Abschlussbericht Heft 45
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Abschlussbericht Heft 45
Forschungsbericht der Bundesanstalt für Landtechnik Wieselburg Abschlussbericht zum Forschungsprojekt LT2/97 Verwendung von Pflanzenölkraftstoffen – Marktbetreuung Heft 45 / November 2000 BLT Wieselburg Landtechnische Forschung Ing. Kurt Krammer DI Heinrich Prankl Bundesanstalt für Landtechnik Rottenhauserstraße 1 A - 3250 Wieselburg Der Nachdruck, die Entnahme von Abbildungen, die photomechanische oder xerographische Vervielfältigung und die auszugsweise Wiedergabe sind nur nach schriftl. Genehmigung gestattet Wieselburg, November 2000 Als Manuskript gedruckt und herausgegeben von der Bundesanstalt für Landtechnik. Rottenhauserstraße 1 A - 3250 Wieselburg Landtechnische Forschung Tel.: ++43-7416-52175-0 Fax: ++43-7416-52175-45 E-mail: [email protected] http://www.blt.bmlf.gv.at BLT Wieselburg Danksagung An dieser Stelle sei allen Personen herzlich gedankt, die zum Gelingen des Projektes beigetragen haben, insbesondere aber folgenden Firmen und Institutionen: - BAG - Bäuerliche Treib- und Heizstofferzeugung reg.Gen.m.b.H., Güssing Case Steyr Landmaschinentechnik, St.Valentin Landwirtschaftliches Bildungszentrum, Mold Landwirtschaftliche Bildungsstätte, Oberwart OMV, Schwechat Ölmühle Bruck, Bruck an der Leitha ÖBI – Österreichisches Biodiesel Institut, Wien Porsche Austria, Salzburg RME – Alternativ Treib- und Heizstofferzeugung, Starrein Robert BOSCH G.m.b.H., Stuttgart SEEG – Südsteirische Energie- und Eiweißerzeugung reg.Gen.m.b.H., Mureck VW, Wolfsburg BLT Wieselburg Landtechnische Forschung Verwendung von Pflanzenölkraftstoffen - Marktbetreuung Seite 1 INHALT 1. PROBLEM-, AUFGABENSTELLUNG UND WISSENSSTAND ............................................. 3 2. ZIELSETZUNG UND ABLAUF .................................................................................................. 3 3. UMFRAGE BEI DEN BIODIESELANWENDERN .................................................................... 3 3.1. Allgemeine Angaben............................................................................................................. 3 3.2. Kraftstofflagerung................................................................................................................. 4 3.3. Fahrzeuge ............................................................................................................................. 5 3.4. Angaben über Probleme ...................................................................................................... 7 4. UNTERSUCHUNG DER EINSPRITZDÜSEN ......................................................................... 8 4.1. Problemstellung und Zielsetzung.......................................................................................... 8 4.2. Untersuchungsmethode ....................................................................................................... 8 4.3. Ergebnisse............................................................................................................................ 9 5. BIODIESELLAGERUNG AM BAUERNHOF .......................................................................... 12 5.1. Einleitung............................................................................................................................. 12 5.2. Problemstellung................................................................................................................... 12 5.3. Untersuchungsmethode ..................................................................................................... 12 5.4. Ergebnisse.......................................................................................................................... 13 6. DOKUMENTATION VON SCHADENSFÄLLEN .................................................................... 16 6.1. Problemstellung und Zielsetzung........................................................................................ 16 6.2. Methode .............................................................................................................................. 16 6.3. Ergebnisse.......................................................................................................................... 17 7. BIODIESELBETRIEB DER PKW’S DER BLT WIESELBURG.............................................. 20 7.1. Einleitung............................................................................................................................. 20 7.2. Versuchsziel und Methode................................................................................................. 20 7.3. Versuchsfahrzeuge ............................................................................................................ 20 7.4. Ergebnisse.......................................................................................................................... 21 7.4.1. Versuchsfahrzeug „BLT1“ .......................................................................................... 21 7.4.2. Versuchsfahrzeug „BLT2“ .......................................................................................... 24 7.4.3. Versuchsfahrzeug „BLT1 TDI“ ................................................................................... 29 8. BIODIESELBETRIEB DER TRAKTOREN DER BLT WIESELBURG .................................. 33 8.1. Einleitung............................................................................................................................. 33 8.2. Versuchsdurchführung und Aufzeichnungen .................................................................... 33 8.3. Ergebnisse.......................................................................................................................... 35 8.3.1. Steyr 8080 A................................................................................................................ 35 8.3.2. Lindner 1700................................................................................................................ 41 8.3.3. Steyr 8100 ................................................................................................................... 44 9. BIODIESELBETRIEB VON FAHRSCHULTRAKTOREN DES BILDUNGSZENTRUMS MOLD............................................................................................................................................. 47 9.1. Einleitung............................................................................................................................. 47 9.2. Versuchstraktoren.............................................................................................................. 47 9.3. Ergebnisse.......................................................................................................................... 48 9.3.1. Leistungsmessungen .................................................................................................. 48 9.3.2. Motoröl ......................................................................................................................... 52 9.3.3. Abschlussuntersuchung .............................................................................................. 54 9.4. Zusammenfassung............................................................................................................. 57 Landtechnische Forschung BLT Wieselburg Seite 2 Verwendung von Pflanzenölkraftstoffen - Marktbetreuung 10. BETRIEB EINES PUMPENAGGREGATES MIT CAMELINAÖL-METHYLESTER........... 58 10.1. Einleitung und Zielsetzung................................................................................................ 58 10.2. Untersuchungsmethode ................................................................................................... 58 10.2.1. Kraftstoff .................................................................................................................... 58 10.2.2. Messausrüstung........................................................................................................ 59 10.2.3. Motoröl....................................................................................................................... 59 10.2.4. Bewässerungsaggregat............................................................................................ 59 10.3 Ergebnisse......................................................................................................................... 61 10.3.1 Motoröl........................................................................................................................ 61 10.3.2 Deutz-Motor................................................................................................................ 62 10.4. Zusammenfassung........................................................................................................... 65 11. ZUSAMMENFASSUNG ......................................................................................................... 66 12. ANHANG ................................................................................................................................. 70 BLT Wieselburg Landtechnische Forschung Verwendung von Pflanzenölkraftstoffen - Marktbetreuung Seite 3 1. PROBLEM-, AUFGABENSTELLUNG UND WISSENSSTAND In mehreren Forschungsprojekten (z.B. LT 2/87, LT 2/91, LT 2/93) konnte die Produktion und Anwendung von Pflanzenölkraftstoffen in Dieselmotoren erfolgreich entwickelt werden. In den Jahren 1989 bis 1992 wurden in Österreich 2 industrielle und 5 genossenschaftliche Biodiesel-Produktionsanlagen mit einer Gesamtkapazität von über 30.000 t pro Jahr errichtet. In den Jahren 1991 bis 1996 wurden 2 Normen für Biodiesel, die ÖNORM C1190 für Rapsölmethylester und ÖNORM C1191 für Fettsäuremethylester, erarbeitet. Die Verwendung von Biodiesel wurde für nahezu alle Neu- und für viele Alttraktoren sowie zunehmend für Personen- und Lastkraftwagen freigegeben. Biodiesel konnte im österreichischen Markt erfolgreich etabliert werden. Die Verwendung von Biodiesel ist mit verschiedenen Maßnahmen verbunden. Bei manchen Fahrzeugen ist eine Umrüstung notwendig, teilweise bestehen Einschränkungen und Auflagen. Sowohl auf der Seite der Anwender als auch bei den Fahrzeugherstellern besteht nach wie vor ein hoher Informationsbedarf. Bei der Anwendung zeigte sich, dass verschiedene technische Detailfragen noch näher untersucht werden müssen. So traten wiederholt Probleme im Bereich der Kraftstoffqualität, Lagerung, Kraftstoffsystem, Motoröl und Materialverträglichkeit auf. Insbesondere bei Schäden an Einspritzpumpen besteht dringender Forschungsbedarf. Die Auswirkungen unterschiedlicher Produktionsqualität auf Probleme bei der Anwendung müssen genau untersucht werden. 2. ZIELSETZUNG UND ABLAUF Ziel des Projekts ist die Vermeidung anwendungsbedingter Probleme und damit eine Erhöhung der Akzeptanz von Biodiesel. Durch gezieltes Sammeln von Informationen sollen Probleme bei der Anwendung von Biodiesel erfasst werden. Durch Zusammenarbeit verschiedener Stellen sollen Erfahrungen ausgetauscht und Ursachen von Problemen analysiert werden. Zum Erheben von Schäden soll eine standardisierte Methode entwickelt werden. Beim Auftreten akuter Probleme, wie z.B. Schäden an Einspritzpumpen, sollen Soforthilfemaßnahmen eingeleitet werden. Durch gezielte Fahrzeugbetreuungen mit Aufzeichnung des Fahrbetriebes und Analyse der Betriebsstoffe sollen Erkenntnisse über fahrzeugbedingte Eigenschaften gewonnen werden. 3. UMFRAGE BEI DEN BIODIESELANWENDERN 3.1. Allgemeine Angaben Im Jahr 1996 wurden in einer Umfrage unter den Mitgliedern von drei genossenschaftlichen Biodiesel-Kleinanlagen Erfahrungen über die Verwendung von Biodiesel in landwirtschaftlichen Fahrzeugen gesammelt. Dabei wurden insgesamt 1097 Betriebe befragt und 342 Fragebögen ausgewertet. Der Inhalt der Fragestellung reichte von der Kraftstofflagerung über den Fahrzeugbetrieb bis hin zu etwaigen Problemfällen (siehe Fragebogen im Anhang). Landtechnische Forschung BLT Wieselburg Seite 4 Verwendung von Pflanzenölkraftstoffen - Marktbetreuung Tabelle 1 zeigt eine Aufstellung über Aussendung und Rücklauf der Fragebögen. Ein Fragebogen entspricht jeweils einem befragten Betrieb. Die Anzahl der ausgesandten Fragebögen entspricht der Mitgliederanzahl der jeweiligen Produktionsanlage. Tabelle 1: Fragebögen Produktionsanlage Fragebogen Aussendung Fragebogen Rücklauf Rücklaufquote Fragebogen ungültig Grundlage zur Auswertung A 341 205 60% 4 201 B 200 40 20% 2 38 C 556 104 19% 1 103 3.2. Kraftstofflagerung Zur Lagerung von Biodiesel bei den Anwendern wurden entweder bereits vorhandene Lagertanks verwendet oder neue Hoftankstellen errichtet, wobei durchwegs Stahlblech- und Kunststofftanks Verwendung finden. Falls keine eigene Hoftankstelle vorhanden ist und der Betriebsstandort es erlaubt, wird direkt bei der Produktionsanlage getankt. Die Angaben über die Kraftstofflagerung lassen sich wie folgt zusammenfassen. Tabelle 2: Angaben über Biodiesellagerung Hoftankstelle neu errichtet Hoftankstelle bereits vorhanden Hoftankstelle wird wechselweise mit Diesel befüllt Keine eigene Hoftankstelle Lagertank aus Stahlblech Lagertank aus Kunststoff Reinigung des Lagertanks vor Erstbefüllung Anzahl der Betriebe bei Prod. Anlage A B C 108 54% 14 37% 52 50% 93 46% 14 37% 23 22% 45 22% 14 37% 14 14% 10 26% 28 27% 96 48% 10 26% 26 25% 105 52% 18 47% 49 48% 42 21% 7 18% 12 12% Über den Kraftstoff Biodiesel fühlen sich bei Produktionsanlage A 69%, bei B 79% und bei C 77% der befragten Betriebe ausreichend informiert. Die nachfolgende Tabelle zeigt die Durchschnittswerte der Betriebe bezüglich Lagerkapazität und Jahresverbrauch von Biodiesel. Tabelle 3: Durchschnittswerte der Betriebe Anlage Lagerkapazität der Hoftankstelle Jahresverbrauch an Biodiesel BLT Wieselburg A 1700 l 2900 l B 2233 l 4171 l C 1542 l 1787 l Landtechnische Forschung Verwendung von Pflanzenölkraftstoffen - Marktbetreuung Seite 5 3.3. Fahrzeuge In den 342 landwirtschaftlichen Betrieben aller drei Anlagen werden insgesamt 802 Fahrzeuge mit Biodiesel betrieben. Diese Fahrzeuge werden überwiegend im Wechselbetrieb Diesel Biodiesel betrieben. Das Wechselintervall von Motoröl und Kraftstofffilter musste vielfach verkürzt werden, wie die folgende Tabelle zeigt. Tabelle 4: Angaben über Betrieb und Wechselintervalle Wechselbetrieb Diesel - Biodiesel Vorzeitiger Kraftstofffilterwechsel notwendig Vorzeitiger Ölwechsel notwendig Anzahl der Betriebe bei Produktionsanlage A B C 177 88% 31 82% 87 85% 59 29% 9 24% 39 38% 94 47% 15 39% 44 43% Nachfolgende Tabelle und Diagramme zeigen eine Aufstellung über Anzahl, Fahrzeugtyp und Fahrzeugmarke und Baujahr aller befragten Betriebe. Tabelle 5: Aufstellung der Fahrzeuge Fahrzeugmarke Audi Claas Citroen Deutz-Fahr Epple Fendt Fiat Ford IHC/Case Hürlimann John Deere Komatsu Lamborghini Landini Lindner Mercedes Benz Massey Ferguson Opel Peugeot Renault Same Steyr Toyota Volvo VW Zetor Unbekannt? Gesamtergebnis Stationärmotor LKW Mähdrescher PKW Traktor 3 17 2 3 1 23 10 15 51 19 38 1 41 2 7 1 6 8 65 3 4 1 1 2 6 5 11 2 3 17 374 3 6 1 10 1 5 Landtechnische Forschung 1 6 2 36 2 55 5 29 700 BLT Wieselburg Seite 6 Verwendung von Pflanzenölkraftstoffen - Marktbetreuung 100 90 80 70 Anzahl 60 50 40 30 20 10 0 1955 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 Baujahr bis Bild 1: Aufstellung der Traktoren der Betriebe bei Produktionsanlage A Das Durchschnittsalter der Traktoren bei Produktionsanlage A beträgt 16 Jahre 35 30 Anzahl 25 20 15 10 5 0 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 1996 Baujahr bis Bild 2: Aufstellung der Traktoren der Betriebe bei Produktionsanlage B Das Durchschnittsalter der Traktoren bei Produktionsanlage B beträgt 11 Jahre. BLT Wieselburg Landtechnische Forschung Verwendung von Pflanzenölkraftstoffen - Marktbetreuung Seite 7 45 40 35 Anzahl 30 25 20 15 10 5 0 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 1996 Baujahr bis Bild 3: Aufstellung der Traktoren der Betriebe bei Produktionsanlage C Das Durchschnittsalter der Traktoren bei Produktionsanlage C beträgt 12 Jahre. Die in den Bildern 1 bis 3 dargestellte Altersstatistik der Traktoren kann als Erklärung für die Ursache von einer Vielzahl von Problemen dienen, denn bei Alttraktoren mit einem Durchschnittsalter von ca. 13 Jahren ist es oftmals schwierig, betriebsbedingte Störungen zu eruieren. 