EL-MO II Moleküle, Schulbuch

106 7 FOSSIle ROHSTOffe Flugturbinentreibstoff (Kerosin) Die für die heutigen Verkehrsflugzeuge geeigneten Kraftstoffe für Flugturbinen be- stehen großteils aus der Kerosinfraktion, mit Zusatz von Schwerbenzin. Der Dampf- druck der Mischung darf einerseits nicht zu hoch sein, andererseits muss der Treib- stoff bis –60 °C temperaturstabil sein. Dieser Treibstoff wird als JET A1 bezeichnet. Dieseltreibstoff Der Dieselkraftstoff hat im Sommer und im Winter unterschiedliche Zusammenset- zung (Abb. 106.1). Sommerdiesel ist das Gasöl, wie es aus der Primärdestillation ge- wonnen wird. Im Winter wird eine Mischung aus Gasöl und Kerosin verkauft. Zusätz- lich setzt man das Siedeende der Gasölfraktion herab, um zu langkettige Anteile zu vermeiden. Bei niedriger Temperatur kann es sonst zur Ausscheidung von Paraffin- kristallen aus dem Dieselöl kommen. Diese verlegen dann die Kraftstofffilter, die die Einspritzdüse vor Verunreinigung schützen. Das Kerosin verbessert die Löslichkeit von Paraffin und macht das Dieselöl für tiefere Temperaturen einsetzbar. Die Tem- peratur, bei der es zum Verlegen der Kraftstofffilter kommt, nennt man C old- F ilter- P lugging- P oint – CFPP . In Österreich wird Winterdiesel mit einem CFPP von –21 °C verkauft. Bei noch tieferen Temperaturen kann man etwa 10 % Normalbenzin zu- setzen. Der Zusatz muss allerdings vor dem Auftreten der Kälteperiode erfolgen. Um niedrige CFPP-Werte zu erreichen, wird das Gasöl auch entparaffiniert. Dieselöl soll im Unterschied zu Benzin bei höherer Temperatur gut entzündlich sein, da der Dieselmotor auf der Selbstentzündung des eingespritzten Kraftstoffes beruht. Das Verbrennungsverhalten wird durch die Cetanzahl charakterisiert. Im Gegensatz zur Octanzahl bedeuten hier hohe Werte eine leichte Entzündbarkeit und unverzweig- te Alkane sind günstig. Als Bezugssubstanzen dienen das Hexadecan – Trivialname: Cetan – mit der Cetanzahl 100 und das 1-Methylnaphthalen mit der Cetanzahl 0. Heizöle Heizöl extra leicht (Ofenheizöl) entspricht in seiner Zusammensetzung weitgehend dem Winterdiesel. Es wäre, ausgenommen in strengen Frostperioden, als Diesel- kraftstoff geeignet. Da Heizöl aber weniger stark besteuert wird, ist diese Verwen- dung verboten. Um Steuerhinterziehung zu verhindern, wird Heizöl mit einem roten Farbstoff gefärbt. Heizöl leicht, Heizöl mittel und Heizöl schwer sind Mischungen aus atmosphärischen und Vakuum-Gasölen mit dem Vakuumrückstand. Sie müssen vor der Verbrennung vorgewärmt werden. Heizöl leicht wird für größere Heizanlagen, Heizöl mittel für Ge- werbebetriebe und Heizöl schwer für Großenergieverbraucher wie Kraftwerke oder die Zementindustrie verwendet. Die Heizöle unterscheiden sich vor allem in der Visko- sität und im Schwefelgehalt. Beide nehmen von Heizöl leicht zu Heizöl schwer zu (Abb. 106.2). Der Preis nimmt in Richtung Schwerprodukte ab, in der Mischung steigt der Anteil an Vakuumrückstand. Heizöl schwer ist billiger als Rohöl. Bitumen Der Vakuumrückstand, der nicht für die Erzeugung von Heizölen Verwendung findet, wird als Bitumen verkauft. Es dient als Feuchtigkeitsisolation im Bauwesen (Heiß- bitumen) und zur Herstellung von Teer- und Flämmpappen. Die Hauptmenge wird aber zur Herstellung von Straßendecken als Asphalt verbraucht. Asphalt ist die Mischung aus Bitumen und Kies. Der üblicherweise verwendete Asphalt wird Asphaltbeton genannt. Der Kies im Asphaltbeton zeigt eine gleichmäßige Korn- größenverteilung, wie Kies zur Betonbereitung. Mit wenig Bitumen erreicht man daher eine dichte, wasserundurchlässige Struktur (Abb. 106.3 oben). Beim Drainasphalt („ Flüsterasphalt “) verwendet man dagegen Kies nur einer Korn- größe. Das verwendete Bitumen ist für eine dichte Struktur zu wenig, im Asphalt sind Hohlräume (Abb. 106.3 unten). Diese bewirken einen Drainageeffekt. Aquaplaning tritt seltener auf. Das Rollgeräusch der Reifen wird beim Drainasphalt verringert. Der Nach- teil von Flüsterasphalt tritt im Winter zu Tage. In der porösen Struktur sickert die Salzlösung ein, die die Straße eisfrei halten soll. Man benötigt daher weit mehr Streusalz. Auch die Haltbarkeit des Drainasphalts ist geringer. Durch Abrieb von Rei- fen und Gesteinskörnern verschließen sich die Poren mit der Zeit. ■ 106.1: Weshalb hat die Leichtben- zinfraktion eine höhere Octanzahl als die Schwerbenzinfraktion? Verwend die Tabelle in Abb. 105.1 und versuch eine Gesetzmä- ßigkeit zu finden! ■ 106.2: Moderne Diesel-Pkw haben eine Kraftstofffilterheizung. Welche Vorteile hat das? ÜBUngEn Abb. 106.1: Winterdiesel und Sommerdiesel bei –10 °C Abb. 106.2: Vergleich der Heizölsorten Abb. 106.3: Asphaltbeton und Drainasphalt ca. 0,92 ca. 0,94 ca. 0,99 4,5–6,5 7–12 15–50 max. 0,2 % max. 0,4 % max. 1,0 % Dichte [g/cm 3 ] Viskosität [cSt] Schwefelgehalt Einsatzbereich Haushalts- anlagen Gewerbe- betriebe Kraftwerke Heizöl leicht Heizöl mittel Heizöl schwer Asphaltbeton Drainasphalt runder “ Betonkies” alle Korngrößen wenig Bitumen trotzdem dichte Struktur “ Bruchkies” wenig Bitumen klebt die Steine zusammen Hohlräume entstehen Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv