IKZ-HAUSTECHNIK, Ausgabe 15/2003, Seite 38 ff.


HEIZUNGSTECHNIK


Mehr Fragen als Antworten

Rapsöl als Brennstoff

Joachim Laue*

Während Biodiesel aufgrund seiner genormten Eigenschaften alternativ zu mineralischem Diesel eingesetzt werden kann, ist eine Verwendung von Rapsöl als Ersatz für Heizöl Extra Leicht nicht so einfach möglich. Ökoaktivisten und Umweltbehörden übersehen bei ihren Bemühungen, biogene Brennstoffe zu fördern eine Reihe praktischer Probleme, die dem Einsatz von Rapsöl als Brennstoff entgegenstehen. Für den Brennstoffhandel entsteht ein Nischenmarkt mit noch vielen offenen Fragen.

Seit rund zehn Jahren etabliert sich Rapsölmethylester (RME), landläufig unter der Bezeichnung Biodiesel bekannt, als Kraftstoff. Nach Angaben der Union zur Förderung von Oel- und Proteinpflanzen e. V. (ufop) wurden im Jahr 2002 rund 550.000 Tonnen RME verkauft und konnte an über 1.300 deutschen Tankstellen Biodiesel gezapft werden.

Normung und Qualitätssicherung trugen dazu bei, die Einsatzmöglichkeiten schrittweise zu verbessern und Probleme zu beseitigen. Die gute CO2-Bilanz des auf pflanzlichen Rohstoffen basierenden Energieträgers empfahl ihn als umweltschonende Alternative, deren Endpreis dank staatlicher Förderung an der Tankstelle unter dem des herkömmlichen Dieselkraftstoffes liegt.

Diese Entwicklung ließ bei Ökoaktivisten und Umweltbehörden den Wunsch reifen, Pflanzenöl auch als Brennstoff in Heizungsanlagen einzusetzen. Dabei hat man allerdings nicht Rapsölmethylester sondern reines Rapsöl im Visier.

Die Rapsöl-Protagonisten übersehen indes, dass das, was für Biodiesel als Kraftstoff gilt, nicht einfach auf Rapsöl als Brennstoff übertragen werden kann.

Biodiesel als Kraftstoff

RME, der der Biodieselnorm E DIN 51606 entspricht, ähnelt in seinen Eigenschaften dem Mineraldiesel und kann daher in Dieselmotoren verbrannt werden. Biodiesel entsteht durch Veresterung von Rapsöl. Bei der "Umesterung" werden zum Rapsöl etwa zehn Prozent Methylalkohol hinzugegeben.

Als Rohstoff für Biodiesel kommt nicht jede Ölpflanze in Betracht. Aufgrund des Fettsäuregehalts eignet sich Non-Food-Raps am besten. Biodiesel ist biologisch abbaubar, unterliegt nicht der Verordnung für brennbare Flüssigkeiten, verringert den Ausstoß von Ruß um die Hälfte und ist von Natur aus fast völlig schwefelfrei (0,001 Prozent).

RME ist nach der allgemeinen Verwaltungsvorschrift zum Wasserhaushaltsgesetz über die Einstufungen wassergefährdender Stoffe in die Wassergefährdungsklasse (WGK) 1 (schwach wassergefährdend) eingestuft. Das heißt er ist in 21 Tagen zu ca. 95 bis 98 Prozent biologisch abbaubar, während Mineraldieselkraftstoff (WGK 2) in 21 Tagen nur zu 20-30 Prozent biologisch abbaubar ist. Die Lagerung von Biodiesel in geeigneten Lagerbehältern regelt DIN 6601.

