Technik Kraftstoffe

Alle PORSCHE-DIESEL-Schlepper werden, von ganz wenigen Ausnahmen wie dem Kaffeeplantagenschlepper und einigen frühen Versuchsmodellen abgesehen, von Dieselmotoren angetrieben.

Der exzessive Verbrauch der Ölreserven der Erde mit allen daraus resultierenden Nebenwirkungen sowie der ständig steigende Preis für Rohöl und die ebenso stetig steigende Besteuerung des Diesels führen zur Suche nach Alternativen.

Die Forschung beschäftigt sich mit solar- oder wasserstoffgetriebenen Fahrzeugen, die aber von einer im Alltag nutzbaren Form noch weit entfernt sind.

Eine andere Möglichkeit sind die Hybridkonstruktionen, die ein duales Antriebssystem aus herkömmlichen Kraftstoff und elektrischer Energie beinhalten.

Interessanterweise hat Ferdinand Porsche bereits um 1900 ein Fahrzeug hergestellt, welches mit elektrischen Radnabenmotoren angetrieben wurde, die ihre Energie durch einen Benzinmotor, der einen Dynamo antrieb, erhielten – dieses war damals der Stand der Technik, die Elektromotoren waren sehr gut entwickelt und der Kraftstoffmotor diente nur zur Erzeugung des elektrischen Stromes und das Problem der Speicherung der elektrischen Energie war auch damals noch nicht gelöst.

Welche Möglichkeiten für die Verwendung von alternativen Kraftstoffen gibt es aber für PORSCHE-DIESEL-Motoren oder die anderer Schlepper?

Hier soll es darum gehen die Möglichkeiten der alternativen Kraftstoffe aufzuzeigen, um die Kosten und die Belastung der Umwelt auf ein möglichst geringes Maß zu bringen.

Dieses soll aber alles nicht darüber hinwegtäuschen, daß natürlich jede Verbrennung eines Kraftstoffes eine Belastung für die Umwelt darstellt und letztlich auch einen Verbrauch von Recourcen. Der Begriff des 'Biodiesels' oder 'Biokraftstoffen' sollte darüber nicht hinwegtäuschen.

Aber zunächsteinmal eine Begriffserklärung:

1. "Biodiesel" als standardisierter Kraftstoff

"Biodiesel" haben die technische Bezeichnung Pflanzenölmethylester (PME) und Rapsölmethylester (RME). Biodiesel sind Pflanzenöle, die durch eine weitgehende - in der Regel industrielle - Aufbereitung zu einem standardisierten, immer gleichbleibenden, Kraftstoff verarbeitet werden.

Die Anforderungen für PME und RME sind in der europäischen Norm EN 14 214 festgelegt, welche erfüllt sein muß, will ein Anbieter den Kraftstoff verkaufen. Hier sind zum Beispiel die Eigenschaften des Zündverhaltens, des Energiegehaltes und des Temperaturverhaltens (Steifigkeit bei Kälteeinwirkung) festgelegt.

Diese ermöglicht die Zulassung von Bauteilen und Motoren für diesen Kraftstoff durch den Hersteller, was für einen reibungslosen Ablauf notwendig ist.

Die Umarbeitung des rohen Pflanzenöls zum PME bzw. RME hat neben dem Vorteil des genormten Kraftstoffes auch Nachteile.

Die Arbeiten dazu sind verhältnismäßig komplex und energieaufwendig, der entstehende Kraftstoff ist aggressiver als normaler Diesel. Die Motoren und Motorenteile müssen entweder vom Hersteller für den Verbrauch freigegeben sein oder und mit entsprechenden, wiederum freigegebenen, Umbausätzen ausgerüstet werden. Die Kosten dazu sind bei allen Fahrzeugen verschieden hoch.

Mit der Veränderung der Pflanzenöle ist auch verbunden, daß Biodiesel der Wassergefährdungsklasse 1 zugeordnet wird.

Über den Einsatz von Biodiesel bei PORSCHE-DIESEL-Schleppern gibt es zwar verschiedene Einschätzungen und Berichte, aber keine verläßliche Information.

Die in den heutigen Motoraggregaten üblichen Kunststoffteile gibt es im Grundsatz bei PORSCHE-DIESEL-Motoren nicht, aber wie z. B. die Einspritzpumpen den Kraftstoff dauerhaft vertragen, ist nicht bekannt.

2. Pflanzenöle/Rapsöl
2.1 Pflanzenöl im Vergleich zu Diesel

Pflanzenöle als Kraftstoffe werden in der Regel als PÖL (Pflanzenöl) und Röl (Rapsöl) bezeichnet.

