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Autoren
OldBo
27.03.2012
Rapsöl kann für die Produktion von Biokraftstoffen eingesetzt werden. Ein Teil wird als Pflanzenöl-Brennstoff verwendet, der größere Teil wird durch Umesterung in flüssige Biokomponenten (Fettsäuremethylester/FAME bzw. Rapsmethylester/RME) umgewandelt und dem Heizöl EL beigemischt. Hierbei handelt es sich dann um Bioheizöl.
Rapsöl kann für die Produktion von Biokraftstoffen eingesetzt werden. Ein Teil wird als Pflanzenöl-Brennstoff verwendet, der größere Teil wird durch Umesterung in flüssige Biokomponenten (Fettsäuremethylester/FAME bzw. Rapsmethylester/RME) umgewandelt und dem Heizöl EL beigemischt. Hierbei handelt es sich dann um Bioheizöl.

Reines Rapsöl kann mit speziellen Rapsölbrennern oder in Pflanzenöl-BHKWs in der Heizung und zur Stromerzeugung eingesetzt werden. Da Pflanzenöle abweichende Eigenschaften von Dieselkraftstoffen (Heizöl EL) haben, gibt es besondere Anforderungen an die Lagerung, die Ölzuführung an den Motor und an den Motor. Außerdem ist eine gleichbleibende Qualität (Qualitätsstandard für Rapsöl als Kraftstoff (RK-Qualitätsstandard) an das Öl erforderlich.
Qualitätsstandard für Rapsöl als Kraftstoff (RK-Qualitätsstandard) Stand 5/00
Eigenschaften/Inhaltsstoffe
Einheiten
Grenzwerte
Prüfverfahren
min.
max.
Dichte (15°C)
kg/m3
900
930
DIN EN ISO 3675
EN ISO 12 185
Flammpunkt (mit geschlossenem Tiegel nach Pensky-Martens)
°C
220
DIN EN ISO 22 719
Heizwert
kJ/kg
35.000
DIN 51 900 T3
Kinematische Viskosität (20 °C)
mm2/s
78,7
-
Kinematische Viskosität (40 °C)
mm2/s
38
DIN EN ISO 3104
Kälteverhalten
°C
noch festzulegen
noch festzulegen
Zündwilligkeit (Cetanzahl)
 noch festzulegen
In Anlehnung an
ISO/DIS 5165
Iodzahl
g/100g
100
120
DIN 53 241-1
Schwefelgehalt
mg/kg
20
ASTM D 5453-93
Gesamtverschmutzung
mg/kg
25
DIN 51 419
Koksrückstand
Masse-%
0,4
DIN EN ISO 10 370
Neutralisationszahl *)
mg KOH/g
2,0
DIN EN ISO 660
Oxidationsstabilität
h
5
ISO 6886
Phosphorgehalt
mg/kg
152)
ASTM D 3231-94
Sulfatasche
Masse-%
0,013)
DIN 51 575
Aschegehalt
Masse-%
0,01
DIN EN ISO 6245
Wassergehalt
Masse-%
0,075
DIN EN ISO 12937
Wassergehalt
mg/kg
1.000
DIN EN ISO 12937
*) Vorgaben der Motorenhersteller können vom angegebenen Grenzwert abweichen
1) vorläufig, bis angepasstes Prüfverfahren verfügbar
2) vorläufig
3) vorläufig, bis Grenzwert nach DIN 51 575 geprüft
Pflanzenöle bestehen hauptsächlich aus Triglyceriden (Ester aus dem dreiwertigen Alkohol Glycerin und drei Fettsäuren). Dabei bestehen die Fettsäuren aus Kohlenstoffketten, die gesättigt (keine Doppelbindungen zwischen benachbarten CAtomen), einfach ungesättigt oder mehrfach ungesättigt sein. Außerdem können auch Spaltprodukte des Fettabbaus (Mono- oder Diglyceride [Ester mit einer bzw. zwei Fettsäuren] und freie Fettsäuren), vorkommen. Fettbegleitstoffe ( Phospholipide) setzen die Oxidationsstabilität im Pflanzenöl herab und verursachen durch ihre Hydratisierbarkeit (Quellung mit Wasser) Störungen bei der Kraftstoffzufuhr (Verstopfungen von Filtern oder Einspritzdüsen).