3.4. Angaben über Probleme Im Fragebogen war die Frage über Probleme bei der Verwendung mit Biodiesel als zu ergänzende Textstelle vorgesehen. Es bestand somit die Möglichkeit subjektiv die Probleme zu beschreiben. In 40% aller befragten Betriebe wurden Angaben über Probleme beim Biodieselbetrieb gemacht. Diese Angaben lassen sich in 5 Problemkategorien einteilen. Tabelle 6: Problemfälle (Mehrfachnennungen möglich) Anzahl der Betriebe bei Produktionsanlage A B C 17 7 11 27 5 9 19 0 4 14 1 4 55 5 11 Probleme: an der Einspritzpumpe mit der Materialverträglichkeit mit Motoröl beim Start sonstige Probleme * * starke Rauchentwicklung, unangenehmer Abgasgeruch, Verklebung der Kolbenringe, schlechte Verbrennung, häufige Tankreinigung, großer Kraftstoffmehrverbrauch ... Landtechnische Forschung BLT Wieselburg Seite 8 Verwendung von Pflanzenölkraftstoffen - Marktbetreuung Pro Betrieb waren auch Mehrfachnennungen möglich. Auch muss ein Problemfall in einem Betrieb mit mehreren Fahrzeugen nicht bedeuten, dass an allen Fahrzeugen ein Problem aufgetreten ist. Die Beurteilung der Probleme und Schäden ist sicher sehr schwierig, da die einzelnen Probleme und Schadensfälle nicht immer zwangsläufig auf Biodiesel zurückzuführen sind. Besonders im Hinblick auf das Fahrzeugalter, wie die vorangegangenen Diagramme zeigen. 4. UNTERSUCHUNG DER EINSPRITZDÜSEN 4.1. Problemstellung und Zielsetzung Bei der Umfrage unter den Mitgliedern mehrerer genossenschaftlicher Biodiesel-Anlagen wurden mehrfach Angaben über Probleme mit der Einspritzausrüstung gemacht. Die Probleme reichen von Ablagerungen im Kraftstoffsystem, über defekte Düsen, bis hin zu kapitalen Einspritzpumpenschäden. Verklebte Einspritzdüsen führen zu einem erhöhten Düsenöffnungsdruck und können in der Folge Schäden an der Einspritzpumpe verursachen. Deshalb wurden in mehreren Betrieben bei Traktoren die Einspritzdüsen kontrolliert. Ziel dieser Untersuchung war, festzustellen ob beim Betrieb mit Biodiesel Düsendefekte auftreten. 4.2. Untersuchungsmethode Es wurden bei 26 Traktoren die Einspritzdüsen kontrolliert. Da die meisten Traktoren den Winter über mit fossilem Diesel betrieben werden, musste der Ausgangszustand der Düsen zu Jahresbeginn dokumentiert werden. Bei einer weiteren Kontrollrunde am Jahresende sollte festgestellt werden, ob die Düsen Veränderungen oder Mängel aufweisen. Während des Untersuchungszeitraumes wurden die Traktoren ausschließlich mit Biodiesel betrieben. Zur Untersuchung wurden die Einspritzdüsen demontiert und auf einem BOSCH Düsenprüfgerät geprüft. Bewertet wurden: Düsenöffnungsdruck Spritzbild Dichtheit Wurden Mängel festgestellt, so wurde ein Düsenwechsel empfohlen und in der Regel auch durchgeführt. Deshalb bestand in einigen Fällen die Möglichkeit, die in einer Fachwerkstätte aus dem Düsenhalter ausgebauten Düsen zu untersuchen. Dabei wurde überprüft, ob die Düsennadel leichtgängig ist und ohne Kraftanwendung aus dem Düsenkörper gelöst werden kann. BLT Wieselburg Landtechnische Forschung Verwendung von Pflanzenölkraftstoffen - Marktbetreuung Seite 9 4.3. Ergebnisse Bei der Kontrollrunde zu Jahresbeginn wurden bei 26 Traktoren die Einspritzdüsen kontrolliert. Bei 11 Traktoren musste aufgrund des schlechten Düsenzustandes ein Düsenwechsel empfohlen werden. Mehrfach betrug die Einsatzdauer der Düsen bereits einige tausend Betriebsstunden, so dass der schlechte Zustand nicht überraschend ist. Laut Bedienungsanleitung der Traktoren ist meist nach je tausend Betriebsstunden eine Überprüfung der Düsen vorgesehen. Bei 5 Traktoren konnten wegen Düsenwechsels die Düsen in der Fachwerkstätte zerlegt und die Düsennadeln untersucht werden. Bei diesen Düsen konnte die Düsennadel nur mittels Zange unter erheblicher Kraftaufwendung aus dem Düsenkörper gezogen werden. Nachfolgende Tabelle zeigt eine Aufstellung der untersuchten Traktoren und deren Untersuchungsergebnisse. Tabelle 7: Untersuchung der Traktoren zu Jahresbeginn Nr. Traktortype Baujahr Bh 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 Steyr 8100 New Holland M135 MF 294S MF 365 MF 3080 MF 3065 Ford 6410 Mod3. Steyr 8120 Deutz-Fahr DX4.70 Fendt 275 S Steyr 8090 Steyr 8080 Steyr 948 IHC 856 XL IHC 833 Steyr 8090 1981 1996 1984 1992 1989 1990 1993 1983 1988 1987 4051 124 3909 1461 3889 1929 1473 4442 3021 3218 4158 4362 928 7068 4396 5888 i.O. i.O. i.O. i.O. i.O. i.O. i.O. i.O. i.O. - 17 18 19 Ford 5600 Steyr 8130 Steyr 8080 1974 1989 1982 4000 2350 6696 i.O. i.O. - 20 21 Steyr 9125 Fendt 305 LS 1996 1983 891,8 6540 i.O. - 22 23 24 25 26 JD 4455 Steyr 8130 Deutz-Fahr DX 4.50 Steyr 8065 Steyr 8070 1989 1992 1984 1988 1989 1731 1489 4606 4895 3803 i.O. i.O. i.O. - Landtechnische Forschung 1992 1980 1987 1990 Düsen i. Ordnung Düsen tropfen Düsen tropfen Düsenlöcher verlegt Düsen tropfen Düsenlöcher verlegt Düsen tropfen schlechte Zerstäubung, tropfen schlechte Zerstäubung, tropfen Düsen halten Druck nicht, tropfen Düsen tropfen starke Streuung des Öffnungsdruckes BLT Wieselburg Seite 10 Verwendung von Pflanzenölkraftstoffen - Marktbetreuung Bild 4: Einspritzdüsen eines mit Biodiesel betriebenen Traktors Bild 5: Einspritzdüse in Zylinderkopf eingebaut Zu Jahresende wurden bei 18 Traktoren die Einspritzdüsen kontrolliert. Einige Traktoren standen wegen Verkauf, Tausch oder anderen Gründen nicht mehr zur Verfügung. BLT Wieselburg Landtechnische Forschung Verwendung von Pflanzenölkraftstoffen - Marktbetreuung Seite 11 An drei Traktoren wurden trotz einer geringen Einsatzdauer von 200 bis 300 Betriebsstunden erhebliche Düsendefekte festgestellt. Bei einem Traktor erfolgte die Untersuchung der Einspritzdüsen durch den Traktorenhersteller. Es wurde festgestellt, dass alle 4 Düsennadeln stecken. Die nachfolgende Tabelle zeigt die Ergebnisse der Untersuchung zu Jahresende. Tabelle 8: Untersuchung der Traktoren zu Jahresende 3 7 8 Traktortype MF 294S Ford 6410 Mod3. Steyr 8120 9 10 Deutz-Fahr DX4.70 Fendt 275 S 1987 1990 3386 3895 12 13 14 15 Steyr 8080 Steyr 948 IHC 856 XL IHC 833 1990 1993 1983 1988 4751 1191 7460 4703 16 17 18 19 21 23 Steyr 8090 Ford 5600 Steyr 8130 Steyr 8080 Fendt 305 LS Steyr 8130 1987 1974 1989 1982 1983 1992 6245 4400 2683 6990 6744 1820 24 Deutz-Fahr DX 4.50 1984 4810 25 26 Steyr 8065 Steyr 8070 1988 1989 5275 4277 Landtechnische Forschung Baujahr 1984 1992 1980 Bh 4185 1709 4649 Ursache Düsen i. Ordnung i.O. i.O. Düsen wurden nicht erneuert i:O. Düsen wurden nicht erneuert i.O. i.O. i.O. Spritzbild schlecht, tropfen, Düsen erst 307 Bh im Einsatz i.O. i.O. i.O. i.O. i.O. i.O. zwischenzeitlich EPSchaden, neue Düsen Spritzbild schlecht, tropfen, Düsen erst 200 Bh im Einsatz i.O. Spritzbild schlecht Düsenöffnungsdruck bis 300 bar BLT Wieselburg Seite 12 Verwendung von Pflanzenölkraftstoffen - Marktbetreuung 5. BIODIESELLAGERUNG AM BAUERNHOF 5.1. Einleitung Eine wesentliche Voraussetzung für einen störungsfreien Betrieb mit Biodiesel ist eine sachgerechte Lagerung. Neben den Auflagen, die der Gesetzgeber für die Kraftstofflagerung vorsieht, sollte man speziell bei der Erstbefüllung auch einige praktische Ratschläge berücksichtigen. Falls der Lagertank aus Stahlblech besteht, sollte kontrolliert werden, ob etwaige Rost- und Zunderspuren im Tank vorhanden sind und entfernt werden müssen. Ein eventuell vorhandener Innenanstrich muss auf Verträglichkeit mit Biodiesel überprüft werden. Besonders vorteilhaft haben sich Kunststofflagertanks aus hochverdichtetem PE erwiesen, welche auch leichter zu reinigen sind. 5.2. Problemstellung Normgerechter Rapsölmethylester muss bei Raumtemperatur klar und frei von festen Fremdstoffen und abgesetztem Wasser sein. Verunreinigter Rapsölmethylester (mit Bodensatz) kann zu Schäden am Motor führen. Aufgrund zahlreicher Problemmeldungen über verstopfte Kraftstofffilter und defekte Einspritzsysteme wurden eine Reihe von Biodiesel-Lagertanks inspiziert und beprobt. 5.3. Untersuchungsmethode Die Beprobungsaktion wurde 1996 bis 1999 bei den Mitgliedern mehrerer genossenschaftlicher Biodiesel-Anlagen direkt am Hof durchgeführt. Die Probeentnahme erfolgte entweder durch den Zapfhahn der Tankanlage oder mittels einer Entnahmevorrichtung direkt aus dem Bodenbereich bzw. Mittenbereich des Lagertankes. Beurteilt wurden: ev. vorh. Bodensatz, Flammpunkt, Wassergehalt und Neutralisationszahl. Vakuumpumpe Probenflasche Saugrohr mit Führung Lagertank Bild 6: Schema der Probenentnahme BLT Wieselburg Landtechnische Forschung Verwendung von Pflanzenölkraftstoffen - Marktbetreuung Seite 13 5.4. Ergebnisse Die nachfolgende Tabelle zeigt eine Aufstellung von Biodieselproben, welche in der zweiten Jahreshälfte 1996 analysiert wurden. Aufgrund der Analysenwerte, die vielfach nicht der in der ÖNORM C1190 geforderten Spezifikation entsprechen, muss neben einer vielfach unsachgemäßen Lagerung von einer mangelnden Kraftstoffqualität ausgegangen werden. Die ON C1190 für Rapsölmethylester beinhaltet folgende Grenzwerte: Flammpunkt P.M. über 100°C Neutralisationszahl höchstens 0,80 mg KOH/g Wasser klar und frei von abgesetztem Wasser Tabelle 9: Biodieselproben aus Lagertanks 1996 Lab.Nr. 96-224 96-223 96-229 96-230 96-226 96-225 96-232 96-231 96-228 96-227 96-195 96-196 96-197 96-198 96-199 96-200 96-201 96-202 96-203 96-204 96-205 96-206 96-207 96-177 96-178 96-179 96-180 96-181 96-182 96-183 96-184 Probe RME Lagertank unten RME Lagertank Mitte RME Lagertank unten RME Lagertank Mitte RME Kanister unten RME Kanister Mitte RME Fass unten RME Fass Mitte RME Lagertank unten RME Lagertank Mitte RME Lagertank unten RME Lagertank Mitte RME Lagertank unten RME Lagertank Mitte RME Lagertank unten RME Lagertank Mitte RME Lagertank unten RME Lagertank Mitte RME Lagertank K1 RME Lagertank K2 RME Lagertank unten RME Lagertank Mitte RME Lagertank unten RME Lagertank RME Lagertank unten RME Lagertank RME Lagertank unten RME Lagertank RME Lagertank RME Lagertank RME Lagertank Landtechnische Forschung Flp. °C Wasser % NZ mgKOH/g 104 0,06 0,17 Bodensatz X X >200 0,07 0,2 65 0,05 0,37 110 0,06 0,3 X X 101 85 84 74 83 100 97 80 85 79 79 80 79 81 81 78 126 176 64 67 66 83 0,05 0,39 X X X X 0,05 0,27 0,09 0,49 0,07 0,08 0,08 0,06 0,07 0,12 0,08 0,17 0,10 0,11 0,10 0,08 X X BLT Wieselburg Seite 14 Verwendung von Pflanzenölkraftstoffen - Marktbetreuung Bei der Beprobung 1996 wurde in 10 von 19 Lagertanks ein Bodensatz festgestellt. Der Flammpunkt von mind. 100°C wurde bei 13 Lagertanks nicht erreicht. Bild 7: Kraftstofflagerung wie sie nicht sein soll Die bei den Genossenschaftsmitgliedern durchgeführte Beprobung wurde nach dem Zufallsprinzip durchgeführt. Die Lagertanks bei den verschiedenen Beprobungen sind also meist nicht ident. Tabelle 10: Biodieselproben aus Lagertanks 1997 Lab.Nr. 97-122 97-195 97-204 97-220 97-221 97-223 97-240 97-244 97-245 97-259 97-260 98-002 98-003 Probe aus Zapfhahn Transporttank Mitte Lagertank unten Lagertank unten Lagertank unten aus Zapfhahn Transporttank Mitte Probe aus Produktion Lagertank unten aus Zapfhahn Lagertank unten aus Zapfhahn aus Zapfhahn Flp. °C >200 104 112 115 102 103 >200 134 99 98 79 101 145 Wasser % 0,04 0,05 0,06 0,05 0,03 0,08 0,06 0,06 0,07 0,06 NZ Bodensatz mgKOH/g 0,1 0,06 0,07 X 0,06 0,05 0,04 0,04 0,3 0,08 0,1 0,3 0,2 X X 1997 wurde in 3 von 13 Tanks ein Bodensatz festgestellt. Der Flammpunkt von mind. 100°C wurde bei 3 Lagertanks nicht erreicht. BLT Wieselburg Landtechnische Forschung Verwendung von Pflanzenölkraftstoffen - Marktbetreuung Seite 15 Tabelle 11: Biodieselproben aus Lagertanks 1998 Lab.Nr. 98-070 98-071 98-072 98-073 98-074 98-075 98-076 98-077 98-078 98-079 98-080 98-081 98-082 98-083 98-094 98-095 98-096 98-097 98-098 98-099 98-100 Probe Lagertank unten Zapfhahn Lagertank unten Zapfhahn Lagertank unten Zapfhahn Lagertank unten Zapfhahn Lagertank unten Zapfhahn Lagertank unten Zapfhahn Lagertank unten Zapfhahn Lagertank unten Zapfhahn Lagertank unten Zapfhahn Lagertank unten Zapfhahn Zapfsäule Flp. °C Wasser % NZ Bodensatz mgKOH/g X 0,07 105 0,06 66 0,03 0,10 135 0,06 0,08 X X 128 0,07 0,08 X 119 0,11 0,10 113 0,09 0,10 126 0,07 0,07 X 118 0,12 0,15 74 0,07 0,21 X 79 115 0,08 0,05 0,25 0,04 1998 wurde in 6 von 11 Tanks ein Bodensatz festgestellt. Der Flammpunkt von mind. 100°C wurde bei 3 Lagertanks nicht erreicht. Tabelle 12: Biodieselproben aus Lagertanks 1999 Lab. Nr. 99-086 99-087 99-088 99-089 99-090 99-091 99-092 99-213 99-214 99-215 99-216 99-217 99-218 entnommen aus Zapfhahn Lagertank unten Vortank Lagertank mitte Lagertank unten Zapfhahn Lagertank unten Zapfhahn Lagertank unten Zapfhahn Lagertank unten Zapfsäule Zapfsäule Landtechnische Forschung CCR %Masse 0,0185 H20 ppm 500 NZ mgKOH/g 0,12 Flp °C 131 0,012 0,0105 200 300 0,08 0,07 155 88 Bodensatz X X 0,012 500 0,06 131 X 0,016 0,016 0,02 0,0065 350 300 350 500 600 200 0,07 0,11 0,10 0,10 0,33 93 69 76 90 93 18 BLT Wieselburg Seite 16 99-219 99-222 99-230 99-231 99-232 99-233 99-234 99-235 99-236 99-237 Verwendung von Pflanzenölkraftstoffen - Marktbetreuung Zapfsäule Zapfsäule Zapfsäule Zapfsäule Zapfsäule Lagertank unten Zapfhahn Lagertank unten Lagertank oben Lagertank unten 0,012 0,012 0,0085 0,0075 0,0155 200 300 600 900 900 0,32 0,49 0,31 0,45 70 108 171 159 86 0,0225 1000 0,38 120 0,34 99 0,0225 Im Jahr 1999 wurde in 3 von 16 Tanks ein Bodensatz festgestellt. Der Flammpunkt von mind. 100°C wurde bei insgesamt 9 Lagertanks nicht erreicht. 1999 wurden auch einige öffentliche Tankstellen beprobt. Hier war besonders der Flammpunkt problematisch. Der niedrigste gemessene Wert betrug 18°C. Erklärbar sind solch niedrige Flammpunkte nur durch Fehler beim Transport. Wenn das Transportfahrzeug auch Kraftstoffe mit niedrigem Flammpunkt wie z. B. Benzin ausliefert, bleiben Restmengen bis zu 100 Liter und mehr in Tank und Pumpsystem zurück. Diese Restmengen vermischen sich mit dem Biodiesel und reduzieren somit den Flammpunkt des Biodiesels drastisch. Um die Problemfälle zu minimieren, ist es notwendig die Lagertanks zu reinigen und eventuell vorhandenen Bodensatz zu entfernen. Nur so kann verhindert werden, dass bei der nächsten Kraftstofflieferung der Bodensatz aufgewirbelt wird und in weiterer Folge Störungen im Kraftstoffsystem der Fahrzeuge verursacht. Insgesamt ist aber erfreulicherweise eine Steigerung der Kraftstoffqualität zu beobachten. 6. DOKUMENTATION VON SCHADENSFÄLLEN 6.1. Problemstellung und Zielsetzung Um Ursachen und Vermeidbarkeit beim Auftreten von Problemen bzw. Schadensfällen ausreichend beurteilen zu können, sind eine Vielzahl von Informationen notwendig. Besonders wichtig ist dabei die Kenntnis von technischen Daten, Serviceintervallen, Betriebsflüssigkeiten, Einsatz des Fahrzeuges und eventuell vorangegangenen Reparaturen. Deshalb ist ein wesentliches Ziel des Projektes, mittels einer standardisierten Dokumentationsmethode möglichst umfangreiche Informationen über Fahrzeug und Betrieb zu erhalten. 