Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
In Deutschland werden jedes Jahr weit \u00fcber 350.000 Tonnen Motoren\u00f6le auf Basis fossilen Ursprungs abgesetzt. J\u00e4hrlich werden davon etwa 150.000 Tonnen verbraucht und belasten die Umwelt in Form von gesammeltem Alt\u00f6l, durch Emission und Auslaufen. In dem vorliegenden Vorhaben wird der Einsatz nachwachsender Rohstoffe am Beispiel der High Oleic Sonnenblume als haupts\u00e4chlicher Grund\u00f6lbestandteil in einer klassischen Motoren\u00f6lformulierung untersucht. Der Einsatz eines biologisch abbaubaren Motoren\u00f6les b\u00f6te entscheidende Vorteile hinsichtlich Kraftstoffersparnis, reduzierter Partikelemission, ge-ringer \u00d6kotoxizit\u00e4t und einer h\u00f6heren Umweltvertr\u00e4glichkeit durch die biologische Abbaubarkeit. Im Ver-gleich zu den bisher eingesetzten synthetischen Estern, k\u00f6nnen die Verfahrens- und Energiekosten deutlich gesenkt werden. Dieser Ansatz w\u00fcrde es zum ersten Mal erm\u00f6glichen, einem \u00f6kologisch wertvollen Produkt den Nischencharakter zu nehmen und es aufgrund des marktgerechten Preisniveaus einer breiten \u00d6ffentlichkeit zug\u00e4nglich zu machen.<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenDie HO-Sonnenblume scheint sich nach den bisher durchgef\u00fchrten Verifikationstests hervorragend als Grund\u00f6l f\u00fcr die Produktion von Motoren\u00f6len zu eignen. Dies begr\u00fcndet sich besonders durch die in Moto-rentests erzielte Kolbensauberkeit sowie einem moderaten Viskosit\u00e4tsanstieges w\u00e4hrend der Testdauer. Aufbauend auf den bereits bestehenden Ergebnissen wurde eine optimierte Basisformulierung erarbeitet. Da es sich bei der zuk\u00fcnftigen Formulierung um ein so genanntes Mixed-Fleet handelt, also um ein Mo-toren\u00f6l, das sowohl in Diesel- als auch in Benzinmotoren eingesetzt wird, wurden im Rahmen des Projektes die technischen Machbarkeitsuntersuchungen sowohl f\u00fcr Diesel- als auch f\u00fcr Benzinmotoren unter-sucht.
\nDie Dieselgetriebenen Aggregate stellen h\u00f6here Anforderungen an den Schmierstoff. Es ist daher sinnvoll und Kosten sparend, zuerst das Mixed-Fleet f\u00fcr die Diesel-Sequenzen zu formulieren. Nach Abschluss dieser komplexen Testreihen wird die Formulierung analog in Benzinmotor getriebenen Fahrzeugen getestet. Neben der Eignung des eingesetzten Schmierstoffes als Motoren\u00f6l stehen die direkten Ein-fl\u00fcsse auf das Emissionsverhalten, die Fuel Economy, die M\u00f6glichkeit verl\u00e4ngerter \u00d6lwechselintervalle sowie die Anforderungen durch die Euro IV und V Norm im Vordergrund der Untersuchungen<\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
Aufbauend auf den bestehenden Ergebnissen wurde in der Anfangsphase die Erarbeitung einer optimierten Basisformulierung angestrebt. In dieser Phase geht es um einschl\u00e4gig bekannte Test und Labor-arbeiten zur Optimierung eines Basisfluids. Im Rahmen der technischen Machbarkeits-Untersuchungen wurden in dem Vorhaben Testreihen f\u00fcr Diesel- und Benzinmotoren vorgesehen. Diese Tests sollten Aufschluss \u00fcber das Verhalten des Motoren\u00f6ls in diversen Motorentypen in Bezug auf folgende Kriterien liefern und eventuelle Modifizierungen in der Formulierung erm\u00f6glichen: Alterung, Oxidation, Verschlei\u00df, Schlammbildung Viskosit\u00e4tsver\u00e4nderungen die Beschaffenheit des Gebraucht\u00f6ls. Insgesamt ist festzuhalten, dass die anf\u00e4nglichen Bedenken in Bezug auf die Oxidationsstabilit\u00e4t nicht zum Tragen gekommen sind. In den Pr\u00fcfmotoren TU5JP und Sequence IIIG konnte nachgewiesen werden, dass die nat\u00fcrli-chen Ester der High-Oleic-Sonnenblume die Oxidationsstabilit\u00e4t nicht negativ beeinflussen. Die Resultate aus den Labortests konnten somit durch die Pr\u00fcfstandsergebnisse best\u00e4tigt werden. Die Resultate in dem 200h dauernden Dieselmotorentest OM 602 LA zeigten auch die Vorteile der High-Oleic-Sonnenblume in Bezug auf die Oxidationsstabilit\u00e4t und die Kolbensauberkeit. Der \u00d6lverbrauch lag hier im Vergleich zu dem eingesetzten Referenz\u00f6l bei nur 50%. Die Verschlei\u00dfwerte waren an der Grenze, lagen aber noch im Rahmen