Paraffinische Brennstoffe in Ölheizungen

Untersuchung der Wirkungen auf Kunststoffbauteile

Die in Brennstofffiltern von Heizöltanks verarbeiteten Polymere sind Untersuchungsgegenstand. (Bildquelle: IWO)

In einem aktuellen Projekt erforschen die OWI Science4Fuels gGmbH und das Institut für Kunststoffverarbeitung die Verträglichkeit paraffinischer Brennstoffe mit Kunststoffen, die für Tanks und kraftstoffführende Armaturen von Ölverbrauchsanlagen üblich sind. Insbesondere die Wirkung in bestehenden Verbrauchsanlagen für Heizöl steht im Fokus. Untersucht wird die Wechselwirkung mit den Tankwerkstoffen Polyethylen (PE) und Polyamid (PA), mit Schutzfolie aus Polyvinylchlorid (PVC), mit Dichtungen aus Elastomeren und mit weiteren in Armaturen verwendeten Kunststoffen. Paraffinische Brennstoffe werden durch Hydrieren von Pflanzenölen oder synthetisch aus Wasserstoff und Kohlenstoffdioxid hergestellt. Sie besitzen hervorragende Verbrennungseigenschaften und sehr gute Lagerstabilität. Ziel ist diese Brennstoffe klimaneutral zu erzeugen, das heißt mit Energie die ausschließlich aus regenerativen Quellen, wie Windkraft und Fotovoltaik, stammt. Dann kann eine Treibhausgasminderung durch sukzessives oder vollständiges Ersetzen von mineralölbasiertem Heizöl durch paraffinische Brennstoffe erreicht werden.

Es muss aber zuvor sichergestellt sein, dass die paraffinischen Brennstoffe mit der Technik und den Komponenten von Ölheizungssystemen vollumfänglich kompatibel sind. Bei markgängigen Heizölen, schwefelarm, liegt der Gehalt an aromatischen Kohlenwasserstoffen zwischen 23 und 39 Masse-%, während paraffinische Brennstoffe unter 1 % aromatischen Kohlenwasserstoffe enthalten. Diese Kohlenwasserstoffe werden von einigen Kunststoffen ohne nachteilige Folgen aufgenommen. Es ist nicht bekannt, was geschieht, wenn vorbelastete Kunststoffe mit paraffinischen Brennstoffen in Kontakt kommen. In dem anstehenden Forschungsvorhaben soll untersucht werden, wie sich paraffinische Brennstoffe und insbesondere ein Wechsel von mineralölbasiertem Heizöl zu paraffinischen Brennstoffen auf die Stabilität von Kunststoffen auswirken. Die Untersuchungen möglicher Effekte derartiger Wechselbelastungen schließen sowohl vorbelastete Kunststoffe aus Bestandsanlagen als auch Neuware ein.

Die im Forschungsvorhaben gewonnenen Erkenntnisse können in die Entwicklungstätigkeiten von Unternehmen im Heizungs- und Komponentenbau einfließen. Darüber hinaus können sie in die Entwicklung genormter Prüfverfahren für den Nachweis der Beständigkeit der Bauelemente von Ölverbraucheranlagen gegenüber Gemischen aus Mitteldestillaten und synthetischen paraffinischen Komponenten einfließen.

Die OWI Science for Fuels gGmbH ist eine unabhängige und gemeinnützige Forschungseinrichtung. In Zusammenarbeit mit Partnern aus Industrie und Forschung forscht und entwickelt OWI Konzepte und Technologien auf den Gebieten der energieeffizienten Nutzung flüssiger konventioneller und alternativer Brenn- und Kraftstoffe sowie innovativer Effizienztechnologien. Das Ziel sind technisch ausgereifte, treibhausgas- und emissionsarme Lösungen für die Wärmeerzeugung und Mobilität von Morgen. OWI ist ein An-Institut der RWTH Aachen und versteht sich als Mittler zwischen Grundlagenforschung und Anwendung. Im Rahmen des Technologietransfers bearbeitet OWI sowohl aus öffentlichen Fördermitteln finanzierte Projekte als auch industrielle Forschungsaufträge. Zu den Kunden gehören beispielsweise Hersteller von Haushaltsheizungen, Unternehmen der Automobilzulieferindustrie, der Mineralölwirtschaft und der Thermoprozesstechnik.

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