6.2. Methode Eine Aufstellung wichtiger Daten und Fragen wurde auf einen vierseitigen Dokumentationsbogen komprimiert (siehe Anhang 4). Mit diesem Dokumentationsfragebogen, welcher bei den Produktionsanlagen hinterlegt wurde, sollen auftretende Probleme und Schäden standardmäßig erfasst werden. Die ausgefüllten Fragebögen werden an der Bundesanstalt für Landtechnik gesammelt und ausgewertet. Bei der Auswertung soll besonderes Augenmerk auf Schäden gleichen Erscheinungsbildes gelegt werden. BLT Wieselburg Landtechnische Forschung Verwendung von Pflanzenölkraftstoffen - Marktbetreuung Seite 17 6.3. Ergebnisse Die Dokumentation von Schadensfällen gestaltet sich in der Praxis sehr schwierig. Schäden treten meist in arbeitsintensiven Phasen des Landwirtes auf, so dass das Fahrzeug umgehend instandgesetzt werden muss. Deshalb ist eine Besichtigung des Fahrzeuges und die Entnahme von Proben oft nicht möglich. Der Fahrzeugbesitzer ist wegen des Schadens sowieso schon oft verärgert und nicht sehr kooperativ. Für die Untersuchung der Schadensursache ist eine möglichst umfangreiche und detaillierte Erhebung notwendig. Weiters können bestimmte Schadensbilder nur vom Bauteilhersteller beurteilt werden. Die Analyse von Ablagerungen und Rückständen in Einspritzpumpen ist äußerst aufwendig. Zumindest ist es wichtig, die Qualität des verwendeten Kraftstoffes zu dokumentieren. Die im Zeitraum 1996 - 1999 der Bundesanstalt für Landtechnik bekannt gewordenen Fälle sind in der folgenden Tabelle aufgelistet. Tabelle 13: Schadens- und Problemfälle Datum Fahrzeug Baujahr 23.08.96 MF 3065 1990 06.08.96 06.02.97 PKW Ford Escort Case 5150 Maxxum Ford 6410 Mod.3 Fiat 980 DT 13.03.97 Steyr 8090 12.08.97 John Deere Mähdrescher 1166 Serie 2 John Deere MW 6600 1992 01.10.97 MF 3060 1987 5342 h CAV 01.10.97 02.10.97 1992 1987 1720 h 3500 h BOSCH CAV 27.02.98 Steyr 8130a John Deere 3350 Steyr 8100 4940,7 h Bosch 31.08.98 Steyr 8130 12.09.96 07.11.96 04.09.97 Landtechnische Forschung 1994 1993 1982 1994 Betriebs- EinspritzProblemfall stunden/ pumpe Kilometer CAV Rotorbruch der Einspritzpumpe und Verklebungen BOSCH Verklebung der Einspritzpumpe 882 h BOSCH Verklebung der Einspritzpumpe (bereits das 4. mal) 1500 h CAV Rotorbruch der Einspritzpumpe 425 h3 BOSCH Ausfall der Dispergierfähigkeit des Motoröles (Totalverklebung des Motors) BOSCH Ausfall der Dispergierfähigkeit des Motoröles, Verklebung der Einspritzdüsen 960 h Ausfall der Dispergierfähigkeit des Motoröles (Lagerschaden an der Kurbelwelle) 1127 h CAV Rotorbruch der Einspritzpumpe 3000 h Rotorbruch der Einspritzpumpe Verklebung der Einspritzpumpe Rotorbruch der Einspritzpumpe Verteilerkolben verrieben Verklebung der Einspritzpumpe BLT Wieselburg Seite 18 Verwendung von Pflanzenölkraftstoffen - Marktbetreuung 02.09.98 Steyr 8080 1979 6500 h Bosch Einspritzpumpenschaden 02.08.98 Steyr 958 1998 400 h CAV 09.11.98 PKW VW Passat PKW Mitsubishi Pajero L040 John Deere 6200 VW Transporter 1995 141181 km 1988 190460 km Verklebungen in der Einspritzpumpe Materialauflösung bei Bauteilen der Tankuhr Handpumpe bei Kraftstofffilter defekt (Materialauflösung) 1993 2300 h CAV 1998 19471 km Rotorbruch der Einspritzpumpe Materialauflösung bei Bauteilen der Zusatzheizung 23.08.99 31.08.99 13.12.99 Bild 8: Verriebener Rotor einer Rotationseinspritzpumpe (Bauteil aufgeschnitten) In den meisten Fällen war eine eindeutige Feststellung der Schadensursachen nicht möglich. Hauptursache für Probleme und Schadensfälle scheint jedoch mangelnde Kraftstoffqualität zu sein. Hinzu kommt vielfach noch eine unsachgemäße Kraftstofflagerung. Ein erhöhter Wassergehalt dürfte in einigen Fällen zu Schäden an Einspritzpumpen (Rotorbruch) geführt haben. Produktionsbedingte Verunreinigungen wie z.B. Natrium- oder Kaliseifen können für Verklebungen im Einspritzsystem des Motors verantwortlich gemacht werden. Material- und Lackauflösungen können je nach Einwirkung von Biodiesel sehr rasch, oder erst nach längerer Dauer, auftreten. BLT Wieselburg Landtechnische Forschung Verwendung von Pflanzenölkraftstoffen - Marktbetreuung Seite 19 Bild 9: Ablagerungen im Reglerteil einer Rotationseinspritzpumpe Bild 10: Lackablösungen im Bereich der Einspritzpumpe und des Motorblockes Landtechnische Forschung BLT Wieselburg Seite 20 Verwendung von Pflanzenölkraftstoffen - Marktbetreuung 7. BIODIESELBETRIEB DER PKW’S DER BLT WIESELBURG 7.1. Einleitung Im Zuge des Forschungsprojektes „Technische Produkte aus Fetten und fetten Ölen“ wurden an der Bundesanstalt für Landtechnik sämtliche Fahrzeuge auf Biodiesel umgestellt und im Rahmen des Forschungsprojektes LT 2/97 „Verwendung von Pflanzenölkraftstoffen - Marktbetreuung“ weiter betreut. Um Erkenntnisse über den Dauerbetrieb mit Biodiesel zu gewinnen, wurden die Fa. VW (Fahrzeughersteller) bzw. die Fa. Porsche Austria (Generalimporteur) sowie die OMV AG (Schmiermittelhersteller) eingeladen, sich am Versuchsbetrieb zweier Dienstfahrzeuge der BLT Wieselburg mit Biodiesel zu beteiligen. 7.2. Versuchsziel und Methode Ziel des Versuches ist die Gewinnung an Erfahrungen beim Langzeitbetrieb der PKW´s mit Biodiesel. Der Kraftstoff wird an der Bundesanstalt für Landtechnik produziert. Das Motoröl wird von der OMV zur Verfügung gestellt. Die Beurteilung der Ölqualität erfolgt durch die OMV. 7.3. Versuchsfahrzeuge Als Versuchsfahrzeuge werden 2 VW Passat Variant der Bundesanstalt für Landtechnik mit den amtlichen Kennzeichen SB-BLT1 und SB-BLT2 verwendet. Der PKW „BLT1“ wurde nach einer Laufleistung von 150.000 km wegen eines Unfalles durch einen neueren Typ („BLT1TDI“) ersetzt. Bild 11: Versuchsfahrzeuge BLT1TDI und BLT2 BLT Wieselburg Landtechnische Forschung Verwendung von Pflanzenölkraftstoffen - Marktbetreuung Seite 21 Tabelle 14: Technische Daten der Versuchsfahrzeuge Fahrzeugcode: Marke: Type: Handelsbezeichnung: Motor: Bohrung/Hub: [mm] Leistung: [kW] Hubraum: Ölfüllmenge: Motornummer: Fahrgestell-Nr.: Baujahr: Eigengewicht: Amtliches Kennzeichen: Datum der Erstzulassung: Normverbrauch ECER84 in l/100 km: Stadt 90 km/h 120 km/h BLT1 VW 35L - Variant Passat Variant CL Flotte TD 4-Zylinder Turbodiesel 76,5 / 86,4 59 kW bei 4500 U/min 1588 cm³ 4,5 l mit Ölfilter SB 228573 WVWZZZ31 ZNE019794 1991 1215 kg SB-BLT1 BLT2 BLT1TDI VW VW 35P - Variant 35P - Variant 1Z IC Passat Variant Passat Variant Flotte Umweltdiesel CL TDI 4-Zyl. Turbodiesel, 4-Zyl. Turbodiesel, Oxidationskatalysator Oxidationskatalysator Direkteinspritzung 79,5 / 95,5 79,5/95,5 55 kW 66 kW bei 4500 U/min bei 4000 U/min 1896 cm³ 1896 cm³ 4,5 l mit Ölfilter 4,5 l mit Ölfilter AAZ 213145 1 Z 636172 WVWZZZ31 WVWZZZ3A ZPE056464 ZTE071916 1992 1995 1250 kg 1285 kg SB-BLT2 SB-BLT1 19.7.1991 2.11.1992 01.12.1995 7,2 4,7 6,5 7,7 4,7 6,8 6,1 4,2 5,8 7.4. Ergebnisse 7.4.1. Versuchsfahrzeug „BLT1“ Umstellungsmaßnahmen Die Umstellung auf Biodiesel erfolgte mit 9.600 km im Zuge einer Emissionsmessung am Rollenprüfstand der OMV AG. Zu Versuchsbeginn wurden die Leckölleitungen und die Verschlussstopfen der Einspritzdüsen auf ein RME-beständiges Material (FPM, Handelsname „Viton“, von Volkswagen AG bereitgestellt) getauscht. Fahrbetrieb Der PKW wurde in einem Zeitraum von 3,5 Jahren über 145.000 km mit RME weitestgehend problemlos betrieben. Nach ca. 45.000 km musste der Wellendichtring auf der Antriebsseite der Einspritzpumpe erneuert werden. Nach weiteren 63.000 km erfolgte der Austausch auf einen RME-beständigen Dichtring. Landtechnische Forschung BLT Wieselburg Seite 22 Verwendung von Pflanzenölkraftstoffen - Marktbetreuung Tabelle 15: Übersicht über den Fahrbetrieb Datum 26.03.1992 03.06.1993 Laufleistung [km] 9.617 55.396 17.11.1994 118.535 28.09.1995 154.453 Ereignis Versuchsbeginn Tausch des Wellendichtringes, (serienmäßiger Dichtring) Tausch des Wellendichtringes auf einen RME-beständigen Dichtring der Fa. KACO Versuchsende Versuchskraftstoff Als Versuchskraftstoff diente ausschließlich Rapsölmethylester aus der laufenden Produktion der Bundesanstalt für Landtechnik. Für größere Fahrtstrecken bis zu 2.000 km wurden Zusatzkanister mitgenommen. Die Kraftstoffqualität entsprach der ÖNORM C1190. Motorölanalysen Als Motoröl wurde das Öl „ÖMV Con Trol“ verwendet. Die ersten 3 Ölwechsel erfolgten nach 7.500 km, dann wurde das Intervall auf 15.000 km verlängert. Die Viskosität des Motoröles zeigte zu Beginn einen leichten Abfall und stieg dann gleichmäßig an. Tabelle 16: Eigenschaften des verwendeten Motoröles [Quelle: OMV] Motoröl Spezifikation Pourpoint Flammpunkt Dichte 15°C Kinem. Viskosität 100°C [°C] [°C] [g/cm³] [mm²/s] OMV Con Trol 15W-40 API SG, CE < -24 220 0,888 13,5 Viskosität 40°C [mm²/s] 125,0 120,0 115,0 110,0 105,0 100,0 95,0 0 20.000 40.000 60.000 80.000 100.000 120.000 140.000 160.000 180.000 Laufzeit [km] (Anm.: Sprung in der Viskosität kennzeichnet Ölwechsel) Bild 12: Verlauf der Ölviskosität BLT Wieselburg Landtechnische Forschung Verwendung von Pflanzenölkraftstoffen - Marktbetreuung Seite 23 Ergebnisse der Messungen am Rollenprüfstand der OMV AG Tabelle 17: Dieselmotorendiagnose (Quelle: OMV) Kraftstoffart Leistung [kW] bei Motordrehzahl [U/min] Düsenöffnungsdruck [bar] Düse 1 Düse 2 Düse 3 Düse 4 Kraftstoff-Förderbeginn [°KW] vor OT Blow by [l/min] 850 RME 30 2640 47 4000 162 165 168 159 13° 8,5 200 200 200 195 21° - 280 285 280 280 - 850 DK 30 2640 47 4000 160 165 164 152 - 195 205 200 195 - 280 285 276 276 - Tabelle 18: Abgasmessung zu Versuchsbeginn (Quelle: OMV) Dieselkraftstoff Gasförmige Emissionen HC 0,126 CO 0,074 NOx 0,566 Partikelemissionen 0,171 Emissionen nach FTP-75 (City-Zyklus) RME Einheit 0,067 0,078 0,806 0,1 g/km g/km g/km g/km Motoruntersuchung nach Versuchsende durch die Volkswagen AG (Quelle: VW, Dr. Weidmann, April 1996) Motor-Nr.: SB 0228 573 4-Zylinder WK-TD; 1,6 L, 59 kW Der Dieselmotor hat eine Laufleistung von ca. 154.500 km, davon etwa 145.000 km mit RME. Die Laufzeit mit RME betrug rd. 42 Monate. Das Fahrzeug war bei der Bundesanstalt für Landtechnik (BLT), Wieselburg in Österreich, als Versuchsträger für Biodiesel-Untersuchungen eingesetzt. Als Kraftstoff wurde Rapsölmethylester eingesetzt, der bei der BLT hergestellt wurde. Der Motor zeigte auf der Abgasseite starke Korrosion. Um Ausfällen vorzubeugen, wurde die Öl-Rücklaufleitung vom Turbolader zur Ölwanne aus Sicherheitsgründen ersetzt. Der Motor wurde in der VW-Forschung geöffnet. Die Zylinderlaufbahnen zeigten gegenüber einem mit Dieselkraftstoff betriebenen Motor gleicher Laufleistung keine signifikanten Abweichungen. Der Koksansatz im Bereich des Feuersteges war gering, ebenso der Zwickelverschleiß. Die Zylinderlaufbahnen wiesen keine Auffälligkeiten auf. Da die Kolben wegen der damit verbundenen Verlagerung der Kolbenringe nicht gezogen wurden, können keine Aussagen bezüglich der Ringfreiheit gemacht werden. Da jedoch die Zylinderlaufbahnen keine signifikanten Riefen aufwiesen, kann davon ausgegangen werden, dass die Ringnuten nicht verkokt sind. Landtechnische Forschung BLT Wieselburg Seite 24 Verwendung von Pflanzenölkraftstoffen - Marktbetreuung Die Verteilereinspritzpumpe wurde geöffnet und begutachtet. Die Pumpe zeigte innen eine erhebliche Korrosion an den Stahlteilen. Der Rost wurde vermutlich durch einen zu hohen Wassergehalt des Kraftstoffes verursacht. Alle Dichtungen waren verhärtet bzw. brüchig. Auch der Wellendichtring zeigte Risse. Nach den Unterlagen der BLT wurde der WDR von der Fa. KACO direkt an die BLT geliefert und bei einem Stand von 118.500 km im November 1994 eingesetzt. Der Ring bestand aus FPM-Material und wurde nach unseren Untersuchungen in Brasilien gefertigt. Es handelt sich nicht um einen WDR der Fa. Bosch. Anmerkung: Die Korrosionen der EP sind auf eine unsachgemäße Lagerung der Einspritzpumpe zwischen Versuchsende (November 1995) und Zeitpunkt der Untersuchung (April 1996) zurückzuführen. 7.4.2. Versuchsfahrzeug „BLT2“ Umstellungsmaßnahmen Die Umstellung auf Biodiesel erfolgte mit 11.000 km im Zuge einer Untersuchung des Fahrzeuges am Rollenprüfstand der OMV AG. Zu Versuchsbeginn wurden lediglich die Leckölleitungen und die Verschlussstopfen der Einspritzdüsen auf ein RME-beständiges Material getauscht. Fahrbetrieb Im November 1998 wurde eine Laufleistung von ca. 200.000 km mit Biodiesel erreicht. Der Betrieb des Passats BLT2 erfolgte weitestgehend völlig problemlos. Tabelle 19: Laufleistung BLT2 Datum 26.03.1993 12.01.1994 17.11.1998 Umstellung auf RME Umstellung auf Winter RME Laufleistung mit Biodiesel km 11.006 41.302 208.153 In der folgenden Tabelle sind der Fahrbetrieb des Fahrzeuges mit Aufstellung der Fahrleistung, Wegstrecke und Kraftstoffverbrauch dokumentiert. Der PKW wird überwiegend auf der Autobahn (68%) und im Überlandverkehr (25%) betrieben. Tabelle 20: Fahrbetrieb BLT2 1993 1994 1995 1996 1997 1998 Mittelw.: Autobahn (A) km % 19606 70 27397 68 28344 72 21588 67 19634 62 25150 71 23620 68 BLT Wieselburg Stadt (S) km 2033 2409 2352 2709 2221 2665 2398 % 7 6 6 8 7 7 7 Überland (L) km % 6634 23 10490 26 8885 22 7738 24 9703 31 7841 22 8549 25 Summe km 28573 40296 39581 32035 31558 35653 34616 Liter 2235,5 3030,3 3026,0 2399,0 2353,0 2650,0 2615,6 L/100 km 7,8 7,5 7,6 7,5 7,5 7,4 7,6 Landtechnische Forschung Verwendung von Pflanzenölkraftstoffen - Marktbetreuung Seite 25 Nach einer Laufleistung von ca. 14.000 km war im August 1993 ein Wechsel des Wellendichtringes der Einspritzpumpe notwendig. Es wurde ein RME-beständiger Dichtring der Fa. KACO eingebaut. Ende November 1998 wurde der Passat BLT2 nach einer Laufleistung von 208153 km mit Biodiesel aus der BLT Flotte ausgeschieden und durch einen Neuwagen ersetzt. Versuchskraftstoff An der BLT Wieselburg wurde ein spezieller RME-Winterkraftstoff mit ausreichenden Kälteeigenschaften entwickelt und hergestellt. Im Zuge einer Langzeituntersuchung wurde der VWPassat "BLT 2" seit dem 4. Ölwechsel ab Jänner 1994 ganzjährig mit RME-Winterkraftstoff betrieben. Die folgende Tabelle zeigt typische Analysenwerte des Winterkraftstoffs: Tabelle 21: Typische Kennwerte des Versuchskraftstoffs (Winter-Biodiesel) Dichte 20°C Flammpunkt CFPP Viskosität 40°C CCR Cetanzahl Freies Glyzerin Gesamtglyzerin Jodzahl [g/cm³] [°C] [°C] [mm²/s] [gew.-%] [-] [gew.-%] [gew.-%] [-] 0,881 167 -25 4,6 0,02 50 0,004 0,16 120 Motorölanalysen Zu Versuchsbeginn wurde das Motoröl OMV LV-SM 898 (5W-30) verwendet. Es wurden ca. alle 3.500 km Ölproben entnommen und untersucht. Nach dem 4. Ölwechsel wurde das Wechselintervall von 7.500 km auf 15.000 km verlängert. Seit dem 05.12.1995 (km Stand 118.197) wird das Motoröl OMV Con Trol (15W-40, API SG CE) verwendet. Das Wechselintervall von 15.000 km wird weiterhin beibehalten. Tabelle 22: Physikalische Eigenschaften des verwendeten Motoröles Motoröl Spezifikation Pourpoint Flammpunkt Dichte 15°C Kinem. Viskosität 100°C Landtechnische Forschung [°C] [°C] [g/cm³] [mm²/s] OMV Con Trol 15W-40 API SG, CE < -24 220 0,888 13,5 BLT Wieselburg Viskosität bei 40°C in mm²/s Seite 26 Verwendung von Pflanzenölkraftstoffen - Marktbetreuung 60,0 59,0 58,0 57,0 56,0 55,0 54,0 53,0 52,0 51,0 50,0 0 20.000 40.000 60.000 80.000 100.000 120.000 Kilometer Viskosität bei 40°C in mm²/s Bild 13: Verlauf der Viskosität Motoröl OMV LV SM 898 120,0 110,0 100,0 90,0 80,0 70,0 60,0 110.000 130.000 150.000 170.000 190.000 210.000 Kilometer Bild 14: Verlauf der Viskosität Motoröl OMV control Die Auswertung der Motorölanalysen zeigt beim Öl der Klasse 5W-30 einen Abfall der Ölviskosität nach jedem Ölwechsel. Dieser Effekt ist auf die Verdünnung des Motoröles mit Kraftstoff zurückzuführen. Beim weiter verwendeten Öl der Klasse 15W-40 wird ein Viskositätsabfall nur innerhalb der ersten 3.000 km beobachtet. Dann steigt die Viskosität auf Werte an, die über der Ausgangsviskosität liegen. Ergebnisse der Messungen am Rollenprüfstand der OMV AG Die erste Messung am Rollenprüfstand erfolgte im Zuge der Umstellung auf Biodiesel. Nach ca. 108.000 km wurde das Fahrzeug am 18.12.1995 einer erneuten Messung unterzogen. BLT Wieselburg Landtechnische Forschung Verwendung von Pflanzenölkraftstoffen - Marktbetreuung Seite 27 Tabelle 23: Ergebnis der Emissionsmessung mit RME 18 - 20.12.1995 bei km-Std 119 521 HC - Emission CO - Emission Nox - Emission Partikel - Emission Quelle: OMV g/km g/km g/km g/km Messung 1 0,039 0,100 0,930 0,045 Messung 2 0,034 0,061 0,929 0,037 Messung 3 0,035 0,080 0,919 0,039 Untersuchung der Einspritzpumpe Im Juli 1997 wurde die Einspritzpumpe des Fahrzeuges bei einem Kilometerstand von 167.642 km, entsprechend einer Laufleistung von etwa 156.000 km mit Biodiesel, ausgebaut und zusammen mit den Düsen-Halterkombinationen an die Herstellerfirma zur Begutachtung übersandt. Im Folgenden ist der Befundbericht wiedergegeben. Befundbericht der Fa. Robert BOSCH GmbH vom 26.2.1998 Kunde: Motor: Pumpe: TTNR: BWN/FD/Fp.Nr. Anlieferung von: VW 028.D-1,9 l VE 4/9 F 2200 R420-2 0 460 494 336 011 268 590756 BLT Wieselburg 1. Sache: VE-Feldpumpe aus VW-Passat mit amtlichem Kennzeichen „SB-BLT 2“ (Österreich); Betrieb mit Biodiesel (Rapsölmethylester = RME). Laufzeit: 167.642 km, davon ca. 156.000 km mit RME. 2. Beanstandung: Keine! 