Umrüstung bei Rapsöl

Für Rapsöl wurde in Abstimmung mit den Motoren- und Rapsölherstellern inzwischen ein erster Qualitätsstandard als Kraftstoff definiert (RK-Qualitätsstandard), auf dessen Grundlage eine vorläufige Norm entwickelt werden soll. Wegen der im Vergleich zu herkömmlichen Kraftstoffen erheblich höheren Viskosität sind einige Umrüstungen erforderlich. In der KFZ-Industrie werden größere Kraftstoffleitungen sowie thermostatisch geregelte Spezial-Filterheizer eingesetzt. Entscheidend sind jedoch die Änderungen an der Gemischaufbereitung bzw. Glühanlage des Motors, die auch beim sehr hohen Flammpunkt eine sichere Zündung und effektive Verbrennung garantieren. Die Umrüstungen müssen durch den TÜV abgenommen und in die Fahrzeugpapiere eingetragen werden. Diese Aussagen treffen im übertragenem Sinne auch auf den gesamten Komplex Tankanlagen und Rohrsysteme zu.

Heizölersatz problematisch

Bereits 1992 veröffentlichte das Bayrische Staatsministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Forsten eine Untersuchung der Bayerischen Landesanstalt für Landtechnik zur "Verwendung von Rapsöl zu Motorentreibstoff und als Heizölersatz in technischer und umweltbezogener Hinsicht".

Darin kommt man zu dem Ergebnis, dass bei "üblicherweise eingesetzten Techniken zur Verfeuerung von Heizöl EL nur eine Beimischung von Rapsöl zu Heizöl EL möglich ist." Da manche Brenner Pflanzenöl überhaupt nicht verarbeiten können, wird allerdings von einer generellen Beimischung abgeraten.

Dauerversuche mit HEL-Rapsölmischungen führten zu Störungen bei unterschiedlichen Verbrennungstechniken. Verdampfungsbrenner mit zentraler Ölversorgung haben Probleme mit der Pumpfähigkeit bei niedrigen Temperaturen durch die Viskosität des Rapsöles und den üblicherweise geringen Querschnitten der Ölleitungen. Bei der dezentralen Versorgung über Ölkannen ergaben sich bei 10-prozentigen Beimischungen von Rapsöl zu HEL Störungen im Anfahrbetrieb und ebenfalls bei niedrigen Umgebungstemperaturen.

In Kleinfeuerungsanlagen kann reines Rapsöl gemäß o.g. Untersuchung nur in Druckzerstäubungsbrennern mit Beimischung von Verbrennungsluft im Düsenstock verbrannt werden, wenn die Möglichkeit der Ölvorwärmung ab Start gegeben ist.

Allen Mischungen mit Rapsöl weisen eine höhere Viskosität als Mineralöl auf. Die hieraus resultierende schlechtere Zerstäubung des Brennstoffes führt zu einer schlechteren Verbrennung und somit zu Ablagerungen im Brennraum.

Zusätzlich muss noch angemerkt werden, dass in Deutschland Kraftstoffe mit einem Mineralölanteil von mehr als einem Prozent der Mineralölsteuer unterliegen. D.h., dass im Falle der Herstellung der Mischung außerhalb des Fahrzeugtanks auch Mineralöl- und Ökosteuer für das Pflanzenöl fällig würde.

Sachsen will Pflanzenöl

Trotz der vorliegenden Analysen und Erfahrungen brachte die Sächsische Staatsregierung im Sommer 2002 ein Pilotprojekt "Nutzung von Pflanzenöl in den Trinkwasserschutzgebieten im Einzugsgebiet der Talsperren im Erzgebirge und Vogtland" zur Anwendung. Vorübergehend durch das Hochwasser ausgesetzt, ist es inzwischen wieder wirksam. Kunden traten mit Fragen an den Handel heran und die Obermeister der betroffenen SHK-Innungen wollten vom Sächsischen Brennstoffhandelsverband wissen, was beim Verheizen, Liefern und Lagern von Pflanzenöl zu beachten sei.

In dem genannten Förderprogramm geht es nicht nur um Zuwendungen für die Umrüstung kohlebefeuerter Anlagen sondern auch von bestehenden Ölheizungen, einschl. Brenner- und Leitungsaustausch sowie Tankreinigung. Letzteres ist besonders paradox, da viele der in den vergangenen zehn Jahren in der Region gebauten modernen Ölheizungen bereits mit Fördergeldern errichtet wurden.