Auch sind die typischen Eigenschaften des Planzenöles zu beachten. Hier handelt es sich hauptsächlich um die Dichte, die Viskosität, dem Flammpunkt und der Iodzahl (IZ - Gehalt an ungesättigten Verbindungen). Durch die Einwirkung von Sauerstoff, Licht, Wärme und katalytisch wirkende Metallionen kann das Öl oxidieren, wobei Öle  mit einem hohen gesättigten Fettsäurenanteil relativ beständig sind. Auch wenn Pflanzenöle in Wasser unlöslich sind können Mikroorganismen oder Enzymen eine hydrolytische Spaltung begünstigen, wobei Fettsäuren vom Glyceridmolekül abgespaltt werden.  Pflanzenöle gelten als "nicht wassergefährdend", weil sie innerhalb von 21 Tagen bis zu über 95 % biologisch abgebaut werden.

Folgende Empfehlungen können für die Lagerung von Rapsöl gegeben werden:
  • möglichst konstant niedrige Lagerungstemperaturen (ca. 5 -10 °C)
    Eine gleichmäßig kühle Kraftstofflagerung wird am besten in Erdtanks realisiert. Ist die Errichtung eines Erdtanks nicht möglich, sollte der Vorratstank in einer kühlen Umgebung (z.B. in einem Keller) aufgestellt werden.
  • keine Tankheizungen verwenden
    Tankheizungen werden häufig zur Verbesserung der Fließ- und Pumpfähigkeit von kaltem Pflanzenöl eingesetzt. Aufgrund der mehrfach angesprochenen Alterungsproblematik ist jedoch von einem Aufwärmen des Pflanzenöls im Tank abzusehen. Zur Verbesserung der Pumpfähigkeit sollten stattdessen Kraftstoffleitungen mit größeren Querschnitten und/oder leistungsstärkere Förderpumpen verwendet werden. Kann auf eine Tankheizung nicht verzichtet werden, so sollte die Vorwärmung auf Raumtemperaturniveau (max. 25 °C) begrenzt bleiben.
  • dunkler Aufstellungsort ohne direkte Sonneneinstrahlung
    Licht fördert die Alterungsprozesse von Pflanzenöl. Deshalb sollte der Tank möglichst dunkel aufgestellt werden. Dies gilt insbesondere dann, wenn durchscheinende Kunststofftanks verwendet werden. Eine direkte Sonneneinstrahlung sollte in jedem Fall vermieden werden. Erfolgt die Aufstellung des Lagertanks im Freien, so ist für eine bestmögliche Beschattung der Tanks zu sorgen.
  • Zutritt von Sauerstoff gering halten
    Sauerstoffeintrag in das Pflanzenöl fördert dessen Oxidation. Deshalb sollte bei Tank- und Pumpvorgängen "Plätschern" vermieden werden. Durch entsprechend geringe Fallhöhen oder durch "Abfließen lassen" an den Tankinnenwänden kann Sauerstoffeintritt in das Pflanzenöl weitgehend vermieden werden. Nach dem Befüllen sollte der Tank immer gut verschlossen sein. Selbstverständlich ist jedoch eine ausreichende Tankbelüftung durch Be- und Entlüftungseinrichtungen zur Vermeidung von Unter- und Überdruck sicherzustellen. Je höher der Füllstand im Tank (geringes darüber liegendes Luftpolster) und je kleiner die Grenzfläche Pflanzenöl / Umgebungsluft ist, desto geringer ist die eingetragene Sauerstoffmenge.
  • Eintrag von Wasser vermeiden
    Um Wassereintrag in den Tank zu vermeiden, ist der Tank geschlossen zu halten. Auch sollte eine Kondenswasserbildung durch starke Temperaturunterschiede von Tank und Tankinhalt (z.B. Befüllung eines kalten Tanks mit warmen Pflanzenöl) weitgehend ausgeschlossen werden.
  • Eintrag von Verschmutzungen ausschließen
  • Tank und kraftstoffführende Teile nicht aus Kupfer oder Messing
    Da Metalle (v.a. Kupferionen) stark katalytisch auf die Öloxidation wirken, sollten nur Tanks und Leitungen aus Stahl oder besser Edelstahl verwendet werden. Bei dunkler Aufstellung sind auch Kunststofftanks, z.B. aus Polyamid geeignet.
  • Kraftstoffentnahmestelle nicht unmittelbar am Tankboden anbringen
    Die Entnahme des Pflanzenöls sollte entsprechend der gängigen Praxis nicht unmittelbar am tiefsten Punkt des Tankbodens erfolgen, sondern, wie z.B. durch eine feste Entnahmeleitung oder eine Schwimmentnahme realisierbar, mehrere Zentimeter darüber. Dadurch gelangen sedimentierte Feststoffe nicht in die Kraftstoffzuführung.
  • Lagertanks sollen vollständig und einfach entleerbar sowie leicht zu reinigen sein
    Eine regelmäßige ca. 1-3jährige Tankreinigung ist empfehlenswert, um Bodensedimente und eventuell eingebrachtes Wasser entfernen zu können. Eine Tankreinigung verlängert die Lagerstabilität frischer Pflanzenölchargen, da die Umsetzungsvorgänge verstärkt im Sediment und an der Grenzschicht Wasser/Öl stattfinden. Um eine einfache Tankentleerung zu gewährleisten, sind großzügige Reinigungsöffnungen und Abpumpeinrichtungen vorzusehen.
  • Die Tankgröße bemisst sich nach dem Kraftstoffverbrauch. Für Heizöl-Lagerbehälter wird empfohlen, dass deren Fassungsvermögen etwa so groß ist, dass Öl für mindestens eine Heizperiode eingelagert werden kann und keine Zwischenbefüllung notwendig ist. Bei BHKW mit einer hohen jährlichen Auslastung und entsprechend hohem Kraftstoffverbrauch, kann zur Minderung des Lagerplatzbedarfs auch eine halb- bis vierteljährliche Betankung sinnvoll sein. Die Lagerdauer von Pflanzenöl sollte bei guten Lagerungsbedingungen ca. 12 Monate nicht überschreiten. Quelle: LfU
Der Streit über die Sinnhaftigkeit der Nutzung von Pflanzenölen wird wohl noch einige Zeit weitergeführt werden. Auf der einen Seite wird der Anbau in Monokulturen mit mineralischen Düngemitteln und der vermehrte Einsatz von Pestiziden bemängelt. Auch die Rodung von Regenwäldern zum Freilegen von Anbauflächen für den Ölpflanzenanbau wird als negativ angesehen.