3. Ergebnis 3.1 Bezüglich Funktion (Einspritzmenge, Innenraumdruck, Spritzverstellerweg usw.) wurden bei uns keine Rückmessungen vorgenommen. Kippspiel an der Antriebswelle: max. 0,1 mm (zulässig: ≤ 0,25 mm). Dichtheitsprüfung mit Druckluft (0-10 bar): i.O. 3.2 Sichtbefund • Pumpe ist äußerlich stark verschmutzt. • Geringe RME-Ablagerungen in der Pumpe. • Geringer, jedoch unkritischer Verschleiß an: Förderpumpenflügel, Kontaktstelle Regelmuffe-Starthebel, Verstellhebel-Lager und - Welle (oberhalb des O-Ringes), Fliehgewichten, Rollen, Rollenbolzen, Klauen der Hubscheibe und Antriebswelle sowie am Antriebswellen-Lager. • Dichtungen: Dichtrahmen am Gehäusedeckel, O-Ringe am Verteilerkörper bzw. Spritzverteiler (Werkstoff: NBR) stark gequollen und verformt. O-Ring an Verstellhebelwelle (Werkstoff: FKM): geringer Verschleiß. Wellendichtring (Werkstoff: FKM): schwarze Ablagerungen an der Außenseite, sonst i.O. Landtechnische Forschung BLT Wieselburg Seite 28 Verwendung von Pflanzenölkraftstoffen - Marktbetreuung 4. Schlussfolgerung Trotz des guten Zustands der vorliegenden Pumpe weisen wir darauf hin, dass Ablagerungen in der Pumpe (z.B. am Verteilerkolben) zur Störung der Regelfunktion führen können (Sicherheits-Aspekt!). VE-Pumpen sind für den Betrieb mit RME bisher nicht freigegeben! BLT-Wieselburg hat bereits über K5/EAV1-Mü Ersatz-Pumpe erhalten! Beurteilung von Düsen und Düsenhaltern: Ergebnis: Die Öffnungsdrücke (PDOE) der Düsenhalterkombinationen liegen innerhalb der Toleranz für Neuteile (155 + 10 bar). Funktion, Dichtheit, Strahlbild und Schnarrverhalten aller Düsen sind nicht zu beanstanden. Die Nadelspitzen haben sich auf 35 % der Sitzbreite angeglichen. Der Verkokungsgrad liegt bei x = 5,7 %. Am Spritzzapfen werden Kratzer in Flussrichtung und am Nadelspitz Einschläge von Partikeln festgestellt; dies lässt auf eine Verunreinigung des Kraftstoffs schließen. (siehe Anlage) Der mechanische Verschleiß ist gemessen an der Laufzeit an allen DHK normal. Schlussfolgerung: Die DHK sind in einem guten Zustand. Es wird kein vom normalen Dieselbetrieb abweichendes Verschleißverhalten festgestellt. Ein Öffnungsdruckabfall kann, sofern während der Laufzeit nicht nachgestellt wurde, nicht festgestellt werden. Abschließende Beurteilung: Das Fahrzeug konnte während seiner gesamten Laufleistung von ca. 200 000 km ohne Probleme mit Biodiesel betrieben werden. Als Umstellungsmaßnahme war lediglich ein Tausch der Leckölleitungen und der Verschlussstopfen der Einspritzdüsen auf RME- beständiges Material notwendig. Nach einer Laufleistung von ca. 14.000 km musste der Wellendichtring der Einspritzpumpe getauscht werden. An der BLT Wieselburg wurde ein spezieller RME-Winterkraftstoff mit ausreichenden Kälteeigenschaften entwickelt und hergestellt. Der VW-Passat wurde ab dem 4. Ölwechsel ganzjährig mit RME-Winterkraftstoff betrieben. Das Motorölwechselintervall konnte aufgrund guter Analysenwerte von 7.500 auf 15.000 km verlängert werden. BLT Wieselburg Landtechnische Forschung Verwendung von Pflanzenölkraftstoffen - Marktbetreuung Seite 29 7.4.3. Versuchsfahrzeug „BLT1 TDI“ Das intern mit BLT1 TDI bezeichnete Fahrzeug ist das Nachfolgemodell des ausgeschiedenen Fahrzeuges mit der internen Bezeichnung BLT1. Umstellungsmaßnahmen Da der PKW vom Fahrzeughersteller bereits für den Betrieb mit Biodiesel freigegeben ist, mussten keine Umstellungsmaßnahmen getroffen werden. Fahrbetrieb Nach dem Motorservice bei 5.000 km wurde das Fahrzeug mit Rapsölmethylester betrieben. Ab dem Ölwechsel bei ca. 15.000 km wurde das Fahrzeug mit Sonnenblumenölmethylester betrieben. Das Fahrzeug konnte ganzjährig (auch im Winter) mit Sonnenblumenölmethylester betrieben werden. Im Zuge des Forschungsprojektes "Technical Performance of Vegetable Oil Methyl Esters with a High Iodine Number (e.g.Sunflower Oil-Methyl-Ester, Camelina-Oil-Methyl-Ester) ALTENER XVII/4.1030/Z/96-013" wurde das Fahrzeug für den Versuchsbetrieb herangezogen und in der Folge mit Camelinaölmethylester betrieben. Tabelle 24: Umstellung und Laufleistung BLT1TDI km 5000 14909 111551 175827 Datum 26.03.1996 29.04.1996 08.04.1998 24.01.2000 Umstellung auf RME Umstellung auf SME Umstellung auf CME Gesamtlaufleistung mit Biodiesel Tabelle 25: Fahrbetrieb BLT1 TDI 1996 1997 1998 1999 Autobahn (A) km % 39761 75 35344 74 22819 67 Stadt (S) km 2923 2741 3218 % 6 6 9 Überland (L) km % 10346 19 9376 20 7876 23 Summe km 42967 53030 47461 33913 Liter 2703,2 3417,5 3008,0 2207,0 L/100 km 6,3 6,4 6,3 6,5 Der Betrieb des Fahrzeuges erfolgt überwiegend auf Autobahnfahrten, deshalb kann von einer guten thermischen Auslastung des Motors ausgegangen werden. Die Motoröl-temperaturen liegen im Bereich von 105°C bis 125°C. Landtechnische Forschung BLT Wieselburg Seite 30 Verwendung von Pflanzenölkraftstoffen - Marktbetreuung Analysedaten der Versuchskraftstoffe Ab einem Einsatz von 15.000 km wurde Sonnenblumenöl-Methylester verwendet. Der Kraftstoff wurde an der BLT Wieselburg aus ölsäurereichem („high oleic“) Sonnenblumenöl erzeugt. In der folgenden Tabelle sind die wichtigsten Parameter ersichtlich: Tabelle 26: Typische Kennwerte des Sonnenblumenölmethylesters Parameter Dichte 20°C Flammpunkt CFPP Viskosität 40°C Neutralisationszahl Wassergehalt CCR Cetanzahl Freies Glyzerin Gesamtglyzerin Brennwert Jodzahl Gehalt an C18:3 Einheit [g/cm³] [°C] [°C] [mm²/s] [mgKOH/g] [ppm] [%Masse] [-] [%Masse] [%Masse] [MJ/kg] [-] [%Masse] Wert 0,886 178 Methode DIN 51757 ON C 1122 ON EN 116 4,5 1,1 750 0,013 57,8 0,01 0,17 39,9 100 0,6 ISO 3104 ON C1146 DIN 51777 DIN 51551 ISO 5165 enzymatisch enzymatisch DIN 51900 DIN 53 241 Teil 1 Der für den Versuchsbetrieb verwendete Camelinaölmethylester wurde ebenfalls an der BLT erzeugt. Tabelle 27: Typische Kennwerte des Camelinaölmethylesters (Analysen Ölmühle Bruck) Parameter Dichte 15 °C Dichte 20 °C Viskosität 40 °C Flammpunkt CFPP CCR Sulfatasche Neutralisationszahl Monoglyceride Diglyceride Triglyceride Freies Glyzerin Gesamt Glyzerin Phosphorgehalt Wassergehalt Jodzahl BLT Wieselburg Einheit [g/cm³] [mm2/s] [°C] [°C] [%Masse] [%Masse] [mgKOH/g] [%Masse] [%Masse] [%Masse] [%Masse] [%Masse] [ppm] [ppm] [-] Wert 0.886 0.877 4.28 >150 -6 0.01 <0.01 0.87 0.27 0.14 0.03 0.01 0.10 1.4 845 149 Methode DIN 51757 DIN 51757 DIN 51550 DIN EN ISO 22719 ON EN 116 DIN 51551 DIN 51575 ON C1146 GC/Plank “ “ “ “ OES-ICP DIN 51777 DGF, C-V, 11a Landtechnische Forschung Verwendung von Pflanzenölkraftstoffen - Marktbetreuung Seite 31 Motoröl Während des Betriebes mit Sonnenblumenölmethylester wurde das Motoröl "OMV control“ verwendet. Aufgrund der guten Analysenergebnisse wurde das Motorölwechselintervall nach dem 2. Ölwechsel am 23.08.1996 auf 20.000 km verlängert. Tabelle 28: Kennwerte des Motoröles OMV control Motoröl Spezifikationen Pourpoint Flammpunkt Dichte 15°C Kinem. Viskosität 100°C OMV Con Trol 15W-40 SAE 15W-40 API SG, CE < -24 220 0,888 13,5 [°C] [°C] [g/cm³] [mm²/s] Für den Versuchsbetrieb mit Camelinaölmethylester wurde das Motoröl "OMV Truck M plus" verwendet OMV Truck M plus MIL-L-2104 E API SG/CE ACEA G4/D4/PD2 MAN 271, Steyr ´D´, Allison C3 Caterpillar TO2 Frictional Satbility Test SAE 15W-40 Tabelle 29: Kennwerte des Motoröles OMV Truck M plus Viscosität bei 100°C Dichte bei 15°C Pour point Flammpunkt [mm²/s] [g/cm³] [°C] [°C] 14,0 0,886 < -27 225 Viskosität bei 40°C in mm²/s 120,0 110,0 100,0 90,0 80,0 70,0 0 20.000 40.000 60.000 80.000 100.000 120.000 km Bild 15: Verlauf der Motorölviskosität (OMV control) Landtechnische Forschung BLT Wieselburg Seite 32 Verwendung von Pflanzenölkraftstoffen - Marktbetreuung Tabelle 30: Analysedaten einer Ölprobe bei einer Laufleistung von 20.000 km (OMV control) Aussehen Geruch Viskosität bei 40°C Viskosität bei 100°C m - Wert Viskositätsindex TBN n-Pentan unlösliches Toluol unlösliches Kraftstoffgehalt schwarz unauffällig 92,29 12,50 3,20 131 9,7 1,59 1,27 0,9 mm²/s mm²/s mgKOH/g % Masse % Masse % Masse Die Viskosität liegt im normalen Bereich, der Estergehalt im Motoröl ist mit 0,9% eher gering. Bild 16: Verlauf der Motorölviskosität (OMV Truck M plus) Viskosität bei 40Cin mm²/s 120,0 110,0 100,0 90,0 80,0 70,0 100000 120000 140000 160000 180000 200000 km Zusammenfassung Der VW Passat Variant CL TDI wurde seit dem 29.04.1996 (ganzjährig) mit Sonnenblumenölmethylester betrieben. Da der PKW vom Fahrzeughersteller bereits für den Betrieb mit Biodiesel freigegeben ist, mussten keine Umstellungsmaßnahmen getroffen werden. Aufgrund des guten Motorölzustandes im Versuchsbetrieb konnte das Ölwechselintervall auf 20.000 km verlängert werden. Die Laufleistung mit SME betrug insgesamt 96.642 km. Der Versuchsbetrieb mit Sonnenblumenölmethylester verlief ohne nennenswerte Probleme. Im Zuge eines Forschungsprojektes wurde das Fahrzeug am 08.04.1998 auf den Betrieb mit Camelinaölmethylester umgestellt und damit während 64.276 km ohne Probleme betrieben. Der Fahrbetrieb erfolgte überwiegend auf Autobahnfahrten. Die Motoröltemperatur lag bei diesen Fahrten im Bereich von 105°C bis 125°C. BLT Wieselburg Landtechnische Forschung Verwendung von Pflanzenölkraftstoffen - Marktbetreuung Seite 33 8. BIODIESELBETRIEB DER TRAKTOREN DER BLT WIESELBURG 8.1. Einleitung Die Traktoren der Bundesanstalt für Landtechnik wurden 1988 im Zuge des "Pilotprojektes Biodiesel" auf Biodieselbetrieb umgestellt. Um Langzeiterfahrungen zu sammeln wurden die Traktoren auch nach Versuchsende weiterhin ausschließlich mit Biodiesel betrieben. In Traktortagebüchern wurde der Fahrbetrieb nach Belastung und Einsatz aufgezeichnet. Das Kraftstoffsystem wurde regelmäßig kontrolliert und das Motoröl in regelmäßigen Intervallen untersucht. Nach einer Versuchszeit von nahezu 12 Jahren wurde Bilanz gezogen und die Einsatzdaten in den nachfolgenden Einzelauswertungen dargestellt. 8.2. Versuchsdurchführung und Aufzeichnungen Während des gesamten Versuchszeitraumes wurden die Traktoren regelmäßig gewartet und alle den Versuch betreffenden Umstände in Traktortagebüchern und Versuchsprotokollen aufgezeichnet. Traktortagebuch Im Traktortagebuch wurden alle relevanten Betriebsdaten eingetragen. Die Belastung des Traktors wurde jeweils subjektiv vom Fahrer eingetragen. Dabei wurden folgende Kategorien unterschieden: S N L ST Pflügen und schwere Zapfwellenarbeiten, normale Zapfwellenarbeiten, Transporte im Feld und auf Feldwegen, Pflegearbeiten bei geringem Leistungsbedarf ohne Zapfwelle, langsame Arbeiten, teilweise mit Kriechgängen Straßentransporte und Rangieren (schwere Straßentransporte jedoch "S"). Motoröl Durch laufende Kontrolle und Analyse des Motoröles konnten verschiedene Einflüsse, wie z.B. der Zusammenhang zwischen Viskositätsverlauf und Belastung des Motors, ermittelt werden. Jeweils nach ca. 50 Betriebsstunden wurde eine Ölprobe entnommen, die Viskosität gemessen und ein Blotter Spot Test durchgeführt. Während der Versuchsdauer wurden insgesamt drei verschiedene Motoröle verwendet. In jeder Einzelauswertung wird detailliert angeführt, welches Motoröl jeweils eingesetzt wurde. Landtechnische Forschung BLT Wieselburg Seite 34 Verwendung von Pflanzenölkraftstoffen - Marktbetreuung Tabelle 31: Technische Daten Castrol Powermax (Quelle Castrol) Dichte bei 15°C (g/ml) Viskosität bei 100°C (mm²/s) Viskosität bei 40°C Viskositätsindex Pour Point (°C) CCs bei -15°C 0,88 14,5 105 135 -30 3300 Castrol Powermax Super Diesel Motoröl SAE 15W-40 API - CE MIL-L-2104 C (Serie 3) + D Tabelle 32: Technische Daten Fina Kappa Turbo DI (Quelle Fina) Dichte bei 15°C (g/ml) Viskosität bei 100°C (mm²/s) Viskosität bei 40°C Viskositätsindex Pour Point (°C) 0,884 14,3 106,1 137 -36 Fina Kappa Turbo DI SAE 15W-40 API CF-4/CF/SH CCMC D4/G4/PD4 ACEA E2/B2/A2-96 Tabelle 33: Technische Daten OMV Truck M plus (Quelle: OMV) Viskosität bei 100°C Dichte bei 15°C Pour point Flammpunkt [mm²/s] [g/cm³] [°C] [°C] 14,0 0,886 < -27 225 OMV Truck M plus MIL-L-2104 E API SG/CE ACEA G4/D4/PD2 MAN 271, Steyr ´D´, Allison C3 Caterpillar TO2 Frictional Satbility Test SAE 15W-40 BLT Wieselburg Landtechnische Forschung Verwendung von Pflanzenölkraftstoffen - Marktbetreuung Seite 35 8.3. Ergebnisse 8.3.1. Steyr 8080 A Der Traktor wurde während der gesamten Versuchslaufzeit mit Rapsölmethylester entsprechend ON C 1190 betrieben. Bild 17: Traktor Steyr 8080 A Tabelle 34: Technische Daten Traktor Steyr 8080 A Fahrzeugart Fahrzeugmarke Modell/Type Amtl. Kennz. Erstmalige Zulassung Fahrgestell Nr. Motorhersteller Motortype Motor Nr. Anzahl Zylinder Turboaufladung Kühlung Ölfüllmenge Zapfwellenleistung bei Nenndrehzahl Nenndrehzahl Hubraum Bohrung x Hub Verdichtungsverhältnis Einspritzpumpe Betriebsstunden im Versuch Beginn: Ende: Laufzeit: Landtechnische Forschung Traktor Steyr 8080 A N 148 647 21.10.1982 05801/2828 Steyr WD 411 85 9381 4 Turboaufladung Wasserkühlung 9 Liter 48,01 kW 2400 U/min 3456 cm³ 100 / 110 mm 16,2 : 1 Bosch 2702 h 5991 h 3289 h BLT Wieselburg Seite 36 Verwendung von Pflanzenölkraftstoffen - Marktbetreuung Tabelle 35: Fahrtenbuchauswertung nach Arbeitsarten und Belastungspunkten des Traktors Steyr 8080 A Fahrzeug: Steyr 8080 A 21.03.2000 Auswertezeitraum: 21.04.1988 bis Code Arbeit Traktormeterstunden Traktormeterstunden bei den Lastpunkten S 10 Transport 1107,5 11 Leerfahrt L ST 379,8 102,2 513,9 237,5 18,8 2,4 216,3 12 Werksverkehr 19,0 1,5 1,1 16,4 21 Pflügen 222,0 216,3 22 Grubbern 18,0 18,0 23 Kombination 11,6 11,6 24 Eggen 17,7 14,4 40 Arbeit ohne ZW 2,5 41 Frontlader 111,6 N 5,7 2,5 0,8 0,4 2,1 165,0 28,1 312,3 1,8 5,1 505,6 0,2 42 Schub-, Zugarbeiten 6,1 6,1 50 Mähen (Doppelmessermähwerk) 9,5 2,6 55 Wenden (Kreiselzetter) 35,1 57 Schwaden (Kreiselschwader) 226,6 112,8 113,8 60 Ladewagen (Heuernte) 36,4 22,6 13,8 64 Güllefass 1,3 66 Häckseln 147,6 116,8 71 Kreiselegge Zinkenrotor 36,4 36,4 72 Fräse 3,2 80 Zapfwelle am Stand 18,2 81 Ölmotor 326,4 82 Direktantrieb leicht 208,4 42,2 83 Direktantrieb schwer 32,2 32,2 96 Schulbetrieb 5,6 97 techn. Prüfeinsatz 9,9 0,9 2,3 6,7 98 Motorprüfstand 17,6 3,1 8,3 3,1 99 Sonstiges 27,1 Gesamt: 3289,0 35,1 1,3 30,8 3,2 18,2 16,8 120,1 166,2 5,6 1,2 747,8 967,9 293,8 1279,5 23% 29% 9% 39% 15340,3 Liter nachgefüllte Ölmenge: 20,8 Liter Verbrauch lt. Messgerät: 0,0 Liter Anzahl Ölwechsel: 20 Anzahl Ölproben: 65 BLT Wieselburg 3,1 25,9 Kraftstoffverbrauch gesamt: Spezifischer Kraftstoffverbrauch: 4,7 Liter/Stunde 189,5 Landtechnische Forschung Verwendung von Pflanzenölkraftstoffen - Marktbetreuung Seite 37 140 Intervall 01 Intervall 02 Intervall 03 120 Viskosität in mm²/s bei 40°C Intervall 04 Intervall 05 100 Intervall 06 Intervall 07 80 Intervall 08 Intervall 09 60 Intervall 10 Intervall 11 40 Intervall 12 Intervall 13 20 Intervall 14 Intervall 15 0 Intervall 16 0 50 100 150 200 250 300 Intervall 17 Einsatzdauer in h Intervall 18 Bild 18: Verlauf der Motorölviskosität Steyr 8080 Bemerkungen: Intervall 01-14 Motoröl Castrol Powermax Intervall 14-18 Motoröl Fina Kappa Turbo DI Aufgrund der Verdünnung des Motoröles mit unverbrannten Kraftstoff sinkt die Ölviskosität innerhalb der ersten 50 Betriebsstunden relativ rasch ab. Der Gradient ist vom Zustand des Motors, von den Temperaturverhältnissen und damit auch von der Belastung