Dass es sich bei dem Förderprogramm offenbar um einen "Schnellschuss" handelt, wird daran sichtbar, dass die praktischen Probleme im Vorfeld in keiner Weise geklärt wurden. Diese liegen nun auf dem Tisch der Heizungsbauer und Brennstoffhändler.

Gewährleistungsprobleme

So teilte der Bundesverband Energie-Umwelt-Feuerungen e.V. auf Anfrage durch den Fachverband SHK Sachsen mit: "Da vor allem die Betriebssicherheit der Anlagen nicht in dem Maße gegeben war, die die Hersteller der Feuerungsanlagen als ausreichend erachten, haben sie bislang noch keine Freigabe für die Verwendung von Biobrennstoffen erteilt".

Damit steht das Problem der gesetzlichen Gewährleistungsfrist beim Heizungsbauer. Sicherlich sind hier partnerschaftliche Gespräche im Einzelfall zwischen Heizungsbauerhandwerk und Brenner-/Kesselherstellern im Interesse des Kunden angebracht. Die Industrie könnte aus der Not eine Tugend machen und anhand praktischer Tests die Weiterentwicklung der Technik vorantreiben. Eine schnell greifbare Lösung ist dies allerdings nicht. Darüber hinaus erfolgte ausdrücklich der Hinweis, dass eine Gewährleistung für Betriebssicherheit, Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit der Feuerungsanlage seitens der Geräteindustrie zur Zeit nicht übernommen werden könne.

Nach Kenntnis des C.A.R.M.E.N. e.V., der Bayerischen Koordinierungsstelle für Nachwachsende Rohstoffe, bieten sieben Firmen Pflanzenölbrenner an. Eine nach Postleitzahlen geordnete Liste kann im Internet unter www.carmen-ev.de abgerufen werden. Gleichzeitig empfiehlt der Verband den Anlagenherstellern, Referenzen einzuholen und sich über die Anforderungen an die Qualität der verwendbaren Brennstoffe, die Garantieleistungen und die Wartung zu erkundigen.

Besonderheiten bei der Lagerung

Nicht nur an die Geräteindustrie stellt Pflanzenöl besondere Anforderungen, sondern ebenso an die Lagerung. Breiten Raum widmet das "Gelbe Heft 40" der Landtechnischen Berichte aus Praxis und Forschung des Bayerischen Staatsministeriums für Ernährung, Landwirtschaft und Forsten diesen Themen, die mit umfangreichen Untersuchungen belegt werden.

Pflanzenöl sollte weder direkter Sonneneinstrahlung noch Frostgraden ausgesetzt sein. Reines Pflanzenöl wird ohne Dieselbeimischung bei etwa 0C fest, womit es nicht mehr pumpfähig ist.

Für die Lagerung des Pflanzenöles gelten:

Bezugsmöglichkeiten

Die Versorgung mit Bioöl ist nach Angaben des C.A.R.M.E.N. e.V. mit rund 85 Anbietern flächendeckend in Deutschland möglich. Allerdings bestehen regionale Unterschiede in der Verteilung der Anbieter sowie nach Kapazitäten und Liefermengen. Nicht bei allen Ölmühlen oder Raffinerien ist die Abholung per Tankwagen möglich. Es wird empfohlen, im Vorfeld zu prüfen, ob die benötigte Menge abgegeben werden kann.

Preise wurden nicht überall genannt und sind abhängig von der Menge. Als Preisbeispiel wurde im Dezember 2002 für 3000 Liter Raps-Rohöl ab Ölmühlen in Sachsen ein Literpreis zwischen 640 und 650 EUR/t netto, bei Abholung im Tankwagen angegeben. Das entspricht einem Heizölpreis von 80 EUR/100 l netto. Dieser erhebliche Preisunterschied dürfte einer großflächigen Einführung von Pflanzenöl als Heizölersatz entgegenstehen, wodurch dieser Brennstoff lediglich in Gebieten mit besonderen Anforderungen Verwendung finden wird.

