkt des Schadens im Fahrzeugtank
normgerechter Kraftstoff befand.
Die Einhaltung des Grenzwertes für die
Oxidationsstabilität ist deshalb nicht nur
bei Auslieferung des Kraftstoffes, sondern
über den gesamten Einsatzzeitraum beim
Anwender zu gewährleisten. Erfahrungsgemäß
ist dies zurzeit oft nicht der Fall.
Die hier präsentierten Ergebnisse waren
Teil des Projektes „Langzeitstudie über
den Einsatz von Antioxidantien an Rapsölkraftstoff
in der Praxis“. Diese Studie
wurde gefördert durch die Fachagentur
für Nachwachsende Rohstoffe e.V. (FKZ
22023206), die Union zur Förderung von
Oel- und Proteinpflanzen e.V. (Projekt-Nr.
540/072) sowie das Centre for Sustainable
Energy Research e.V..
Oxidationsstabilität
von Rapsölkraftstoffen
Es ist bekannt, dass die Qualität von
Rapsölkraftstoff durch mehrere Faktoren
(Lagerbehälter, Leichteinwirkung, Temperatur)
beeinflusst wird [1]. Frühere Studien
belegen, dass zur Gewährleistung einer
normgerechten Rapsölkraftstoffqualität
bzw. der geforderten Lagerstabilität eine
frühzeitige Additivierung mit einem Antioxidationsmittel
erforderlich sein kann [2],
[3]. Ein Schwerpunkt der Untersuchungen
war daher die realitätsnahe Langzeitverfolgung
der Lagerstabilität von Rapsölkraftstoff,
wobei ein direkter Vergleich
von unverändertem Rapsöl und Rapsöl,
welches mit einem wirksamen Antioxidans
(0,1 %) stabilisiert wurde, erfolgte. Das Antioxidans
„Baynox® Plus“ wurde von der
Fa. Lanxess Deutschland GmbH, D-51369
Leverkusen, zur Verfügung gestellt. Unter
gleichzeitiger Variation des Behältermaterials
(Stahl, Polyethylen) wurden zwei verschiedene
Rapsölqualitäten (Rapsölraffinat,
kaltgepresstes Rapsöl) über die Dauer
von 930 Tagen im Tagesgang gelagert. In
Abbildung 1 ist der Aufbau des Rapsöllagers
dargestellt.
Im Rahmen der Lagerstudie wurden un-
Pflanzenöl 1 / 2011
Abb. 1: Aufbau des Rapsöllagers
ter anderem die Oxidationsstabilität bei
110 °C (gemäß DIN EN 14112), die Säurezahl
(DIN EN 14104) sowie der Wassergehalt
(DIN EN ISO 12937) analysiert und
überprüft. In Abbildung 2 ist die Oxidationsstabilität
von kaltgepresstem Rapsöl in
Abhängigkeit von der Lagerdauer und dem
Behältermaterial dargestellt.
Wie aus Abbildung 2 erkennbar ist, sinken
die Oxidationsstabilitäten der beiden
unadditivierten Rapsölproben („PE_p“,
„Stahl_p“) nach einer Lagerdauer von
etwa 350 Tagen unter den Grenzwert (6
Stunden). Es können hierbei keine signifikanten
Unterschiede in Abhängigkeit vom
Tankmaterial festgestellt werden. Dem-
gegenüber liegen die Oxidationsstabilitäten
der stabilisierten Proben („PE_a“,
„Stahl_a“) über dem Versuchszeitraum
deutlich oberhalb von 20 Stunden. Die
Analyse weiterer kraftstoffrelevanter Parameter
(Wassergehalt, Säurezahl) ergab
keine wesentlichen Beeinträchtigungen
des Rapsölkraftstoffes in Abhängigkeit
von der Lagerdauer, dem Behältermaterial
sowie dem Antioxidationsmittelgehalt. Die
entsprechenden Kennwerte des Rapsölraffinats
lagen jeweils in der gleichen Größenordnung.
Hierbei konnten ebenfalls
keine signifikanten Unterschiede bezüglich
Antioxidansgehalt und Behältermaterial
festgestellt werden.
Abb. 2: Oxidationsstabilität des kaltgepressten Rapsöls bei 110 °C mit und ohne Antioxidanszusatz in Abhängigkeit
vom Tankmaterial, a - additiviert, p - pur.