abhängig. In manchen Fällen musste das Motoröl bereits nach ca. 120 h Einsatzzeit gewechselt werden. Die Ursache für das rasche Absinken im 10. Intervall war ein defekter Dichtring der Einspritzpumpe. Die Einspritzpumpe wurde bei TMh 4848,2 (21.10.1992) getauscht. Landtechnische Forschung BLT Wieselburg Seite 38 Verwendung von Pflanzenölkraftstoffen - Marktbetreuung Zum Abschluss des Versuchsbetriebes wurde eine Motorinspektion durchgeführt. Die Ergebnisse sind wegen der geringen Fahrzeugauslastung eher ungünstig. Im Normalfall müsste bei solchen Betriebsbedingungen vom Biodieselbetrieb abgeraten werden. In der nachfolgenden Tabelle sind die Ergebnisse der Motorinspektion zusammengefasst. Tabelle 36: Motorinspektion bei Versuchsende Steyr 8080 A am / bei h 07.04.00 bei 5994,1 Betriebsstunden Zylinderkopf Alle Zylinderköpfe belegt mit schwarzem trockenen Belag. Um die Ventilöffnungen im Randbereich befindet sich eine richtiggehende schwarze Kruste. Einlassventile Ventilsitze sind in Ordnung, die Einlasskanäle sind etwas feucht. Im Einlasskanal finden sich im Anfangsbereich krustenartige Beläge (Bild 18). Diese Kruste ist zum Teil mehrere Millimeter dick. Die Ventile sind schwarz belegt und ebenfalls feucht (Bild 20). Auslassventile Ventilsitze sind in Ordnung, die Auslasskanäle sind trocken und ebenfalls mit einer mehrere Millimeter starken Kruste versehen. Die Ventilsitzfläche weist zum Teil schwarze Flecken auf. Einspritzdüsen Die Düsenspitzen sind verkrustet aber alle Löcher sind frei. Der Schaft ist kaum belegt. Zylinder / Brennräume sind scharf abgegrenzt und schwarz belegt, im Vergleich zu den Feuersteg übrigen Belegen aber eher gering. Der schwarze Belag ist auf der ablaufenden Seite des Kolbens etwas stärker (Bild 21). ZylinderLaufbahn Bei allen Zylindern ist die Honung zum Teil noch sichtbar. Es sind jedoch schon Verschleißerscheinungen erkennbar. KolbenSpritzbild in den Kolbenmulden teilweise sichtbar. Ablagerungen an den Aufstrahloberfläche punkten vorhanden. Im Feuerstegbereich ist der schwarze, krustenartige Belag teilweise abgescheuert, in einigen Bereichen sogar das Kolbenmaterial durch Längsriefen angegriffen (Bild 19). Kolbenringe Erscheinungsbild aller Kolben ähnlich: Die Kolbenringe sind zum Teil verklebt und nicht mehr frei beweglich. Bei KR 1 ist der Nutgrund belegt. Der Bereich zwischen 1. u. 2. KR ist belegt. Bei KR 2 und KR 3 ist der Nutgrund ebenfalls belegt. BLT Wieselburg Landtechnische Forschung Verwendung von Pflanzenölkraftstoffen - Marktbetreuung Seite 39 Bild 19: Steyr 8080 A, Zylinderkopf bei Abschlussuntersuchung Bild 20: Steyr 8080 A, Kolben bei Abschlussuntersuchung Landtechnische Forschung BLT Wieselburg Seite 40 Verwendung von Pflanzenölkraftstoffen - Marktbetreuung Bild 21: Steyr 8080 A, Einlassventil bei Abschlussuntersuchung Bild 22: Steyr 8080 A, Motorblock bei Abschlussuntersuchung BLT Wieselburg Landtechnische Forschung Verwendung von Pflanzenölkraftstoffen - Marktbetreuung Seite 41 8.3.2. Lindner 1700 Der Traktor wurde überwiegend mit RME entsprechend ON C 1190 betrieben. Im Zuge des europäischen Forschungsprojektes "Technical Performance of Vegetable Oil Methyl Esters with a High Iodine Number ALTENER XVII/4.1030/Z/96-013" wurde der Traktor 1997 mit SME betrieben und danach 1998 auf CME umgestellt. Bild 23: Traktor Lindner 1700 A Tabelle 37: Fahrzeugbeschreibung Lindner 1700 A Fahrzeugart Fahrzeugmarke Modell/Type Amtl. Kennz. Erstmalige Zulassung Fahrgestell Nr. Motorhersteller Motortype Motor Nr. Anzahl Zylinder Turboaufladung Kühlung Ölfüllmenge Zapfwellenleistung bei Nenndrehzahl Nenndrehzahl Hubraum Bohrung x Hub Verdichtungsverhältnis Einspritzpumpe Betriebsstunden im Versuch Beginn: Ende: Laufzeit: Landtechnische Forschung Traktor Lindner 1700 A SB 138 Z 10.12.1990 85700800 Perkins Perkins 4.236 LD 80371U414654U 4 ----Wasserkühlung 8l 52 kW 2200 U/min 3871 cm³ 98,4 / 127 mm 16:1 CAV 250 h 1784,3 1534,3 h BLT Wieselburg Seite 42 Verwendung von Pflanzenölkraftstoffen - Marktbetreuung Tabelle 38: Fahrtenbuchauswertung nach Arbeitsarten und Belastungspunkten des Traktors Lindner 1700 A Fahrzeug: Lindner 1700 A 05.05.2000 Auswertezeitraum: 22.04.1992 bis Code Arbeit Traktormeterstunden Traktormeterstunden bei den Lastpunkten S 10 Transport 597,8 11 Leerfahrt L ST 248,9 104,0 243,9 48,5 4,2 19,0 25,3 12 Werksverkehr 9,7 0,4 0,2 9,1 20 Bodenbearbeitung ohne ZW 5,0 2,5 2,5 21 Pflügen 1,0 N 132,8 107,6 25,2 22 Grubbern 8,1 8,1 27 Saat ohne ZW 11,1 40 Arbeit ohne ZW 12,4 4,0 4,4 4,0 41 Frontlader 54,0 10,8 0,8 42,4 42 Schub-, Zugarbeiten 64,5 0,9 5,5 57,3 50 Mähen (Doppelmessermähwerk) 5,5 5,5 53 Zetten (Kreiselzetter) 1,7 1,7 55 Wenden (Kreiselzetter) 4,2 4,2 57 Schwaden (Kreiselschwader) 0,7 0,7 60 Ladewagen (Heuernte) 17,7 7,6 10,1 63 Miststreuer 12,9 6,5 6,5 64 Güllefass 4,5 66 Häckseln 43,0 67 Kurzschnittladewagen 4,6 71 Kreiselegge Zinkenrotor 60,9 58,5 72 Fräse 2,2 2,2 80 Zapfwelle am Stand 48,4 17,6 9,4 21,4 81 Ölmotor 162,1 1,6 25,5 89,6 45,4 6,9 6,1 11,1 0,9 2,8 23,4 4,6 2,5 0,9 96 Schulbetrieb 50,5 10,4 27,1 97 techn. Prüfeinsatz 149,9 5,0 143,3 98 Motorprüfstand 21,7 11,7 1534,3 261,9 17% 0,9 0,6 9,7 0,3 553,8 281,5 437,1 36% 18% 29% Kraftstoffverbrauch gesamt: 9249,6 Liter nachgefüllte Ölmenge: Verbrauch lt. Messgerät: 0,0 Liter Anzahl Ölwechsel: 10 Anzahl Ölproben: 33 Spezifischer Kraftstoffverbrauch: 6,0 Liter/Stunde BLT Wieselburg 0,2 19,7 82 Direktantrieb leicht Gesamt: 1,5 2,5 Liter Landtechnische Forschung Verwendung von Pflanzenölkraftstoffen - Marktbetreuung Seite 43 140 Viskosität in mm²/s bei 40°C 120 Intervall 01 100 Intervall 02 Intervall 03 Intervall 04 80 Intervall 05 Intervall 06 Intervall 07 60 Intervall 08 Intervall 09 40 Intervall 10 Intervall 11 20 0 0 50 100 150 200 250 Einsatzdauer in h Bild 24: Verlauf der Motorölviskosität Lindner 1700 A Bemerkungen: Intervall 01-03 Motoröl Fina Kappa Turbo DI Intervall 04 Motoröl Castrol Powermax Intervall 05-07 Motoröl Fina Kappa Turbo DI Intervall 08-11 Motoröl OMV control Die Ursache für das drastische Absinken der Ölviskosität im 3. Intervall war ein Defekt des Wellendichtringes der Einspritzpumpe, deshalb erfolgte bei TMh 680,3 (08.08.1994) ein Tausch gegen einen beständigen Dichtring. Bei TMh 1016,3 (20.02.1996) Sieb der Kraftstoffförderpumpe defekt (Drahtgewebe nicht mehr vorhanden). Wegen Umstellung auf Betrieb mit Sonnenblumenölmethylester wurde bei TMh 1316 (17.07.1997) der Motor inspiziert, der Zylinderkopf demontiert und die Ventile erneuert. Bei TMh 1441 (03.03.1998) wurde der Traktor für den Flottenversuch mit Camelinaölmethylester herangezogen und während 160 Betriebsstunden mit diesem Kraftstoff betrieben. Landtechnische Forschung BLT Wieselburg Seite 44 Verwendung von Pflanzenölkraftstoffen - Marktbetreuung 8.3.3. Steyr 8100 Der Traktor wurde während des gesamten Versuchsdauer mit RME entsprechend ON C 1190 betrieben. Bild 25: Traktor Steyr 8100 Tabelle 39: Fahrzeugbeschreibung Steyr 8100 Fahrzeugart Fahrzeugmarke Modell/Type Amtl. Kennz. Erstmalige Zulassung Fahrgestell Nr. Motorhersteller Motortype Motor Nr. Anzahl Zylinder Turboaufladung Kühlung Ölfüllmenge Zapfwellenleistung bei Nenndrehzahl Nenndrehzahl Hubraum Bohrung x Hub Verdichtungsverhältnis Einspritzpumpe Betriebsstunden im Versuch Beginn: Ende: Laufzeit: BLT Wieselburg Traktor Steyr 8100 448 874 16.01.1981 03261 / 0572 Steyr WD 611.40 3277 6 in Reihe ----Wasserkühlung 10 Liter 57,1 kW 2200 U/min 5184 cm³ 100 / 110 mm 16,2 : 1 Bosch 1408 h 4444 h 3036 h Landtechnische Forschung Verwendung von Pflanzenölkraftstoffen - Marktbetreuung Seite 45 Tabelle 40: Fahrtenbuchauswertung nach Arbeitsarten und Belastungspunkten des Traktors Steyr 8100 Fahrzeug: Steyr 8100 Auswertezeitraum: 26.04.1988 bis 27.04.2000 Code Arbeit Traktormeterstunden Traktormeterstunden bei den Lastpunkten S N L ST 10 Transport 1206,8 130,3 262,1 505,8 308,7 11 Leerfahrt 235,3 2,6 7,7 15,2 209,8 0,3 0,1 11,4 11,9 12 Werksverkehr 0,4 21 Pflügen 558,4 435,6 99,5 22 Grubbern 99,7 80,6 19,1 23 Kombination 3,8 3,8 24 Eggen 6,1 6,1 28 Hacken, Striegeln etc. 1,8 43 Siloblockschneider 1,8 224,4 224,4 50 Mähen (Doppelmessermähwerk) 5,9 2,8 3,1 51 Mähen (Scheibenmähwerk) 1,8 57 Schwaden (Kreiselschwader) 17,6 60 Ladewagen (Heuernte) 8,4 5,9 2,5 64 Güllefass 106,0 64,8 39,2 66 Häckseln 42,4 14,4 28,0 71 Kreiselegge Zinkenrotor 85,1 83,5 1,6 74 Saat mit Zapfwelle 0,8 80 Zapfwelle am Stand 20,8 12,2 2,3 0,4 5,8 81 Ölmotor 230,2 6,2 71,5 50,0 102,5 82 Direktantrieb leicht 20,1 1,2 18,9 83 Direktantrieb schwer 126,3 91,0 33,1 1,8 16,3 0,5 0,8 2,0 0,8 2,2 96 Schulbetrieb 4,3 97 techn. Prüfeinsatz 8,1 98 Motorprüfstand 19,6 14,6 99 Sonstiges 2,3 0,7 1,5 3036,4 946,4 840,7 596,5 652,8 31% 28% 20% 21% Gesamt: 4,3 8,1 5,0 0,1 Kraftstoffverbrauch gesamt: 20134,5 Liter nachgefüllte Ölmenge: Verbrauch lt. Messgerät: 0,0 Liter Anzahl Ölwechsel: 14 Anzahl Ölproben: 66 Spezifischer Kraftstoffverbrauch: 6,6 Liter/Stunde Landtechnische Forschung 55,8 Liter BLT Wieselburg Seite 46 Verwendung von Pflanzenölkraftstoffen - Marktbetreuung 140 Intervall 01 120 Viskosität in mm²/s bei 40°C Intervall 02 Intervall 03 100 Intervall 04 Intervall 05 Intervall 06 80 Intervall 07 Intervall 08 Intervall 09 60 Intervall 10 Intervall 11 Intervall 12 40 Intervall 13 Intervall 14 20 Intervall 15 0 0 50 100 150 200 250 300 Einsatzdauer in h Bild 26: Verlauf der Motorölviskosität Steyr 8100 Im Vergleich mit den anderen Traktoren wurde der Steyr 8100 stärker ausgelastet. Dies zeigt sich auch in der etwas geringeren Verdünnung des Motoröles mit Biodiesel. Ein Ölwechselintervall von 200 bis 250 h konnte in den meisten Fällen erreicht werden. Reinigung des Kraftstofftankes bei TMh 3838,4 (31.07.1995) wegen brauner plättchenförmiger Ablagerungen im Kraftstoffsystem. Das rasche Absinken der Ölviskosität ist auf einen Defekt des Wellendichtringes der Einspritzpumpe zurückzuführen, dieser wurde bei TMh 4051,4 (16.04.1997) gegen einen RMEbeständigen Dichtring getauscht. BLT Wieselburg Landtechnische Forschung Verwendung von Pflanzenölkraftstoffen - Marktbetreuung Seite 47 9. BIODIESELBETRIEB VON FAHRSCHULTRAKTOREN DES BILDUNGSZENTRUMS MOLD 9.1. Einleitung Im Zuge des "Pilotprojektes Biodiesel" der Bundesanstalt für Landtechnik wurden 1988 zwei Traktoren des Bildungszentrums Mold für einen Versuchsbetrieb ausgewählt. Beide Traktoren vom Typ Steyr 8060 wurden ausschließlich im Fahrschulbetrieb eingesetzt. Um eventuelle Unterschiede aufzuzeigen, wurde ein Traktor mit Biodiesel und der andere mit fossilem Diesel betrieben. Auch nach dem Projektsabschluss 1990 wurde der Versuchsbetrieb fortgesetzt. Nach einer gesamten Versuchszeit von nahezu 12 Jahren wurden beide Traktoren einer umfassenden Untersuchung, inklusive Leistungsmessung am Motorenprüfstand und Bauteiluntersuchung, unterzogen. Während der gesamten Versuchs-dauer wurden Fahrzeugaufzeichnung geführt und das Motoröl in regelmäßigen Intervallen untersucht. Der RME-Traktor wurde infolge von Kavitations-Schäden bei einer Zylinderlaufbüchse 1993 einer Motorreparatur unterzogen. Dieser Schaden steht aber in keinem Zusammenhang mit dem RME-Betrieb. 9.2. Versuchstraktoren Bild 27: Versuchstraktoren Landtechnische Forschung BLT Wieselburg Seite 48 Verwendung von Pflanzenölkraftstoffen - Marktbetreuung Die Kraftstoffversorgung erfolgte während des Flottenversuches durch die Bundesanstalt für Landtechnik. Später wurde Rapsölmethylester der Biodieselanlage Starrein verwendet. Tabelle 41: Technische Daten der Versuchstraktoren Kraftstoff DIESEL RME Fahrzeugart Traktor Traktor Fahrzeugmarke Steyr Steyr Modell/Type 8060 8060 3962,6 4025,1 337.20-04159 337.20-04665 Steyr 3 Zyl. Saugmotor Steyr 3 Zyl. Saugmotor Motortype WD 311.41 WD 311.41 Motor Nr. 311.41*2357* 311.41*2587* 3 3 Wasserkühlung Wasserkühlung 6,8 Liter 6,8 Liter 35 kW 35 kW 2400 U/min 2400 U/min 2592 cm³ 2592 cm³ 100 / 110 mm 100 / 110 mm 16,2 : 1 16,2 : 1 Bosch Verteiler 04206711 VA3/10H1200CR411 Basis 0160 303 158 01.06.1988 1983 22.03.2000 3966 1983 Bosch Verteiler 04111266 VA3/10H1200GR411 Basis 0 460 303 158 01.06.1988 2033 22.03.2000 4036 2003 TMHh -Stand bei Anlieferung zur Abschlussuntersuchung Fahrgestell Nr. Motorhersteller Anzahl Zylinder Kühlung Ölfüllmenge Leistung bei Nenn. Nenndrehzahl Hubraum Bohrung x Hub Verdichtungsverh. Einspritzpumpe Beginn Versuchsbetrieb Betriebsstunden Ende Versuchsbetrieb Betriebsstunden bei Untersuchung Gesamtbetriebsstunden im Versuch 9.3. Ergebnisse 9.3.1. Leistungsmessungen Beide Traktoren wurden während des gesamten Versuchszeitraumes mehrmals einer Leistungsmessung auf dem Motorenprüfstand der Bundesanstalt für Landtechnik unterzogen. Die erste und zweite Messung erfolgte im Rahmen des Pilotprojektes Biodiesel 1988 und 1989. Die dritte und abschließende Messung wurde im März 2000 bei einer Laufleistung von etwa 2000 Betriebsstunden mit Biodiesel durchgeführt. Bild 28 zeigt die Ergebnisse der Leistungsmessung am Motorenprüfstand von 1989. Als Kraftstoff wurde fossiler Diesel verwendet. Die Bilder 29 und 30 zeigen die letzten Leistungsmessungen im März 2000. BLT Wieselburg Landtechnische Forschung Verwendung von Pflanzenölkraftstoffen - Marktbetreuung Seite 49 Steyr 8060 - Diesel Steyr 8060 - RME Steyr 8060 - Diesel Steyr 8060 - RME Bild 28: Leistungsmessung beider Traktoren mit Dieselkraftstoff (Oktober 1989) Landtechnische Forschung BLT Wieselburg Seite 50 Verwendung von Pflanzenölkraftstoffen - Marktbetreuung STEYR Typ 8060 Mot. Typ Steyr WD 311.41 ZAPFWELLENPRÜFUNG Zapfwellenleistung (kW) 35,00 30,00 25,00 20,00 15,00 DK RME 10,00 5,00 0,00 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 Motordrehzahl (U/min) Äquiv. Drehmoment (Nm) 160,00 120,00 DK RME 80,00 40,00 0,00 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 Motordrehzahl (U/min) Motornummer: Fahrgestellnummer: 2587 337.20-04665 Luftdruck: Raumtemperatur: 988 mbar 16°C Kraftstofftemperatur: Prüfdatum: 39°C 28.03.2000 Kraftstoff: Motoröl: 0,84 / 0,88 / 19°C -------- Kühltemperatur: Öltemperatur: 89°C 109°C Prüfnummer: Blattnummer: mkl1; mkl2 1 Unterschrift Haider/Schaufler Bild 29: Leistungsmessung Steyr 8060-RME mit fossilem Diesel- und Biodieselkraftstoff (März 2000) BLT Wieselburg Landtechnische Forschung Verwendung von Pflanzenölkraftstoffen - Marktbetreuung Seite 51 STEYR Typ 8060 Mot. Typ Steyr WD 311.41 ZAPFWELLENPRÜFUNG Zapfwellenleistung (kW) 35,00 30,00 25,00 20,00 15,00 10,00 5,00 0,00 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 Motordrehzahl (U/min) Äquiv. Drehmoment (Nm) 160,00 120,00 80,00 40,00 0,00 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 Motordrehzahl (U/min) Motornummer: Fahrgestellnummer: 2357 337.20-04159 Luftdruck: Raumtemperatur: 986 mbar 18°C Kraftstofftemperatur: Prüfdatum: 27°C 31.03.2000 Kraftstoff: Motoröl: 0,841 / 17°C -------- Kühltemperatur: Öltemperatur: 92°C 110°C Prüfnummer: Blattnummer: mkl3 1 Unterschrift Haider/Schaufler Bild 30: Leistungsmessung Steyr 8060-Diesel mit fossilem Dieselkraftstoff (März 2000) Landtechnische Forschung BLT Wieselburg Seite 52 Verwendung von Pflanzenölkraftstoffen - Marktbetreuung Die Leistungsmessung beider Traktoren zeigte zwischen 1989 und 2000 keine wesentlichen Veränderungen. Die etwas geringere Leistung bei Biodiesel ist auf den geringeren Heizwert des Kraftstoffes zurückzuführen. 