Spektroskopische Untersuchungen zur Ergründung der Wechselwirkungen zwischen Biodiesel und Dieselkraftstoff bei Blends
Zur Einhaltung der Richtlinie 2009/28/EG des Europäischen Parlaments und des Europäischen Rats der Union bis zum Jahr 2020 10 % des Kraftstoffverbrauchs aus alternativen Energieträgern stammen zu lassen, ist es unter anderem vorgesehen, Mischungen von fossilen mit biogenen Kraftstoffen einzusetzen. Diverse Arbeiten berichten jedoch von teilweise erheblichen Problemen beim Einsatz dieser Mischungen von Dieselkraftstoff mit Biodiesel. Insbesondere führen dabei die oxidativen Abbauprodukte der Pflanzenölmethylester im Biodiesel zu verstärkter Sedimentbildung in den Mischkraftstoffen. Ein erhöhter Verschleiß von Motorteilen sowie veränderte Emissionen waren bei dessen Einsatz zu erwarten. Die Wechselwirkung zwischen Dieselkraftstoff und Biodiesel in Blends wurde in dieser Arbeit spektroskopisch untersucht. Mittels Fourier-Transform-Infrarotsprektrometrie (FTIR) und UV/VIS- Spektroskopie konnte neben der oxidativen Alterung verschiedener Dieselkraftstoff-Biodieselblends auch die Sedimentbildung untersucht werden. Weiter wurden die Bedingungen für die Sedimentbildung in Kraftstoffmischungen genauer betrachtet und Abhilfemaßnahmen entwickelt. Im motorischen Einsatz wurden schließlich verschiedene Blends hinsichtlich ihrer Emissionen in einem LKW-Dieselmotor untersucht.
Es konnte ein Zusammenhang gefunden werden zwischen dem Abbau von Antioxidanten im Rapsmehtylester (RME) und der Bildung von Oxidationsprodukten. Desweiteren traten bei sehr unpolaren Dieselkraftstoffkomponenten wie Gas-to-liquid (GtL) und hydriertem Pflanzenöl (HVO) in Blends mit gealtertem RME verstärkt Oligomere des RME als Sedimente auf. Als Abhilfemaßnahme gegen die Sedimentbildung konnten Alkohole zur Lösung der Oligomere gefunden werden. Motorläufe mit Blends mit und ohne Alkohol zeigten keine signifikanten Unterschiede bei den Emissionen.