Handling kompliziert

Für den Händler, der das Produkt liefern will, ergeben sich weitere Schwierigkeiten. Da Vermischungen mit herkömmlichem Heizöl nicht unproblematisch sind, sollte der Tankwagen gespült werden.

Ein zweites Problem besteht in der Mengenbestimmung. Die Anlage 5 zur Eichordnung (Messgeräte für strömende Flüssigkeiten außer Wasser) bestimmt, dass Messanlagen für pflanzliche Öle mit einer dynamischen Viskosität von mehr 20 mPa/s (bei 15C) einer Bauartzulassung durch die Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) bedürfen. Eine Recherche in der Zulassungs-Datenbank der PTB brachte keinen Erfolg. Es gibt offenbar keinen Zähler, der explizit für Pflanzenöl zugelassen ist. Es bleibt nur, den Kontakt zu den Herstellern von Volumenzählern zu suchen und prüfen zu lassen, inwieweit geeignete Messgeräte doch existieren oder entwickelt werden. Einen Verkauf nach Masse hält das Eichamt in Sachsen auf unsere Anfrage hin für fragwürdig, da nach der allgemeinen Verkehrsauffassung Heizöl nach Volumen verkauft wird und somit auch Volumen gemessen werden müsse. Zulässig wäre noch die Bestimmung des Volumens aus gemessener Masse und gemessener Dichte - was aber in der Praxis nicht so einfacher zu realisieren sein dürfte. Nach Auskunft der Ölmühle Riesa wird dort z.B. nach Gewicht verkauft.

Fazit:

Zwar gilt das sächsische Förderprogramm zunächst nur für 50 Anlagen, dennoch hat sich erwiesen, dass dieser Nischenmarkt sowohl den Heizungsbauer wie den Brennstoffhändler beschäftigen kann und gut gemeinte Umweltinitiativen, die auf dem Schreibtisch gut aussehen, sehr schnell mit realen Bedingungen kollidieren.

Bioheizöl kann aufgrund seiner biologischen Abbaubarkeit in Überschwemmungs- und in Hochwasserschutzgebieten zum Einsatz kommen. Daher sollte dieser Brennstoff in solchen Regionen, die für Heizöl EL problematisch sind, als eine mögliche Alternative zum Erd- oder Flüssiggas nicht außer Acht gelassen werden.

Für die Branchenverbände gibt es noch ein reiches Betätigungsfeld, bis alle praktischen Fragen geklärt sind, für den Handel tut sich eine weitere Serviceleistung auf.


Weitere Informationen zum Thema

C.A.R.M.E.N. e.V. Centrales Agrar-Rohstoff-Marketing- und Entwicklungs-Netzwerk, Straubing, www.carmen-ev.de
Bezugsquellen für Pflanzenöl: http://www.carmen-ev.de/deutsch/marktplatz/bezugsqu/brennsto.phpl

Bayerisches Staatsministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Forsten, PF 220012, 80535 München; kostenfreier Bezug des Gelben Heftes Nr. 40 der Landtechnischen Berichte aus Praxis und Forschung, www.stmelf.bayern.de.

Union zur Förderung von Oel- und Proteinpflanzen e.V. (ufop), www.ufop.de

Wissenschaftszentrum Weihenstephan für Ernährung, Landnutzung und Umwelt der Technischen Universität München,
www.tec.agrar.tu-muenchen.de


  

Internetinformationen:
www.sbmv.de
www.ufop.de
www.carmen-ev.de
www.stmelf.bayern.de


* Joachim Laue, Leiter der Geschäftsstelle Sächsischer Brennstoff- und Mineralölhandelsverband e.V. (SBMV) u. Mitarbeiter der Sächsischen SHK Beratungs- und Vertriebsgesellschaft mbH


Erstveröffentlichung: Brennstoffspiegel 01/03, Ceto-Verlag GmbH Leipzig


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