9.3.2. Motoröl Bei beiden Traktoren wurde während des gesamten Versuchszeitraumes ein Motoröl verwendet, das von der Firma Castrol als für den Biodieselbetrieb besonders geeignet empfohlen wurde. Nach jeweils 50 Betriebsstunden sollte eine Ölprobe entnommen und analysiert werden. Während des "Pilotprojektes Biodiesel" wurden die Ölproben auch von der Fa. Castrol einer Gesamtanalyse unterzogen, danach erfolgte die Untersuchung ausschließlich von der Bundesanstalt für Landtechnik. Es wurden jeweils die Viskosität gemessen und ein Blotter Spot Test durchgeführt. Tabelle 42: Physikalische Werte Castrol Powermax Dichte bei 15°C (g/ml) Viskosität bei 100°C (mm²/s) Viskosität bei 40°C Viskositätsindex Pour Point (°C) CCs bei -15°C 0,88 14,5 105 135 -30 3300 Quelle: Castrol Castrol Powermax Super Diesel Motoröl SAE 15W-40 API - CE MIL-L-2104 C (Serie 3) + D Steyr 8060 RME Der Biodieseltraktor wurde über neun Ölwechselintervalle betrieben. Wie aus nachfolgendem Diagramm ersichtlich ist, konnte das Wechselintervall von 250 Betriebsstunden meist eingehalten werden (Bild 6). Das kurze sechste Wechselintervall ist auf einen Defekt des Einspritzpumpendichtringes zurückzuführen, welcher getauscht werden musste. Der Viskositätsabfall ist zwar etwas stärker als bei Dieselbetrieb, jedoch nicht problematisch. Aufgrund des gleichmäßigen Fahrprofiles durch den Fahrschulbetrieb liegen die Viskositätskurven in einem engen Feld. Steyr 8060 Diesel Die begleitende Probenahme und Analyse des Motoröles wurde beim Dieseltraktor nach dem sechsten Wechselintervall beendet. Bei gleichem Fahrbetrieb und Fahrzeugauslastung ist der Viskositätsabfall bei Betrieb mit fossilem Dieselkraftstoff deutlich geringer. Interessant ist auch die Tatsache, dass die Viskosität in den letzten Betriebsstunden des Wechselintervalles zum Teil wieder etwas ansteigt. Allgemein ist anzumerken, dass trotz des Fahrschulbetriebes, der für einen Motor eine sehr ungünstige Belastung darstellt (viele Starts und Betrieb überwiegend im Schwachlastbereich), keinerlei Probleme mit dem Motoröl zu verzeichnen waren. BLT Wieselburg Landtechnische Forschung Verwendung von Pflanzenölkraftstoffen - Marktbetreuung Seite 53 140 Viskosität in mm²/s bei 40 °C 120 Intervall 1 100 Intervall 2 Intervall 3 80 Intervall 4 Intervall 5 Intervall 6 60 Intervall 7 Intervall 8 40 Intervall 9 20 0 0 50 100 150 200 250 300 Einsatzdauer in h Bild 31: Verlauf der Motorölviskosität Steyr 8060 RME Viskosität in mm²/s bei 40°C 140 120 Intervall 1 100 Intervall 2 Intervall 3 80 Intervall 4 60 Intervall 5 Intervall 6 40 20 0 0 50 100 150 200 250 300 Einsatzdauer in h Bild 32: Verlauf der Motorölviskosität Steyr 8060 Diesel Landtechnische Forschung BLT Wieselburg Seite 54 Verwendung von Pflanzenölkraftstoffen - Marktbetreuung 9.3.3. Abschlussuntersuchung Vor der Leistungsmessung am Motorenprüfstand wurde bei beiden Traktoren der Motorenzustand überprüft. Dabei wurden die Einspritzdüsen untersucht und Kompression und Druckverlust gemessen. Ein Vergleich oben angeführter Untersuchungen zeigte keine auffallenden Unterschiede. Tabelle 43: Kompression bei der Abschlussuntersuchung Steyr 8060 RME Zylinder 1 Zylinder 2 Zylinder 3 Kompression [bar] 29 29 29 Druckverlust [%] 15 12 32 28 28 27 12 11 19 Steyr 8060 Diesel Zylinder 1 Zylinder 2 Zylinder 3 Tabelle 44: Düsenöffnungsdruck und Spritzbild bei der Abschlussuntersuchung Steyr 8060 RME Zylinder 1 Zylinder 2 Zylinder 3 Düsenöffnungsdruck [bar] 210 210 210 Spritzbild 210 205 210 i.O i.O i.O i.O i.O i.O Steyr 8060 Diesel Zylinder 1 Zylinder 2 Zylinder 3 Der Düsenöffnungsdruck liegt im normalen Bereich und das Spritzbild ist in Ordnung. Bei der Kompression sind keine wesentlichen Unterschiede erkennbar. Abschließend wurden beide Motoren geöffnet und einer Inspektion unterzogen bei der auch ein Vertreter des Motorenherstellers zugegen war. Es wurden sowohl die Zylinderköpfe demontiert, als auch die Kolben ausgebaut, um die Brennräume eingehend untersuchen zu können. Die Ergebnisse dieser Inspektion sind in Tabelle 45 kurz zusammengefasst. BLT Wieselburg Landtechnische Forschung Verwendung von Pflanzenölkraftstoffen - Marktbetreuung Seite 55 Tabelle 45: Motorinspektion bei Versuchsende am / bei h Zylinderkopf Einlassventile Auslassventile Einspritzdüsen Steyr 8060 - Diesel Steyr 8060 - RME 07.04.00 bei 3966,4 Betriebsstunden Alle Zylinderköpfe belegt mit schwarzem trockenen Belag. Die Ventilöffnungen sind teilweise hell um-randet. Im Randbereich, gegenüber den Düsen, befindet sich eine richtig-gehende schwarze Kruste Ventilsitze sind in Ordnung, die Einlasskanäle sind etwas feucht. Die Ventile sind schwarz belegt und ebenfalls feucht. 07.04.00 bei 4036,0 Betriebsstunden Alle Zylinderköpfe überwiegend belegt mit schwarzem trockenen Belag. Im Randbereich ist der Belag etwas stärker, teilweise eine richtiggehende Kruste. Einige Stellen weisen einen hellen örtlich begrenzten Belag auf. Ventilsitze sind in Ordnung, die Einlasskanäle sind feucht und weisen einen schwarzen Belag auf. Die Ventile sind mit einem bereits teilweise abbröckelnden Belag versehen. Die Ventilführung von Zyl. 2 hat eine ringförmige starke Ablagerung, die etwa zur Hälfte weggebrochen ist . Ventilsitze sind in Ordnung. Die Auslasskanäle weisen einen dicken, trockenen und rissigen Belag auf. Die Ventile sind mit einem dünnen rußartigen Belag versehen. Die Düsenspitzen weisen eine trompetenförmige Verkrustung besonders rund um die Düsenlöcher auf. Alle Düsenlöcher sind frei. Der Schaft ist kaum belegt. Feuerstegbereich von Zyl. 1 u. 3 auf der anlaufenden Seite des Kolbens schwarz belegt und scharf abgegrenzt. Bei Zyl. 2 ist der Feuerstegbereich nur gering (an einigen Stellen gar nicht) belegt. Honspuren bei allen Zyl. deutlich sichtbar. Laufbüchsen wegen der geringen Einsatzdauer (zwischenzeitliche Reparatur) fast noch neuwertig. Ventilsitze sind in Ordnung, die Auslasskanäle sind trocken und leicht belegt. Bei Zyl. 2 ist der Belag etwas stärker. Die Ventile sind matt schwarz belegt. Die Düsenspitzen sind verkrustet aber alle Löcher sind frei. Der Schaft ist kaum belegt. Zylinder / Brennräume sind scharf abgegrenzt. Feuersteg Der schwarze Belag ist auf der ablaufenden Seite des Kolbens etwas stärker. ZylinderLaufbahn Bei allen Zylindern ist die Honung noch deutlich sichtbar. Es sind jedoch schon Verschleißerscheinungen sicht-bar. Bei Zyl. 3 ist in Längsrichtung des Motors schwungseitig eine ausgeprägte Riefe erkennbar. KolbenSpritzbild in den Kolbenmulden teilweioberfläche se sichtbar. Ablagerungen an den Aufstrahlpunkten vorhanden. KolbenErscheinungsbild aller 3 Kolben ziemringe lich ähnlich: Alle Ringe frei beweglich, krustenartiger Belag im Feuerstegbereich. Bei KR 1 ist Nutgrund belegt. Der Bereich zwischen 1. u. 2. KR ist belegt. Bei KR 2 ist der Nutgrund teilweise geschwärzt. Landtechnische Forschung Spritzbild in den Kolbenmulden teilweise sichtbar. Ablagerungen an den Aufstrahlpunkten vorhanden. Erscheinungsbild aller 3 Kolben ziemlich ähnlich: Alle Ringe frei beweglich, krustenartiger Belag im Feuerstegbereich. Bei KR 1 ist Nutgrund belegt. Der Bereich zwischen 1. u. 2. KR auf der Gegendruckseite belegt. Bei KR 2 ist der Nutgrund teilweise geschwärzt. Freistich zwischen 2. u. 3 KR belegt. BLT Wieselburg Seite 56 Verwendung von Pflanzenölkraftstoffen - Marktbetreuung Bild 33: Zylinderkopf Steyr 8060 RME bei Versuchsende Bild 34: Feuerstegbereich der Laufbüchse Steyr 8060 RME bei Versuchsende BLT Wieselburg Landtechnische Forschung Verwendung von Pflanzenölkraftstoffen - Marktbetreuung Seite 57 9.4. Zusammenfassung Im Zuge des "Pilotprojektes Biodiesel" der Bundesanstalt für Landtechnik wurden 1988 zwei Traktoren des Bildungszentrums Mold für einen Versuchsbetrieb ausgewählt. Beide Traktoren vom Typ Steyr 8060 wurden ausschließlich im Fahrschulbetrieb eingesetzt. Um eventuelle Unterschiede aufzuzeigen, wurde ein Traktor mit Biodiesel und der andere mit fossilem Diesel betrieben. Auch nach dem Projektsabschluss 1990 wurde der Versuchsbetrieb fortgesetzt. Nach einer gesamten Versuchszeit von nahezu 12 Jahren wurden beide Traktoren einer umfassenden Untersuchung, inklusive Leistungsmessung am Motorenprüfstand und Bauteiluntersuchung, unterzogen. Die Leistungsmessung beider Traktoren zeigte nach 12 Jahren keine wesentlichen Veränderungen. Die etwas geringere Leistung bei Biodiesel ist auf den geringeren Heizwert des Kraftstoffes zurückzuführen. Die Motorölviskosität sinkt bei Biodieselbetrieb etwas rascher, war aber während des gesamten Versuches unproblematisch. Die Ölwechselintervalle von 250 Betriebsstunden konnten in der Regel eingehalten werden. Bei der Abschlussuntersuchung zeigten sich bei der Messung von Kompression und Druckverlust keine signifikanten Unterschiede. Der Düsenöffnungsdruck lag bei beiden Motoren im Normalbereich. Der Zustand von Kolben, Laufbüchse und Zylinderkopf war entsprechend der Einsatzdauer der Motoren in einem guten Zustand und zeigte nichts Auffälliges. Landtechnische Forschung BLT Wieselburg Seite 58 Verwendung von Pflanzenölkraftstoffen - Marktbetreuung 10. BETRIEB EINES PUMPENAGGREGATES MIT CAMELINAÖL-METHYLESTER 10.1. Einleitung und Zielsetzung Biodiesel aus Rapsölmethylester wird in Österreich bereits seit mehreren Jahren erfolgreich eingesetzt. Neben Raps sind aber auch andere Ölpflanzen, wie z. B. die Sonnenblume als Rohstofflieferanten denkbar. Aufgrund des höheren Gehaltes an ungesättigten Fettsäuren sind diese Öle jedoch reaktionsfreudiger, d.h. weniger stabil. Ein Maß für den Grad der Ungesättigtheit ist die Jodzahl, die in der ÖNORM C 1191 für „Fettsäuremethylester“ auf max. 120, in der DIN 51 606 auf max. 115 beschränkt ist. Der Einfluss der Jodzahl wurde an der BLT u.a. in folgendem Projekt untersucht: Altener XVII/4.1030/Z/96-013: Technical Performance of Vegetable Oil Methyl Ester with a High Iodine Number. Dabei wurde Camelinaöl-Methylester mit einer Jodzahl von etwa 150 als Versuchskraftstoff verwendet. Im Zuge eines Maturaprojektes an der HBLA Francisco Josephinum in Wieselburg bestand die Möglichkeit, ein Bewässerungsaggregat mit Deutz Motor über zwei Ölwechselintervalle mit Camelinaölmethylester zu betreiben. Im Rahmen des gegenständlichen Projektes wurde der Versuch betreut. Ziel dieses Versuches war die Untersuchung der Auswirkung von Biodiesel mit einer hohen Jodzahl auf Motor und Motoröl im Dauerbetrieb und bei einer hohen Belastung. 10.2. Untersuchungsmethode 10.2.1. Kraftstoff Der an der Bundesanstalt für Landtechnik produzierte Camelinaölmethylester wurde in 800 Liter Kunststofftanks gefüllt und darin zum Versuchsmotor transportiert. Diese Kunststofftanks waren mit einer Pumpeinrichtung samt Zählwerk versehen. Tabelle 46: Kraftstoffeigenschaften Methode Dichte 15 °C Dichte 20 °C Viskosität 40 °C Flammpunkt CFPP CCR Sulfatasche Neutralisationszahl Methanolgehalt Monoglyceride Diglyceride Triglyceride Freies Glyzerin Gesamt Glyzerin Phosphorgehalt Wassergehalt Jodzahl Quelle: Ölmühle Bruck BLT Wieselburg [g/cm³] [mm2/s] [°C] [°C] [%Masse] [%Masse] [mgKOH/g] [%Masse] [%Masse] [%Masse] [%Masse] [%Masse] [%Masse] [ppm] [ppm] [gJ/100g] 0.886 0.877 4.28 >150 -6 0.01 <0.01 0.87 0.05 0.27 0.14 0.03 0.01 0.10 1.4 845 149 DIN 51757 DIN 51757 DIN 51550 DIN EN ISO 22719 ON EN 116 DIN 51551 DIN 51575 ON C1146 GC-Head space (i.st.) Plank “ “ “ “ OES-ICP DIN 51777 DGF, C-V, 11a Landtechnische Forschung Verwendung von Pflanzenölkraftstoffen - Marktbetreuung Seite 59 10.2.2. Messausrüstung Für die Untersuchung der Betriebsbedingungen wurde der Deutz-Motor mit einem mobilen Datenaufzeichnungsgerät ausgerüstet. Während der gesamten Einsatzzeit wurden verschiedene Messwerte aufgezeichnet. Die Stromversorgung erfolgte durch ein Ladegerät, welches an die Startbatterie des Aggregates angeschlossen war. Nachfolgende Tabelle zeigt eine Aufstellung der verwendeten Sensoren und der Messstellen. Tabelle 47: Messausrüstung Messinstrument: Mikromek multisens Data logger Type: MLm 424n interne Spannungsmessung Pt 100 Sensoren: Messstellen: Batteriespannung (Betriebszustand) Temperatur Umgebung Temperatur Motoröl Temperatur Kraftstoff Aufzeichnungsintervall 2 Minuten 10.2.3. Motoröl Für den Versuchsbetrieb wurde das Motoröl "OMV Truck M plus" verwendet. Es ist ein Hochleistungsmotorenöl und geeignet für den Sommer- und Wintereinsatz. Spezifikation: MIL-L-2104 E API SG/CE ACEA G4/D4/PD2 MAN 271, Steyr ´D´, Allison C3 Caterpillar TO2 Frictional Satbility Test SAE 15W-40 Tabelle 48: Technische Daten (Quelle: OMV) Viskosität bei 100°C Dichte bei 15°C Pour point Flammpunkt [mm²/s] [g/cm³] [°C] [°C] 14,0 0,886 < -27 225 10.2.4. Bewässerungsaggregat Das Aggregat besteht aus einem Deutz-Motor und einer zweistufigen Pumpe der Fa. Caprari, welche in einem Rahmen integriert sind. Dieser Rahmen ist als Tank ausgeführt und fasst ca. 500 Liter Kraftstoff. Mittels eines Schleppers wird das Aggregat jeweils zu seinem Einsatzort auf dem Feld gebracht. Der Deutz Motor wurde vor und nach dem Versuch einer Motorinspektion unterzogen. Dabei erfolgte eine Untersuchung des Brennraumes sowie eine Überprüfung der Kompression und des Zustandes der Einspritzdüsen. Landtechnische Forschung BLT Wieselburg Seite 60 Verwendung von Pflanzenölkraftstoffen - Marktbetreuung Bild 35: Bewässerungsaggregat Tabelle 49: Technische Daten Fahrzeugart Fahrgestell Nr. Motorhersteller Motortype Motor Nr. Anzahl Zylinder Aufladung Kühlung Ölfüllmenge Tankinhalt Nenndrehzahl Maximale Leistung Hubraum Bohrung x Hub Einspritzpumpe Pumpe Förderleistung Betriebsstunden im Versuch Beginn: Ende: Laufzeit: BLT Wieselburg Bewässerungsaggregat Deutz F6L912 7205955 6 in Reihe -------Luftkühlung 14 l 500 l 2500 U/min 82 kW 6200 cm³ Bosch Reihenpumpe Caprari 100 (2stufig) 200 m³/h 1196 h 1497 h 271 h Landtechnische Forschung Verwendung von Pflanzenölkraftstoffen - Marktbetreuung Seite 61 10.3 Ergebnisse 10.3.1 Motoröl Das Aggregat wurde über zwei Ölwechselintervalle mit CME betrieben. Das erste Wechselintervall wurde nach 93 Betriebsstunden beendet, da bei der Probe 2 ein starker Anstieg der Viskosität gemessen wurde. Als Ursache für den hohen Messwert wird jedoch eine Verschmutzung der Probe während der Entnahme am Feld vermutet, da die nachfolgende Analyse wieder einen tendenziell „normalen“ Wert ergab. Bild 36 wurde um den Messwert der Probe 2 bereinigt. Für das zweite Wechselintervall wurden 200 Betriebsstunden angestrebt. Wegen der bereits fortgeschrittenen Jahreszeit war ein weiteres Bewässern nicht notwendig, deshalb musste das zweite Wechselintervall nach 178 Betriebsstunden beendet werden. Sämtliche Ölproben wurden dem betriebswarmen Motor mittels einer Saugpumpe aus der Einfüllöffnung entnommen. Tabelle 50: Ölanalysen: Verlauf der Viskosität Probe Lab-Nr. Datum Betr.h 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 99-168 99-150 99-151 99-153 99-154 88-155 99-156 99-157 99-159 99-160 99-161 99-162 99-163 99-166 99-182 99-183 99-184 99-190 99-206 12.08.99 31.07.99 05.08.99 07.08.99 09.08.99 10.08.99 11.08.99 12.08.99 13.08.99 13.08.99 14.08.99 15.08.99 15.08.99 25.08.99 12.09.99 14.09.99 20.09.99 06.10.99 28.10.99 0 1260 1311 1319 1321 1329 1340 1351 1360 1370 1380 1390 1398 1408 1446 1470 1477 1483 1497 Laufzeit [h] [h] 0 34 85 93 2 10 21 32 41 51 61 71 79 89 127 151 158 164 178 V40 [mm²/s] 104,8 109,1 167,4* 112,7 108,4 106,1 106,0 106,4 106,9 106,7 107,1 107,4 108,3 108,2 107,4 107,9 107,4 109,2 106,5 Der Anstieg der Viskosität des Motoröles liegt durchaus im normalen Bereich und deckt sich mit den vorhandenen Erfahrungen biodieselbetriebener Fahrzeuge. Bei allen Ölproben wurde zusätzlich auch ein Blotter Spot Test durchgeführt, der ebenfalls keine Auffälligkeiten zeigte. Landtechnische Forschung BLT Wieselburg Seite 62 Verwendung von Pflanzenölkraftstoffen - Marktbetreuung Viskosität bei 40°C [mm²/s] 140 130 120 110 100 Intervall 1 90 Intervall 2 80 0 50 100 150 200 Einsatzdauer [h] Bild 36: Verlauf der Motorölviskosität 10.3.2 Deutz-Motor Eine Untersuchung der Kompression und der Einspritzdüsen bei Versuchsbeginn und Versuchsende zeigte keine auffallenden Unterschiede. Besonders die Einspritzdüsen waren bereits zu Versuchsbeginn in keinem guten Zustand, konnten aber leider nicht getauscht werden. Tabelle 51: Kompression bei Versuchsbeginn- u. Versuchsende Kompression [bar] Beginn 28 29 29 28 30 30 Deutz Aggregat Zylinder 1 Zylinder 2 Zylinder 3 Zylinder 4 Zylinder 5 Zylinder 6 Kompression [bar] Ende 30 28 28 30 30 30 Tabelle 52: