Wie der Motor sicher läuft

01. Dezember 2020 – Die Herstellung neuer klimaschonender Kraftstoffe ist technisch möglich, wie ein vorausgegangener Beitrag am Beispiel der Plattform-Chemikalie Methanol erläutert. Um zukünftige CO2-arme Brenn- und Kraftstoffe zur technischen Reife zu bringen, ist es einerseits wichtig, die Herstellungsverfahren weiter zu optimieren, und andererseits die Kompatibilität der neuen Kraftstoffe mit technischen Systemen im Bestand sicherzustellen. Regenerative Kraftstoffe sind zwar neu, aber die anwendungstechnischen Fragen bleiben gleich:

  • Alterung/ Oxidationsstabilität
    Wie verändern sich die Kraftstoffeigenschaften über bestimmte Zeiträume unter definierten äußeren Einflüssen, wie zum Beispiel Temperatur?
  • Mischbarkeit
    Lassen sich neue regenerative Kraftstoffe mit anderen alternativen und konventionellen Kraftstoffen gut mischen? Wie verändern sich die Kraftstoffeigenschaften, wenn frische und alte Ware miteinander gemischt werden?
  • Wechselwirkungen
    Treten bei der Mischung Wechselwirkungen zwischen den Kraftstoffen auf?
  • Materialverträglichkeit
    Entstehen Wechselwirkungen zwischen Kraftstoffen und den Materialien kraftstoffführender Bauteile, wie zum Beispiel Korrosion, erhöhter Verschleiß oder quellende Dichtungen?
  • Gesamtsystemverträglichkeit
    Wie steht es um die Gesamtsystemverträglichkeit eines Kraftstoffs?

Das klassische Testing betrachtet einerseits die Fuels und andererseits die Bauteile, aber oft steht das komplexe Wechselspiel von Fuels und Technologien/ Systemen nicht im Fokus der Untersuchungen. Teilweise mangelt es auch an schnellen und kostengünstigen Testverfahren. OWI Science for Fuels und TEC4FUELS haben sich dagegen eine ganzheitliche Betrachtung der Zusammenhänge zu eigen gemacht. OWI entwickelt anwendungsnahe „Fit for Purpose“-Testverfahren, die im Labor reale Einsatzbedingungen nachbilden und klassische Testmethoden ergänzen. „TEC4FUELS entwickelt diese Prüfverfahren von der technischen Reife weiter bis zur Marktreife und führt damit Fuel- und Komponententests für die Automobilindustrie, Schifffahrt, Komponentenhersteller und Mineralölwirtschaft als Dienstleistung durch“, erklärt Klaus Lucka, Geschäftsführer der TEC4FUELS GmbH.

OWI und TEC4FUELS entwickeln Testverfahren, die valide Aussagen über das tatsächliche Verhalten von Kraftstoffen und Bauteilen unter realitätsnahen Einsatzbedingungen ermöglichen. Grafik: OWI/ TEC4FUELS

Zentrales Kriterium: Betriebssicherheit

Auf der Basis der Ergebnisse der Prüfverfahren sind valide Aussagen über das Verhalten von Kraftstoffen, Additiven, Bauteilen und gesamter Systeme unter anwendungsnahen Bedingungen möglich, die beispielsweise kraftstoff- und materialbedingte Risiken offenlegen. Außerdem ergeben sich daraus wertvolle Stoffdaten über die sich verändernden chemisch-physikalischen Eigenschaften von Kraftstoffen im Laufe von Alterungsprozessen, die für ein Fuel Condition Monitoring nutzbar sind. Auf der Basis der stetig wachsenden Sammlung von Know-how und Daten können OWI und TEC4FUELS auch als Consultants technische Pfade aufzeigen sowie Herstellungsprozesse und Potenziale neuer Fuels und Marktchancen bewerten.

Am OWI entwickelte und von TEC4FUELS im Kundenauftrag durchgeführte Testverfahren sind beispielsweise der Schnelltest für Dieselinjektoren (ENIAK)  und der ATESFUELS-Test, mit denen die Kompatibilität von Mitteldestillaten mit Motor- und Heizungsbauteilen untersucht werden können. Damit wird sichergestellt, dass die Industrie keine Überraschungen bei Markteinführungen erlebt. Unternehmen, die mit einem neuen Fuel, einem Bauteil oder System in einen Feld- bzw. Flottentest oder gar in den Markt gehen, brauchen maximale Betriebssicherheit, um sich vor Regressforderungen und Imageschäden zu schützen. „Die Erkenntnisse aus der Anwendung der Prüfmethoden bieten nicht nur wichtige Entscheidungsgrundlagen für die Produktentwicklung, sondern auch für die Qualitätssicherung bestehender Produkte“, erläutert Klaus Lucka. „Sie führen letztlich zu einer hohen Betriebssicherheit und Lebensdauer von technischen Komponenten.“

Welche Prüfverfahren sich für Kraftstoff- und Komponententests eignen und welche Stärken sie haben, lesen Sie im dritten Teil unserer Artikelserie.