Pflanzenöl wird hergestellt, in dem die Erntefrüchte gepreßt und gefiltert werden, ansonsten bleibt es chemisch unverändert.

Die Pflanzenöle für motorische Anwendungen unterscheiden sich nicht grundsätzlich von den Pflanzenölen zum Verzehr.

Bei den Pflanzenölen unterscheidet man verschiedene Sorten, welche zurückgehen auf die angebaute Pflanze. Üblich sind Sonnenblumenöl und Rapsöl, die anderen Pflanzenölsorten sind hier entweder nicht gebräuchlich (z. B. Jatrophaöl) oder nicht wirtschaftlich (z. B. Distelöl).
Für den Einsatz in Dieselmotoren ist Rapsöl am besten geeignet, weil es mit einer Cetanzahl von 40 bis 42 verhältnismäßig dicht bei den Eigenschaften des Diesels (Cetanzahl 51 bis 56) liegt.

Beim Einsatz von PÖL und RÖL in Vorkammerdieselmotoren braucht am Motor und an den Einspritzorganen nichts geändert werden.

Anders sieht es bei modernen Direkteinspritzermotoren aus, die für den Einsatz umgerüstet werden müssen.

Problematisch ist der Einsatz der Pflanzenöle während der kälteren Jahreszeit, da das thermische Verhalten (Fließfähigkeit) zwar dem Diesel gar nicht unähnlich ist, aber der an den Tankstellen ausgegebene Diesel wird regelmäßig im Herbst auf Winterdiesel umgestellt, der einen Betrieb bis ca. -15° bis -20° C ermöglicht.

In früheren Zeiten wurde dem Diesel beim Tanken eine gewisse Menge Benzin zugeführt - von diesem manuellen Verfahren ist aber auf jeden Fall abzuraten!

Die Kälte kann dazu führen, daß der Kraftstoff durch die auftretende Zähigkeit nicht mehr ordnungsgemäß transportiert wird, der Motor nicht startet oder gleich wieder ausgeht.
Der Stockpunkt von Rapsöl liegt bei ca. - 9° bis - 15° C und ist dem des nicht aufbereiteten Diesels sehr ähnlich (Stockpunkt ca. - 14° C).
In der Praxis heißt das, daß selbst bei geringen Minustemperaturen der Kraftstoff PÖL verwendet werden kann.

Bei den meisten Schleppern ist der Tank in der Nähe des Motors untergebracht. Dieses führt zu einer automatischen Erwärmung des Kraftstoffes beim Betrieb des Motors und damit zu einer besseren Fließeigenschaft, welche sich beim Rapsöl immer mehr der von Diesel angleicht, je wärmer es ist.
Steht der Schlepper z. B. in einer Garage, wird gestartet und anschließend bei Kälte draußen gebraucht, verhindert der Betrieb selber das Erreichen des Stockpunktes.

Für PKW und LKW gibt es für dieses Problem Heizleitungen, die durch den Tank gezogen werden und erst elektrisch und danach mit Kühlwasserwärme betrieben werden. Dieses ist in der Regel bei Schleppern nicht notwendig.

Problematisch ist der Betrieb mit Pflanzenöl, wenn die Einspritzdüsen nicht in Ordnung sind oder z. B. der notwendige Betriebsdruck von 150 kg/cm² nicht erreicht wird. Oftmals springt der mit Diesel betriebene Schlepper trotzdem nach entsprechendem Vorglühen bei Kälte gutmütig an - bei der Verwendung von Pflanzenöl tut er es aber häufig auch nicht.

Leider ist die Reparatur von Einspitzdüsen nur mit viel eigenem Wissen oder in Fachwerkstätten möglich und kostet beim vollen Einsatz ca. 110,00 Euro pro Düse.

Sind die Düsen in Ordnung, springt der Motor nach dem Vorglühen auch bei kälteren Temperaturen normal an.

Eine andere Möglichkeit ist der Einbau eines kleineren zusätzlichen Tankes, der im Winter mit Diesel gefüllt wird. In die Leitung zu den Einspritzpumpen wird ein T-Stück eingesetzt sowie in jede Zuleitung ein Absperrhahn (alternativ auch ein Dreiwegeventil).

Nun läßt sich der Motor mit Diesel starten und im Betrieb mit PÖL fahren, wenn man kurz nach dem Start die Hebel entsprechend umlegt. Umgekehrt kann man beim Ende des Betriebes den Motor in der letzten 10 Minuten mit Diesel laufen lassen, um für den nächsten Startvorgang gewappnet zu sein.