Düsenöffnungsdruck und Spritzbild Deutz Aggregat Zylinder 1 Zylinder 2 Zylinder 3 Zylinder 4 Zylinder 5 Zylinder 6 BLT Wieselburg Düsenöffnungsdruck [bar] Beginn 175 175 175 175 170 180 Düsenöffnungsdruck [bar] Ende 180 180 180 180 175 175 Spritzbild Spritzbild Beginn mangelhaft in Ordnung in Ordnung mangelhaft in Ordnung in Ordnung Ende mangelhaft mangelhaft mangelhaft mangelhaft mangelhaft in Ordnung Landtechnische Forschung Verwendung von Pflanzenölkraftstoffen - Marktbetreuung Seite 63 Tabelle 53: Motorinspektion am Versuchsbeginn und Versuchsende Deutz Anfangsuntersuchung (A) Aggregat am / bei h 28.07.99 bei 1223 Betriebsstunden Abschlussuntersuchung (E) 28.10.99 bei 1497 Betriebsstunden Zylinderkopf Alle Zylinderköpfe belegt mit schwarzem trockenen Belag. Stellenweise ist der Belag grau. Im Randbereich befindet sich ein krustenartiger Belag. Alle Zylinderköpfe schwarz belegt und feucht vom Kraftstoff. Auf den Ventilen ist kein Belag mehr vorhanden. Einlassventile Ventilsitze sind in Ordnung, die Einlasskanäle sind leicht ölig. Ventilsitzflächen sind teilweise mit einer schwarzen feuchten Schicht überzogen. Auslassventile Ventilsitze sind in Ordnung, die Auslasskanäle sind trocken. Ventilsitzflächen sind teilweise mit einer schwarzen feuchten Schicht überzogen. Einspritzdüsen Düse 1 ist sauber und kaum belegt. Bei Düse 2, 4 u. 6 ist die Düsenspitze verkrustet aber die Löcher sind frei. Bei Düse 3 u. 5 ist Düsenspitze etwas stärker belegt, die Löcher sind aber ebenfalls frei. Düse 1 ist sauber und kaum belegt. Düse 2 ist leicht belegt. Bei Düse 3, 4, 5 u. 6 ist die Düsenspitze rund um die Düsenlöcher belegt, Löcher sind frei. Zylinder / Brennräume sind scharf abgegrenzt. Feuersteg Auf der Seite des Ölkühlers befindet sich schwarzer Belag. Auf der Gegenseite ist kaum Belag sichtbar. ZylinderLaufbahn Wie bei der Anfangsuntersuchung. Einziger Unterschied: Beläge sind feucht vom Kraftstoff. Bei allen Zylindern ist die Honung deut- Wie bei der Anfangsuntersuchung. lich sichtbar. Bei Zylinder 1 ist auf Seite des Ölkühlers eine Riefe erkennbar. Zylinder 2, 3 u. 6 weisen leicht Längsriefen auf. Bei Zylinder 5 sind diese Längsriefen etwas stärker ausgeprägt. KolbenSpritzbild in den Kolbenmulden deutlich Kolbenoberfläche feucht vom Kraftstoff. oberfläche sichtbar. Ablagerungen an den AufDie Ablagerungen auf den Aufstrahlstrahlpunkten vorhanden. punkten sind etwas abgeflacht. Gesamtbeurteilung: Der Motor hatte bereits zu Versuchsbeginn eine Laufleistung von ca. 1500 Betriebsstunden und zeigte einen normalen Zustand. Die Laufleistung im Versuch betrug 271 Betriebsstunden. Zwischen Anfangs- und Abschlussuntersuchung wurden keine wesentlichen Veränderungen im Motor festgestellt. Landtechnische Forschung BLT Wieselburg Seite 64 Verwendung von Pflanzenölkraftstoffen - Marktbetreuung Bild 37: Feuerstegbereich eines Zylinders bei Versuchsende Bild 38: Zylinderkopf bei Versuchsende BLT Wieselburg Landtechnische Forschung Verwendung von Pflanzenölkraftstoffen - Marktbetreuung Seite 65 700 600 Anzahl 500 400 300 200 100 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 Motoröltemperatur [°C] Bild 39: Häufigkeitsverteilung der Motoröltemperatur Die Häufigkeitsverteilung der Motoröltemperatur zeigt, dass der Motor vorwiegend auf einem hohen Temperaturniveau betrieben wird. Dies ist ein Hinweis auf die konstante, hohe Auslastung des Motors. 10.4. Zusammenfassung Im Zuge eines Maturaprojektes an der HBLA Francisco Josephinum in Wieselburg bestand die Möglichkeit, ein Bewässerungsaggregat mit einem Deutz-Motor über zwei Ölwechselintervalle mit Camelinaölmethylester zu betreiben. Dieser Kraftstoff liegt mit einer Jodzahl von 149 deutlich über dem von der Fahrzeugindustrie festgelegten Wert von 115. Der Motor des Aggregates wurde einer Anfangs- und Abschlussuntersuchung unterzogen, die keine wesentlichen Unterschiede zeigte. Mit Hilfe einer Messausrüstung wurde der laufende Betrieb dokumentiert. Der Anstieg der Viskosität des Motoröles liegt durchaus im normalen Bereich und deckt sich mit den vorhandenen Erfahrungen biodieselbetriebener Fahrzeuge. Die Laufleistung im Versuch betrug 271 Betriebsstunden. Während des gesamten Versuches traten keinerlei Probleme auf. Landtechnische Forschung BLT Wieselburg Seite 66 Verwendung von Pflanzenölkraftstoffen - Marktbetreuung 11. ZUSAMMENFASSUNG Umfrage bei den Biodieselanwendern Im Jahr 1996 wurden in einer Umfrage unter den Mitgliedern von drei genossenschaftlichen Biodiesel-Kleinanlagen Erfahrungen über die Verwendung von Biodiesel in landwirtschaftlichen Fahrzeugen gesammelt. Es wurden Fragebögen an insgesamt 1097 Betriebe ausgesandt und 342 Fragebögen ausgewertet (Rücklaufquote 31%). Der Inhalt der Befragung reichte von der Kraftstofflagerung über den Fahrzeugbetrieb bis hin zu etwaigen Problemfällen. In den befragten Betrieben aller drei Anlagen werden insgesamt 802 Fahrzeuge mit Biodiesel betrieben. Diese Fahrzeuge werden überwiegend im Wechselbetrieb Diesel - Biodiesel gefahren. In 40% aller befragten Betriebe wurden Angaben über Probleme beim Biodieselbetrieb gemacht. Die Angaben betreffen hauptsächlich Probleme mit Einspritzpumpen, Materialverträglichkeit und Startprobleme. Das Wechselintervall von Motoröl und Kraftstofffilter musste vielfach verkürzt werden. Untersuchung der Einspritzdüsen Bei der Umfrage unter den Mitgliedern genossenschaftlicher Biodiesel-Produktionsanlagen wurden mehrfach Angaben über Probleme mit der Einspritzausrüstung gemacht. Defekte Einspritzdüsen können zu Schäden an der Einspritzpumpe führen. Ziel der Untersuchung war die Feststellung, ob beim Betrieb mit Biodiesel Verklebungen in Einspritzdüsen auftreten, die in der Folge zu erhöhtem Düsenöffnungdruck führen. Es wurden zu Beginn und am Ende des Jahres 1997 Untersuchungen an insgesamt 26 Traktoren durchgeführt. Bei der Kontrollrunde zu Jahresbeginn wurde bei 11 Traktoren aufgrund des schlechten Düsenzustandes ein Düsenwechsel empfohlen. Mehrfach betrug die Einsatzdauer der Düsen bereits einige tausend Betriebsstunden. Zu Jahresende wurden bei 18 Traktoren die Einspritzdüsen kontrolliert. An drei Traktoren wurden trotz einer geringen Einsatzdauer von 200 bis 300 Betriebsstunden erhebliche Düsendefekte festgestellt. Bei einem Traktor erfolgte die Untersuchung der Einspritzdüsen durch den Traktorenhersteller. Es wurde festgestellt, dass alle 4 Düsennadeln stecken. Biodiesellagerung am Hof Aufgrund zahlreicher Meldungen über verstopfte Kraftstofffilter und defekte Einspritzsysteme wurden eine Reihe von Biodiesel-Lagertanks inspiziert und beprobt. Die Probenentnahme erfolgte entweder durch den Zapfhahn der Tankanlage oder mittels einer Entnahmevorrichtung direkt aus dem Lagertank. Ausgewertet wurden Flammpunkt, Wassergehalt und Neutralisationszahl der Probe sowie das Vorhandensein eines etwaigen Bodensatzes. In den Jahren 1996 bis 1999 wurden insgesamt 59 Lagertanks überprüft: In 22 Tanks wurde ein Bodensatz festgestellt. Der Flammpunkt von mind. 100°C wurde bei 28 Lagertanks nicht erreicht. Der Wassergehalt lag meist im Bereich zwischen 0,04 bis 0,08 %, die Neutralisationszahl überstieg in keinem Fall den zulässigen Grenzwert. BLT Wieselburg Landtechnische Forschung Verwendung von Pflanzenölkraftstoffen - Marktbetreuung Seite 67 1999 wurden auch einige öffentliche Tankstellen beprobt. Hier war besonders der Flammpunkt problematisch. Der niedrigste gemessene Wert betrug 18°C. Erklärbar sind solch niedrige Flammpunkte nur durch Fehler beim Transport. Wenn das Transportfahrzeug auch Kraftstoffe mit niedrigem Flammpunkt wie z. B Benzin ausliefert, bleiben Restmengen bis zu 100 Liter und mehr in Tank und Pumpsystem zurück. Diese Restmengen vermischen sich mit dem Biodiesel und reduzieren somit den Flammpunkt des Biodiesels drastisch. Dokumentation von Schadensfällen Die Dokumentation von Schadensfällen gestaltet sich in der Praxis sehr schwierig. Schäden treten meist in arbeitsintensiven Phasen auf, so dass das Fahrzeug umgehend instandgesetzt werden muss. Eine Besichtigung des Fahrzeuges und die Entnahme von Proben ist oft nicht möglich. Es wurde daher ein standardisierter Fragebogen ausgearbeitet, um bei einem Schadensfall notwendige Daten möglichst lückenlos zu erheben. Der Fragebogen wurde den Biodieselproduzenten sowie interessierten Anwendern zur Verfügung gestellt. In den meisten Fällen war eine eindeutige Feststellung der Schadensursachen nicht möglich. Hauptursache für Probleme und Schadensfälle scheint jedoch mangelnde Kraftstoffqualität zu sein. Hinzu kommt vielfach noch eine unsachgemäße Kraftstofflagerung. Ein erhöhter Wassergehalt dürfte in einigen Fällen zu Schäden an Einspritzpumpen (Rotorbruch) geführt haben. Produktionsbedingte Verunreinigungen wie z.B. Natrium- oder Kaliseifen können für Verklebungen im Einspritzsystem des Motors verantwortlich gemacht werden. Material- und Lackauflösungen können je nach Einwirkung von Biodiesel sehr rasch, oder erst nach längerer Dauer, auftreten. Insgesamt wurden 19 Schadensfälle dokumentiert. Versuchsbetrieb von VW Passat mit Biodiesel Seit 1991 wurden insgesamt 3 Personenkraftwagen der BLT Wieselburg vom Typ VW Passat mit Biodiesel betrieben. Der Versuchsbetrieb wurde genau dokumentiert und durch entsprechende Untersuchungen des Motoröles begleitet. VW Passat „BLT1“ Der erste VW Passat wurde von März 1992 bis September 1995 über 145.000 km mit Rapsölmethylester betrieben. Der Betrieb des Fahrzeuges erfolgte weitestgehend problemlos. Der Wellendichtring an der Antriebsseite der Einspritzpumpe war nicht RME-beständig und musste zweimal getauscht werden. Am Versuchsende erfolgte eine Beurteilung des Motors durch den Fahrzeughersteller. Die Zylinderlaufbahnen zeigten gegenüber dem Dieselbetrieb keine signifikanten Abweichungen. Der Koksansatz im Bereich des Feuersteges war gering. VW Passat „BLT2“ Der VW Passat Variant Flotte Umweltdiesel wurde von März 1993 bis November 1998 mit Biodiesel betrieben. Als Umstellungsmaßnahme war lediglich ein Tausch der Leckölleitungen und der Verschlussstopfen der Einspritzdüsen auf RME-beständiges Material notwendig. Nach einer Laufleistung von ca. 14.000 km musste der Wellendichtring der Einspritzpumpe getauscht werden. Aufgrund guter Analysenwerte konnte das Motorölwechselintervall von 7.500 auf 15.000 km verlängert werden. Nach einer Laufleistung von 156.000 km mit Biodiesel wurden Einspritzpumpe und Düsen vom Hersteller untersucht. Es wurden geringe Ablagerungen in der Pumpe sowie gequollene Dichtungen festgestellt. Pumpe und Düsen befinden sich entsprechend der Laufleistung in einem guten Zustand. Landtechnische Forschung BLT Wieselburg Seite 68 Verwendung von Pflanzenölkraftstoffen - Marktbetreuung Seit Jänner 1994 läuft das Fahrzeug mit einem an der BLT Wieselburg entwickelten speziellen RME-Winterbiodiesel. VW Passat „BLT1TDI“ Der VW Passat Variant CL TDI wurde seit dem 29.04.1996 (ganzjährig) mit Sonnenblumenölmethylester betrieben. Da der PKW vom Fahrzeughersteller bereits für den Betrieb mit Biodiesel freigegeben ist, mussten keine Umstellungsmaßnahmen getroffen werden. Aufgrund des guten Motorölzustandes konnte das Ölwechselintervall auf 20.000 km verlängert werden. Die Laufleistung mit SME beträgt insgesamt 96.642 km. Der Versuchsbetrieb mit Sonnenblumenölmethylester verlief ohne nennenswerte Probleme. Im Zuge eines Forschungsprojektes wurde das Fahrzeug am 08.04.1998 auf den Betrieb mit Camelinaölmethylester umgestellt und damit während 64.276 km ohne Probleme betrieben. Der Fahrbetrieb erfolgte überwiegend auf Autobahnfahrten. Die Motoröltemperatur lag bei diesen Fahrten im Bereich von 105°C bis 125°C Biodieselbetrieb der Traktoren der BLT Wieselburg Die Traktoren der Bundesanstalt für Landtechnik wurden 1988 im Zuge des "Pilotprojektes Biodiesel" auf Biodieselbetrieb umgestellt. Um Langzeiterfahrungen zu sammeln wurden die Traktoren auch nach Versuchsende weiterhin ausschließlich mit Biodiesel betrieben. In Traktortagebüchern wurde der Fahrbetrieb nach Belastung und Einsatz aufgezeichnet. Das Kraftstoffsystem wurde regelmäßig kontrolliert und das Motoröl in regelmäßigen Intervallen untersucht. Nach einer Versuchszeit von nahezu 12 Jahren wurde Bilanz gezogen und die Einsatzdaten in verschiedenen Einzelauswertungen dargestellt. Der Traktor Steyr 8080 A wurde während 3289 Betriebsstunden mit Biodiesel betrieben. In manchen Fällen musste wegen ungünstiger Betriebsbedingungen das Wechselintervall des Motoröles verkürzt werden. Wegen eines Defektes des Wellendichtringes der Einspritzpumpe musste dieser gegen Biodiesel-beständiges Material getauscht werden. Die Ergebnisse der abschließenden Motoruntersuchung waren eher ungünstig. Aufgrund der geringen thermischen Auslastung des Motors müsste im Normalfall vom Biodieselbetrieb abgeraten werden. Der Traktor Lindner 1700 A wurde während 1534 Betriebsstunden mit Biodiesel betrieben. Da der Traktor für den Flottenversuch mit Camelinaölmethylester herangezogen wurde, entfallen ca. 160 Betriebsstunden auf den Einsatz mit diesem Kraftstoff. Das Wechselintervall des Motoröles musste, wegen des Absinkens der Viskosität, in einigen Fällen verkürzt werden. Der Wellendichtring der Einspritzpumpe musste nach 680 Betriebsstunden erneuert werden. Der Traktor Steyr 8100 wurde während 3036 Betriebsstunden mit Biodiesel betrieben. Im Vergleich mit den anderen Traktoren wurde dieser Traktor stärker ausgelastet. Dies zeigt sich auch in der etwas geringeren Verdünnung des Motoröles mit Biodiesel. Ein Ölwechselintervall von 200 bis 250 h konnte in den meisten Fällen erreicht werden. Der Wellendichtring der Einspritzpumpe wurde ebenfalls gegen einen RME- beständigen Dichtring getauscht. BLT Wieselburg Landtechnische Forschung Verwendung von Pflanzenölkraftstoffen - Marktbetreuung Seite 69 12 Jahre Biodieselbetrieb von Fahrschultraktoren des landw. Bildungszentrums Mold Im Zuge des "Pilotprojektes Biodiesel" der Bundesanstalt für Landtechnik wurden 1988 zwei Traktoren des Bildungszentrums Mold für einen Versuchsbetrieb ausgewählt. Beide Traktoren vom Typ Steyr 8060 wurden ausschließlich im Fahrschulbetrieb eingesetzt. Um eventuelle Unterschiede aufzuzeigen, wurde ein Traktor mit Biodiesel und der andere mit fossilem Diesel betrieben. Auch nach dem Projektsabschluss 1990 wurde der Versuchsbetrieb fortgesetzt. Nach einer gesamten Versuchszeit von nahezu 12 Jahren wurden beide Traktoren einer umfassenden Untersuchung, inklusive Leistungsmessung am Motorenprüfstand und Bauteiluntersuchung, unterzogen. Die Leistungsmessung beider Traktoren zeigte keine wesentlichen Veränderungen. Die etwas geringere Leistung bei Biodiesel ist auf den geringeren Heizwert des Kraftstoffes zurückzuführen. Die Motorölviskosität sinkt bei Biodieselbetrieb etwas rascher, war aber während des gesamten Versuches unproblematisch. Die Ölwechselintervalle von 250 Betriebsstunden konnten in der Regel eingehalten werden. Bei der Abschlussuntersuchung zeigten sich bei der Messung von Kompression und Druckverlust keine signifikanten Unterschiede. Der Düsenöffnungsdruck lag bei beiden Motoren im Normalbereich. Der Zustand von Kolben, Laufbüchse und Zylinderkopf war entsprechend der Einsatzdauer der Motoren und zeigte nichts Auffälliges. Betrieb eines Pumpenaggregates Camelinaölmethylester Im Zuge eines Maturaprojektes bestand die Möglichkeit ein Bewässerungsaggregat mit Deutz Motor über zwei Ölwechselintervalle mit Camelinaölmethylester zu betreiben. Dieser Kraftstoff liegt mit einer Jodzahl von 149 deutlich über dem von der Fahrzeugindustrie festgelegten Wert von 115. Der Motor des Aggregates wurde einer Anfangs- und Abschlussuntersuchung unterzogen, die keine wesentlichen Unterschiede zeigte. Der Anstieg der Viskosität des Motoröles liegt durchaus im normalen Bereich und deckt sich mit den vorhandenen Erfahrungen biodieselbetriebener Fahrzeuge. Die Laufleistung im Versuch betrug 271 Betriebsstunden. Während des gesamten Versuches traten keinerlei Probleme auf. Landtechnische Forschung BLT Wieselburg Seite 70 Verwendung von Pflanzenölkraftstoffen - Marktbetreuung 12. ANHANG Anhang 1: Fahrzeugfreigaben Anhang 2: Biodieseltankstellen Anhang 3: Fragebogen "Erfahrungen mit Biodiesel Anhang 4: Fragebogen „Dokumentation Biodiesel-Fahrzeug-Betrieb“ Anhang 5: Forschungsberichte der BLT Wieselburg BLT Wieselburg Landtechnische Forschung Verwendung von Pflanzenölkraftstoffen - Marktbetreuung Seite 71 Bundesanstalt für Landtechnik Federal Institute of Agricultural Engineering A - 3250 Wieselburg/Austria Telefon: 07416/52175-0 Rottenhauserstraße 1 Telefax: 07416/52175-45 http://blt.bmlf.gv.at E-Mail: [email protected] FREIGABELISTE FÜR BIODIESEL (Stand: 11/2000 - ohne Gewähr) Landtechnische Forschung 71 BLT Wieselburg Seite 72 Verwendung von Pflanzenölkraftstoffen - Marktbetreuung Traktoren und Erntemaschinen Firma AEBI TT BUCHER PT CASE-IH CLAAS KGaA DEUTZ-FAHR FENDT FIATAGRI FORD HOLDER HÜRLIMANN ISEKI JOHN-DEERE KUBOTA LAMBORGHINI LANDINI LINDNER MASSEY FERGUSON MERCEDES BENZ RASANT Ölwechsel Garantie Umrüstung halbieren keine Einschränk. 