Auf der anderen Seite kann der aus der Ölherstellung gewonnene Presskuchen als Tierfutter weiterverwendet und dann anschließend als Gülle zur Biogaserzeugung genutzt werden. Die dann ausgefaulten Rückstände können als Dünger wieder ausgebracht werden. Außer Winter- und Sommerraps könnten auch andere Ölpflanzensorten  (Sonnenblume, Öllein, Leindotter, Senf) extensiv in Deutschland angebaut werden. Außerdem kann die Ölherstellung in der Region wird als Vorteil angesehen, weil es ein weiteres Betätigungsfeld der Landwirte sein kann.

Wenn diese ganzheitlichen Betrachtung in die Diskussionen einbezogen werden, dann kann die Überlegenheit der moderner Bio-Technik gegenüber dem Mineralöl zielführend sein.

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lowenergy schrieb: Bei ausschließlich Fußbodenheizung benötigst bei entsprechender Bauart der Hydraulik definitiv keinen zusätzlichen Pufferwasserspeicher im Hausheizkreis! Daher nochmal die Frage für wieviele Personen...
schorni1 schrieb: Der Wärmebedarf ist an sich linear zur Außentemperatur. Bei der örtlich festgesetzten niedrigsten Norm-Außentemperatur ist dieser 100% und läuft gegen Null an der Heizgrenze (zwischen 12 und 20 Grad außen)....
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