Eignung von Altspeisefett als alternativer Brennstoff für stationäre Dieselmotoren

Pflanzenöl hat aufgrund der hohen Energiedichte, der geringen Wassergefährdung, der CO2neutralen Verbrennung, der Einsparung fossiler Energieträger und der lokalen Produktionsmöglichkeit das Potential, einen wachsenden Stellenwert in der Energieerzeugung darzustellen. Daher wurde die Diskussion in Wissenschaft und Technik wieder aufgenommen. Gefördert wird dieser Effekt durch entsprechende Gesetze und Regelwerke in den verschiedenen Ländern, welche u.a. die Vergütung für den Strom aus Biomasse für einen festgelegten Zeitraum garantieren. Gebrauchte Pflanzenöle fallen in der Industrie, in Gaststätten und in Haushalten an. In den letzten Jahren wurden die Stoffe hauptsächlich in der Tierfutterindustrie entsorgt. Betriebe, in denen das Material anfällt, sind, unabhängig von der derzeitigen Gesetzeslage, an einer sinnvollen und umweltverträglichen Lösung für die Verwertung dieser Stoffe interessiert. Da gebrauchtes Pflanzenöl dezentral anfällt, sollten auch die Energieerzeugungseinheiten dezentral installiert werden. Ein zuverlässiger Betrieb von Motoren mit Altspeisefett ist nur möglich, wenn die Qualität des Brennstoffes dies zulässt. Dafür müssen Qualitätskriterien bekannt sein, die in der vorliegenden Arbeit herauskristallisiert wurden. Für fossile Brennstoffe liegen langjährige Erfahrungen, Qualitätssicherungssysteme und Qualitätsnormen vor. Altspeisefett weist in vielen Kriterien stark abweichende Eigenschaften auf. In der vorliegenden Arbeit wurde die Eignung von Altspeisefett sowie die Vor- und Nachteile des Brennstoffes gegenüber Rapsöl und Heizöl EL bei der Verwertung in stationären schweröltauglichen Schiffsdieselmotoren untersucht. Zum Einsatz kamen Motoren der Firma MAN B&W mit einer elektrischen Leistung von 770 und 2.500 kW. Es wurde untersucht, ob die Ergebnisse auf verschiedene Leistungsklassen übertragen werden können. Dabei wurde insbesondere auf die Einspritz- und Verbrennungsparameter, den Heizverlauf, die Abgasemissionen und die Optimierung des Einspritzsystems eingegangen. Ein weiteres Kernstück der Untersuchung bestand aus einem Langzeittest über 11.500 Betriebsstunden. Im Rahmen dieses Langzeitversuchs wurden sowohl die Konstruktionselemente des Einspritzund Brennraumsystems als auch des eingesetzten Katalysators auf Verschleißerscheinungen beurteilt, da hier noch keine Erfahrungen vorlagen. Die Ergebnisse der Arbeit sind u.a. relevant für Betriebe, bei denen biologische Fette und Öle für die Weiterverwertung anfallen, die biologische Fette und Öle sammeln/aufbereiten und für die dezentrale Energieerzeugung in Regionen tropischer und subtropischer Länder, in denen unterschiedliche Ölpflanzen angebaut werden.