1 Jahr 1 Jahr ja FAT nein nein ab 1971 ab Werk freigegeben ab Baubeginn ab 90 FAT BLT UFOP BLT BLT ab 90 neu Ab 89/90 BLT BLT BLT Serie 3000 und 5000 ab 1967 FAT RKL BLT 200 h 100 h halbieren 1/2 bei F300 und F600 normal normal eingeschr. auf 250 Bh 150 h normal normal (200 h) 150 h normal normal normal halbieren 1 Jahr nein ja gleich DK gleich DK 1 Jahr nein nein normal nein nein normal nein Serien OC, Super Mini, 05, 03 1000er Serie 1 Jahr 1 Jahr 1 Jahr bzw. 1200 Bh - nein nein nein ab 1985 ab 1/89 FAT, BLT FAT BLT BLT nein ab 1988 BLT ab 1996; Kombi Trak 1503S, 1505SD, 1903S/15", 9045H, 1903SD/15", 9045, Kommunal Trak 1500, 1900, 2200, Rasenbuggy 1500 Metrac 3003S/K, 4004H, Muli 440, 550, 560, 660, Reform 860 BLT STEYR VALMET ZETOR ja nein halbieren normal Quelle 2 Jahre bzw. 1500 Bh normal REFORM RENAULT SAME Freigabe serienmäßig 1/2 bzw. 3/4 4 Jahre bzw. 3000 Bh normal normal 100 h normal 1 Jahr nein ab 1980 nein ja nein ja ab 9/91 bis 9/91 seit 1991 BLT BLT RKL BLT BLT BLT FAT DK..........Dieselkraftstoff Bh.........Betriebsstunden BLT Wieselburg Landtechnische Forschung Verwendung von Pflanzenölkraftstoffen - Marktbetreuung Seite 73 Motoren und Fahrzeuge Firma Typ ACME Motoren AUDI Pkw BMW AG CITROEN Pkw Pkw DMS Farymann Diesel Ford AG Motoren Motoren HanomagKomatsu Hatz Motoren Pkw Motoren Iveco Magi- Lkw rus MAN AG Lkw Landtechnische Forschung Bemerkung Quelle Freigegeben für neue Motoren Garantieleistung 1 Jahr, Ölwechselintervall 100 h Ab Produktionskalenderwoche 35/95 sind alle Audi Dieselfahrzeuge RME tauglich Audi 2,5 l Vl TDI (110 kW)........ab Serienbeginn Audi A3 TDI..............................ab Sereinbeginn Audi A4 1,9 TDI (66 bzw. 81 kW) ab FGST. Nr. 8D TA 043 491 Audi A6 1,9 und 2,5 TDI Frontantrieb ab FGST Nr. 4A TN 018 501 Audi A6 2,5 TDI quattro...........ab FGST Nr. 4A TN 065 285 Audi Cabrio 1,9 TDI…………..ab FGST Nr. 8G TA 003 060 Keine Nachrüstsätze für ältere Dieselfahrzeuge erhältlich Fahrzeuge mit Standheizung dürfen nur mit max. 50% Biodiesel betrieben werden. 525 tds seit März 1997 mit Biodieselfreigabe erhältlich Freigegeben für eine RME-Beimengung von 5% je Tankfüllung Freigabe auf Anfrage Freigabe erteilt, Garantieleistungen wie bei Diesel betrieb Ford gibt alle PKW für eine Beimischung von maximal 5 % Biodiesel frei. Bis zu dieser Menge bleibt die Gewährleistung vollständig aufrecht. generelle Freigabe Bruck BLT Bruck Bruck RKL BLT RKL Für den Betrieb mit 100% BioDiesel sind folgende HATZ - BLT Dieselmotoren mit Luftkühlung bei entsprechender und verfügbarer Ausrüstung freigegeben: Motorfamilie 1B.. = 1B20, 1B30, 1B40. Hubvolumengrösse 230 bis 462 ccm. Einzylinder Motorfamilie SUPRA 1D.. = 1D41, 1D50, 1D81, 1D90. Hubvolumengrösse 413 bis 722 ccm. Einzylinder. Motorenfamilie SILENT PACK .L41C = 2L41C, 3L41C, 4L41C. Hubvolumengrösse 1716 bis 3432 ccm. Zwei-. Dreiund Vierzylinder. Motorenfamilie .M41 = 2M41., 3M41., 4M41. = Hubvolumengrösse 1716 bis 3432 ccm. Zwei-, Drei- und Vierzylinder. Einzelfreigaben nach Rücksprache möglich, Umrüstpakete RKL werden angeboten auf Kundenwunsch mit RME-Paket, einige Motorenreihen zw. RKL 160 und 400 PS freigegeben BLT Wieselburg Seite 74 Mercedes Verwendung von Pflanzenölkraftstoffen - Marktbetreuung Pkw Freigabe für: Typ 202, 210 C 200 CDI mit Motor 611 ab 3/00 C 220 CDI mit Motor 611 ab 3/00 E 200 CDI mit Motor 611 ab 3/00 E 220 CDI mit Motor 611 ab 3/00 Typ 203 C 200 CDI mit Motor 611 ab 9/00 C 220 CDI mit Motor 611 ab 9/00 Typ 124, 202,210 C 220 D mit Motor 604 ab 9/95 BLT E 220 D mit Motor 604 ab 9/95 C 220 D Taxi mit Motor 604 ab 9/95 E 220 D Taxi mit Motor 604 ab 9/95 C 200 D Taxi mit Motor 601 200 D (124.120) Taxi mit Motor 601 Jeweils nur in Verbindung mit SA-Code 921 Mercedes Lkw Nissan Nissan Opel AG Perkins PEUGEOT Stapler Pkw Pkw Motoren Pkw SEAT Pkw Skoda Pkw Steyr Nutzfahrzeuge AG Lkw Still Stapler VOLVO Pkw BLT Wieselburg Einzelfreigaben für Fahrzeuge der Baureihe 300 und 400 ab Bj. 88 möglich, Neufahrzeuge ab Werk mit Freigabe möglich Freigabe erteilt Freigabe für 5% Beimengung von RME Freigabe für 5% Beimengung von RME Neumotoren aller Baureihen freigegeben Freigegeben für eine Beimengung von max. 10% RME zum Dieselkraftstoff bei mechanisch gesteu-erten EP; bei elektronisch gesteuerten EP ist eine 5% Beimengung von RME gestattet Ab Modelljahr 97 (Produktionsdatum Sept. 96) sind alle SEAT- Dieselmodelle für den Betrieb mit Biodiesel ge-eignet. Eine Nachrüstung für Saugdieselfahrzeuge ist möglich Skoda Oktavia in Deutschland serienmäßig für Biodiesel freigegeben Freigabe ab Bj. 88 mit Ausnahme der Motoren WD 612 mit Verteiler-EP und der zukünftigen Euro-2-Motoren, Ölwechselintervall eingeschr. bei Jahres-km-Leistung über 40 000 km Modell R70 wurde auf der Hannover Messe 1988 präsentiert. Kraftstoff ist Biodiesel, alle anderen im Stapler benötigten Flüssigkeiten (Motor-, Getriebe- und Hydrauliköl, Bremsflüssigkeit, Schmierfette und Zusätze für die Kühlflüssigkeit) sind ebenfalls auf biologischer Basis hergestellt. kein Einwand bei der Serie VOLVO 440/460 TD, Alle Fahrzeuge ab der Fertigungswoche45/97 bzw. ab den Fahrzeug-Ident.-Nummern V 70 449405/S 70 498287 können bedenkenlos mit Biodiesel betankt werden. RKL RKL BLT BLT Bruck Bruck UFOP Bruck BLT UFOP Landtechnische Forschung Verwendung von Pflanzenölkraftstoffen - Marktbetreuung VW AG Pkw Seite 75 Freigaben für alle Saugdieselmodelle ab Modelljahr 1996,TDI BLT und Pumpe Düse-Motoren Das sind im Detail: Lupo..................ab Sereineinsatz Polo...................ab Einführung der Dieselmodelle Golf / Vento.......ab Mod. 96 Golf Ecomatic....ab FGST. Nr. 1H RP 491 791 Golf /Bora (A4)..ab Serieneinsatz Passat (B4)……ab Mod. 96 Passat (B5).......ab Sereineinsatz Sharan..............ab Modelljahr 97 T4 (Transporter Bus freigegeben ab FGST. Nr. 70 TH 012 212, 70 TX 019 998, ausgenommen 4 Zyl. Dieselmotoren ohne Katalysator. LT2...................ab Serieneinsatz Caddy II............Wirbelkammer und SDI ab Produktionsdatum KW 23/96, TDI ab Produktionsdatum KW 43/96 Nachrüstsatz für 1,9 l-Wirbelkammer-Dieselmotor ab Modelljahr 1992; für Golf und Vento ab Dez. 1994. Quellen: BLT: Umfrage der BLT aus dem Jahr 1990 sowie aktuelle Anfragen Bruck: Umfrage der Ölmühle Bruck FAT: Umfrage der FAT, Tänikon, Schweiz RKL: Veröffentlichung des RKL, Okt. 95 (nach Recherchen der RHG Hannover und UFOP) UFOP Nach Recherchen der UFOP/Bonn Landtechnische Forschung BLT Wieselburg Seite 76 Verwendung von Pflanzenölkraftstoffen - Marktbetreuung Weitere Informationen über Biodiesel im Internet: BLT Wieselburg http://www.blt.bmlf.gv.at Österreichisches Biotreibstoff Institut ÖBI http://www.biodiesel.at Union zur Förderung von Öl- und Proteinpflanzen http://www.ufop.de Ölmühle Leer http://www.biodiesel.de Biodiesel Markt http://www.biodiesel-markt.de/ Impressum: Bundesanstalt für Landtechnik, A - 3250 Wieselburg Kontakt: Ing. K. Krammer Tel.: 07416 / 52175-41 E-Mail: [email protected] Vervielfältigung unter Quellenangabe gestattet BLT Wieselburg Landtechnische Forschung Verwendung von Pflanzenölkraftstoffen - Marktbetreuung Seite 77 Biodieseltankstellen in Österreich Burgenland: Eisenstadt (RLH) auf Bestellung Gols (RLH) Güssing Roth Tankstelle Güssing (BAG - Bäuerliche Treib- und Heizstofferzeugung reg.Gen. mbH) Halbturn (RLH) auf Bestellung Steinbrunn (RLH) auf Bestellung Kärnten: Feldkirchen (RLH) Niederösterreich. Lichtenwarth (RLH) Amstetten (RLH) auf Bestellung Aschbach (RLH) Eisgarn (RLH) Ernstbrunn (RLH) auf Bestellung Gloggnitz (RLH) auf Bestellung Gramatneusiedl (RLH) auf Bestellung Gr. Weikersdorf (RLH) Grimmenstein (RLH) Harmannsdorf (RLH) auf Bestellung Hollabrunn (RLH) auf Bestellung Irnfritz (RLH) auf Bestellung Kilb (RLH) Besellung Laa/Thaya (RLH) Mannersdorf (RLH) auf Bestellung Michelhausen (RLH) auf Bestellung Neu Purkersdorf Austria Tankstelle Pöchlarn (RLH) auf Bestellung Prellenkirchen (RLH) Sitzendorf (RLH) auf Bestellung St. Leonhard/Forst (RLH) auf Bestellung St. Pölten (RLH) auf Bestellung Staatz Kautendorf (RLH) Stockerau (RLH) auf Bestellung Tattendorf (RLH) Vitis (RLH) Waidhofen/Thaya (RLH) Wiener Neustadt (RLH) Zwettl (RLH),Shell Tankstelle Oberösterreich: Enns (RLH) Parkplatz 183 Westautbahn (Fa. Fazeni) Landtechnische Forschung BLT Wieselburg Seite 78 Verwendung von Pflanzenölkraftstoffen - Marktbetreuung Salzburg: Grödig (Tankstelle Grödig) Schwarzach (Hettegger & Söhne) Steiermark: Fohnsdorf (Tankstelle Stadlober) Gnas (Tankstelle Roth) Graz (Tankstelle Roth, Conrad v. Hötzendorfstr. 160) Graz (Panthergarage, Kindermanngasse 8) Ilz LKW Hof Mureck (SEEG - Südsteirische Energie- und Eiweißerzeugung reg. Gen. mbH) Tirol: Ehrwald (Fa. Amort) Innsbruck (Troppacher, Fürstenweg 51a) Schwaz (Fa. Ledermair) Vorarlberg: Au (Fa. Rüscher) Bürs (Scheier Mineralöle) Klaus (Scheier Nineralöle) Wien: Adler Tibor (Tankstelle Engerthstraße 171) Autohansa (Franzensbrückengasse 20) AWI Tankstelle (Bennoplatz 4) AWI Tankstelle (Rechte Wienzeile 43) AWI Tankstelle (Sternwartestraße 23) Ebner Diskonttankstelle (Sturzgasse 13) Boerhaavegarage (Boerhaavegasse 23) Bruckberger Garage (Schleiergasse 4) Chvatal GmbH (Moselgasse 27) Nemec Franz (Tankstelle Hollergasse 7) Tankstellen und Garagen (Huglgasse 26) RLH . .. Raiffeisenlagerhaus Bestellung ... Biodiesel nur auf Bestellung erhältlich Quellen: Ökoenergie Nummer 35a Biodieselproduzenten Eigene Recherchen BLT Wieselburg Landtechnische Forschung Verwendung von Pflanzenölkraftstoffen - Marktbetreuung Seite 79 Bundesanstalt für Landtechnik Federal Institute of Agricultural Engineering A-3250 Wieselburg/Austria Rottenhauserstraße 1 Telefon: 07416/52175 - 0 Telefax: 07416/52175-45 Erfahrungen mit Biodiesel Vor dem Ausfüllen lesen Sie bitte den Hinweis auf der Rückseite! Name: Tel.: Adresse: Seit wann verwenden Sie Biodiesel als Kraftstoff? ____________ Herkunft des Biodiesels (Produktionsanlage): ____________ Die Lagerkapazität der Hoftankstelle beträgt ca. ________ Liter Welche Jahresmenge an Biodiesel wird verbraucht? ca. ________ Liter Wurde die Hoftankstelle für Biodiesel neu errichtet? Oder wird eine bestehende Anlage verwendet? Falls eine bestehende Hoftankstelle verwendet wird: Erfolgte vor der Erstbefüllung eine Tankreinigung? ja Aus welchem Material besteht der Lagertank: Stahlblech nein oder Kunststoff Welche Fahrzeuge werden mit Biodiesel betrieben?: (z.B. Traktor, Mähdrescher, PKW, LKW.....) zum Zeitpunkt der Erhebung Fahrzeugtype Landtechnische Forschung Baujahr Betriebsstunden (km) BLT Wieselburg Seite 80 Verwendung von Pflanzenölkraftstoffen - Marktbetreuung Erfolgt der Betrieb der Fahrzeuge ausschließlich mit Biodiesel? oder im Wechselbetrieb Diesel/Biodiesel Falls Wechselbetrieb Diesel/Biodiesel: Wird der Lagertank auch wechselnd mit Diesel u. Biodiesel befüllt? ja Kraftstoffilterwechselintervall: wie in der Bedienungsanleitung oder öfter Ölwechselintervall: wie in der Bedienungsanleitung oder öfter nein Gibt es Probleme mit Biodiesel ?:________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ Fühlen Sie sich über Biodiesel ausreichend informiert?: nein ja Hinweis: Bitte füllen Sie die zu ergänzenden Textstellen aus ; bzw. kreuzen Sie entsprechend den Wahlmöglichkeiten die dafür vorgesehenen Kästchen an. Den ausgefüllten Fragebogen senden Sie bitte an: Bundesanstalt für Landtechnik z.H. Ing. Kurt Krammer Rottenhauserstraße 1 3250 Wieselburg Für weitere Auskünfte stehen wir Ihnen gerne zur Verfügung! BLT Wieselburg Landtechnische Forschung Verwendung von Pflanzenölkraftstoffen - Marktbetreuung Seite 81 Dokumentation Biodiesel-Fahrzeug-Betrieb Fahrzeughalter: Name: Tel.: Adresse: Datum: Kraftstoff: Seit wann wird Biodiesel als Kraftstoff verwendet? Herkunft des Biodiesels ( ev. Produktionsanlage)? Wie erfolgt die Kraftstofflagerung? _____________ ____________________ ___________________________________ ________________________________________________________________ Wann erfolgte die letzte Lagertankreinigung? __________________________ Erfolgt der Betrieb des Fahrzeuges ausschließlich mit Biodiesel? oder im Wechselbetrieb Diesel/Biodiesel? mit Kraftstoffmischung Diesel/Biodiesel? Laufleistung mit Biodiesel [Betriebsstunden oder km]? _________________ Durchschnittlicher Jahreskraftstoffverbrauch [Liter]? _________________ Durchschnittlicher Kraftstoffverbrauch [Liter/Betriebsstunde]? ___________ Angaben zum Fahrzeug: Fahrzeugtype Fahrzeugmarke und Modell Datum der Erstinbetriebnahme Betriebsstunden (km) Fahrgestellnummer Motornummer Landtechnische Forschung BLT Wieselburg Seite 82 Verwendung von Pflanzenölkraftstoffen - Marktbetreuung Motoröl: Hersteller Handelsbezeichnung Spezifikation Motorölwechselintervall Motorölverbrauch Einspritzausrüstung: Bauart der Einspritzpumpe: _____________________________________________ Angaben auf dem Typenschild der Einspritzpumpe: Düsenbezeichnung: ___________________________________________________ ___________________________________________________________________ Normalwert (Düsenöffnungsdruck) der Düse:__________ bar Düse Nr. 1 Öffnungsdruck Spritzbild [bar] Bemerkung 2 3 4 5 6 Kraftstoffilter: Einsatzdauer des Kraftstoffilters Wechselintervall des Kraftstoffilters Zustand des Kraftstoffilters * *....sauber, verschmutzt, etc. BLT Wieselburg Landtechnische Forschung Verwendung von Pflanzenölkraftstoffen - Marktbetreuung Seite 83 Angaben über den Problembereich und Begleitumstände (eventuell auch über bereits früher erfolgte Reparaturen): ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ Landtechnische Forschung BLT Wieselburg Seite 84 Verwendung von Pflanzenölkraftstoffen - Marktbetreuung Vorgangsweise bei einem Schadensfall: • Rücksprache mit nachfolgend angeführter Kontaktadresse (oder Fahrzeughersteller)vor der Reparatur • Keine Teile wegwerfen • Sicherstellung der Betriebsflüssigkeiten (Motoröl, Kraftstoff.....) unter Angabe von Fahrzeug, Betriebsstunden, Motor- u. Fahrgestellnummer Kontaktperson und Adresse der Reparaturwerkstätte: Name: Adresse: Telefon: Hinweis: Bitte ergänzen Sie die Textstellen entsprechend der Sachlage und senden das Formular an nachfolgende Kontaktadresse: Bundesanstalt für Landtechnik Ing. Kurt Krammer Rottenhauserstraße 1 3250 Wieselburg Telefon: 07416/52175-0 Telefax: 07416/52175-45 eMail: [email protected] BLT Wieselburg Landtechnische Forschung Verwendung von Pflanzenölkraftstoffen - Marktbetreuung Seite 85 Forschungsberichte der BLT Wieselburg Heft 1: Heft 2: Heft 3: Heft 4: Heft 5: Heft 6: Heft 7: Heft 8: Heft 9: Heft 10: Heft 11: Heft 12: Heft 13: Heft 14: Heft 15: Heft 16: Heft 17: Heft 18: Heft 19: Heft 20: Heft 21: Heft 22: Hangstabilität landwirtschaftlicher Fahrzeuge, Teil 1. (Kippgrenzen von Drei- und Vierradfahrzeugen bei Fahrt auf ebenem Hang), E. