Anwendungstechnische Eigenschaften (ATES) von FAME
in Heizöl
Die heute verfügbare Biokomponente zur Beimischung zu Heizöl ist Fettsäuremethylester. Dies wird häufig auch als FAME oder Biodiesel bezeichnet. FAME wird durch die Umesterung eines Pflanzenöles gewonnen, beispielsweise Rapsöl in Rapsölmethylester (RME).
Aber FAME hat andere chemische und physikalische Eigenschaften als Heizöl. Insbesondere die Produktqualität könnte über lange Lagerzeiträume zu anwendungstechnischen Einschränkungen führen.
Projektziel
Mit dieser Prüfapparatur werden die anwendungstechnischen Eigenschaften von FAME als Biokomponente im Heizöl getestet.
Ziel des Projekts war die Entwicklung einer Prüfapparatur und Prüfmethode, die die systematische Untersuchung des brennstoffspezifischen Einflusses von Heizöl EL-FAME-Mischungen (englisch: Blends) auf die Betriebssicherheit von Ölgeräten ermöglicht.
Die getestete Prüfapparatur nutzt typische Bauteile (Pumpe, Vorfilter, Vorwärmer, Düse) und Komponenten einer Ölheizung, allerdings ohne Brennstoff zu verbrennen. In der Prüfapparatur wird ein Brennstoffblend solange umgepumpt, bis wiederholt Bauteildefekte auftreten, maximal jedoch 4.000 Betriebsstunden.
Alle 300 Stunden wird eine Brennstoffprobe vom Boden des mit 60 Litern gefüllten Betriebsfasses entnommen, um mögliche betriebsbedingte Brennstoffveränderungen feststellen zu können.
Projektergebnisse und Empfehlung
Die entwickelte Prüfapparatur differenziert reproduzierbar zwischen unterschiedlichen Heizöl-FAME-Blends. Insgesamt gab es vier Testläufe in denen immer drei Prüfstände betrieben wurden. Auf jedem Prüfstand waren jeweils vier Prüfapparaturen montiert. Die drei Prüfstände wurden immer zeitgleich betrieben. So konnten Vorgänge wiederholt und Ausfälle verglichen werden.
Testläufe 1-2: Untersuchungen zur FAME-Konzentration
Bei den Testläufen eins und zwei wurde schwefelarmes Heizöl mit FAME-Beimischungen zwischen 0,025 bis maximal 20 Volumenprozent (%v/v) eingesetzt. Als Referenz lief reines schwefelarmes Heizöl (ohne Biobemischung) mit.
Ergebnis: Je höher die FAME-Konzentration, desto eher kommt es zu Ablagerungsbildung in bzw. an den Bauteilen der Prüfapparatur.
Testlauf 3: Untersuchungen zur FAME-Qualität
Beim dritten Testlauf wurden drei unterschiedliche FAME-Qualitäten untersucht, die sich hinsichtlich ihrer Lagerungszeit (frisch bis 6 Monate gelagert) und ihrer Stabilität unterschieden. Dazu wurden diese FAME-Qualitäten zu 20 % v/v in schwefelarmes Heizöl EL eingemischt. Als Referenz lief wieder reines schwefelarmes Heizöl ohne Biobemischung mit.
Ergebnis: Je älter die FAME-Qualität, desto eher kommt es zu Ablagerungsbildung und in der Folge zu Bauteilverlegungen in der Prüfapparatur.
Testlauf 4: Untersuchungen zur Testlaufzeit
Der vierte Testlauf lief mit einem Heizöl-FAME-Blend (FAME 20 %v/v). Die eingesetzten Prüfölmengen variierten zwischen 20 und 60 Litern.
Ergebnis: Je geringer die eingesetzte Prüfölmenge, desto mehr wird das Prüföl „gestresst“ und desto mehr Ablagerungen bilden sich. Es kommt in der Folge zu Bauteilverlegungen in der Prüfapparatur.