Der Nachteil dieser Maßnahme ist die Veränderung des ursprünglichen Schleppers gegenüber dem Original, der Vorteil die unbedingte Startfähigkeit auch bei Kälte.

In Einzelfällen mag auch die Vergrößerung des Gesamttankvolumens von Vorteil sein.
Beachten muß man aber, daß - auch wenn man mit Diesel aus dem Zusatztank fährt - die Rückführleitung weiterhin in den Haupttank führt und man den Verbrauch nicht messen kann.
Einfacher ist es im Zweifelsfall den Schlepper in den kalten Monaten, die in der Regel ja nur der Januar und der Februar sind, mit Diesel zu betreiben und in der restlichen Zeit mit Pflanzenöl oder einer Mischung davon.

2. 2. Bezugsquellen für Pflanzenöl

Pflanzenöl kann man entweder bei den landwirtschaftlichen Genossenschaften - hier auch in größeren Mengen - kaufen oder handelsübliches Öl, welches für den Verzehr geeignet ist, verwenden.

10 l-Gebinde, wie man sie z. B. bei Lebensmittelgroßhandel kaufen kann, lohnen sich in der Regel nicht, da das verwendete Öl hochwertiger ist und damit der Preis der Literflasche nicht erreicht wird.

Wer Pflanzenöl kauft, verwendet oder lagert, profitiert vom hohen Flammpunkt (der Flammpunkt liegt bei Rapsöl bei ca. 220° C, der von Diesel beträgt 50° bis 80° C) und der Ungiftigkeit.
Dieses macht die Lagerung ohne weitere Auflagen - wie sie z. B. bei Heizöl gemacht werden - möglich.

Umgekehrt kann man ausgediente Öltanks, die man oft gegen einen geringen Preis oder für die Mühe des Abtransportes bekommen kann, sehr praktisch für die Lagerung verwenden und mit einem angeschlossenen Schlauch mit Absperrhahn den Tank befüllen.
Um übergetretenes und auslaufendes Öl ist es schade, es richtet aber keinen Schaden an.

3. Umweltschutz

Leider fördert der Anbau von Raps in einem gewissen Maß die Monokultivierung der Landschaft. Es gibt Untersuchungen über die in Deutschland benötigten Flächen, um den herkömmlichen Kraftstoff zu ersetzen.

Leider haben gerade in der letzten Zeit Studien gezeigt, daß durch die Düngung der Rapspflanze andere treibhausrelevante Stoffe freigesetzt werden, die den Nutzen wieder konterkarieren.

Wenn in Ländern der 3. Welt natürliche Wald- und Urwaldflächen gerodet werden, damit dort öltragende Pflanzen angebaut werden können, die dann in Europa ‚bio‘ sind, wiederspricht dieses der eigentlichen Intension.

4. Rechtliches

Zur Zeit wird der Einsatz von Pflanzenöl als Kraftstoff durch den Gesetzgeber positiv beurteilt. Schon aber gibt es Überlegungen die als Kraftstoff verwendeten Öle zu besteuern.
Sicher ist, daß der Staat sich die entgangenen Einnahmen aus dem Minderverbrauch konventioneller Kraftstoffe vergüten lassen möchte, egal wie politisch sinnvoll das ist.
Inzwischen wurde die Einführung einer Steuer für Biodiesel politisch beschlossen.
Nicht bekannt ist, wie die Besteuerung von Pflanzenölen stattfinden soll und in welcher Höhe sie kommen wird.

5. Quintessenz

Die Motoren der Schlepper können zwar mit Pflanzenölen laufen, aber sie sind nicht für diesen Kraftstoff gebaut.

Bei bestimmten PKW-Motoren gibt es inzwischen Erfahrungswerte und lange Laufzeiten.
Zu Schleppermotoren ist nur sehr wenig bekannt.

Da wir hier über historische Fahrzeuge sprechen, die in der Regel keine sehr hohe Laufzeiten und damit auch einen entsprechend niedrigen Verbrauch haben, ist der Preisvorteil entsprechend gering.

In Anbetracht des technischen Restrisikos ist der Nutzen fraglich.

Anders sieht es bei den für diesen Treibstoff entwickelten Motoren aus, die bereits in LKW und Schiffen eingesetzt werden.
Auch Traktorenhersteller wie z. B. Fendt setzen sich mit den neuen Kraftstoffen auseinander.

Geht man vom Umweltaspekt aus, ist das Pflanzenöl nicht unproblematisch, aber dennoch weniger schädlich als normaler Diesel.

Über Erfahrungsberichte zu der Verwendung von Biodiesel und Pflanzenölen würde ich mich sehr freuen ...