der technischen Anforderungen. Die Fuel Economy Eigenschaften konnten im Pr\u00fcfmotor M 111 FE unter Beweis gestellt werden. Durch den Einsatz der High-Oleic-Sonnenblume konnte im Vergleich zu einem Leichtlaufmotoren\u00f6l der Klasse 10W-40 eine Absenkung der Schwefel-Bezogenen Emissionen von 30% erreicht werden. Mit nur 50% biologischer Abbaubarkeit im OECD 301B Test konnte das geplante Ziel von 60% nicht erreicht werden. Allerdings liegt das erreichte Niveau ca. doppelt so hoch wie bei konventionellen Motoren\u00f6len. Aufgrund der neuen und st\u00e4rkeren Anforderungen der Pr\u00fcfmotoren ist ein gr\u00f6\u00dferer Anteil an nachwachsenden Rohstoffen als 30% zurzeit noch nicht reali-sierbar. Da in konventionellen Motoren\u00f6len keine nat\u00fcrlichen nachwachsenden Rohstoffe zum Einsatz kommen, ist ein Zuwachs von absolut 30% oder analog 60% des gesetzten Zieles eine erste wichtige Basis f\u00fcr weitere Entwicklungen. Aufgrund der in den letzten Tests aufgetretenen Schwierigkeiten sind die Zielsetzungen nur zum Teil erreicht worden. Das erh\u00f6hte Verschlei\u00dfverhalten und der gr\u00f6\u00dfere Visko-sit\u00e4tsanstieg im Diesel-Motor waren ausschlaggebend f\u00fcr den teilweisen Verzicht auf die weiterf\u00fchrende Entwicklung. Analog hierzu wurde der anf\u00e4nglich anvisierte Betrag von f\u00f6rderf\u00e4higen Kosten nicht voll-st\u00e4ndig in Anspruch genommen. Die tats\u00e4chlich realisierten und geltend gemachten Kosten belaufen sich auf 289.960,44 \u0080. Dennoch lieferten die Pr\u00fcfresultate aus dem F\u00f6rdevorhaben wertvolle Erkenntnisse, die im Rahmen weiterf\u00fchrender Entwicklungen von gro\u00dfem Wert sein werden.<\/p>\n
\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n
Vortr\u00e4ge: 1) Nat\u00fcrliche Ester im 4-Takt Benzin und Diesel Motor; Schweiz – Universit\u00e4t St. Gallen, 8.Juli 2002; 2) Alternatives v\u00e9g\u00e9tales; Frankreich – Boussens , jeudi 5 juin 2003; 3) Application of refined High Oleic Sunflower oil in combustion engines; 8th International Scientific & Research Conference; Ukraine – Berdyansk , September 8th to 12th, 2003; 4) Die High-Oleic-Sunflower als Neue Grund\u00f6lkomponente; Eigenschaften und Anwendungsbereiche; Deutschland – Universit\u00e4t Hohenheim; 15.-17. M\u00e4rz 2005; 5) Die High-Oleic-Sunflower als Neue Grund\u00f6lkomponente; Tagung Neue Brennverfahren; Deutschland – Berlin; 28. September 2006, Ernst Reuter Haus – Haus der Technik<\/p>\n
Fazit<\/p>\n
Die in dem Projekt erzielten Ergebnisse zeigen, dass der Einsatz der High-Oleic-Sonnenblume als Grund\u00f6lkomponente in Motoren\u00f6len grunds\u00e4tzlich m\u00f6glich ist. Die angestrebten Eigenschaften und Ziele konnten teilweise umgesetzt werden. Hervorzuheben sind die guten Ergebnisse in Bezug auf die Kolben-sauberkeit und die Oxidationsstabilit\u00e4t. Negativ aufgefallen sind die zum Teil erh\u00f6hten Verschlei\u00df- und Viskosit\u00e4tswerte in modernen Dieselmotoren. In Bezug auf die Fuel Economy Eigenschaften, konnten in zwei von drei offiziell international anerkannten Pr\u00fcfmotoren \u00fcberdurchschnittlich gute Ergebnisse erzielt werden. Die zentrale Bef\u00fcrchtung, dass die High-Oleic-Sonnenblume nicht ausreichend Oxidationsstabil sei, konnte in mehreren Pr\u00fcfmotoren widerlegt werden. Es hat sich aber gezeigt, dass aufgrund des erh\u00f6hten Blow-By-Effekts in Dieselmotoren die Verbrennungsr\u00fcckst\u00e4nde einen negativen Einfluss auf die High-Oleic-Sonnenblume aus\u00fcben und so das Verschlei\u00dfverhalten verschlechtern. Ausgehend von den heutigen Erfahrungswerten und im Wissen um die Problematik bei Dieselfahrzeugen w\u00e4re es sinnvoll diesen Informationsgewinn in ein neues Projekt einflie\u00dfen zu lassen. Das gestiegene Preisniveau bei konventionellen Motoren\u00f6len w\u00fcrde jetzt auch den Einsatz von leistungsf\u00e4higeren High-Oleic-Sonnenblumen Komponenten. Die bis dato erreichten Eigenschaften des Kandidaten\u00f6ls k\u00f6nnten so noch einmal hinsichtlich der Umweltaspekte sowie der geforderten Performance deutlich verbessert werden.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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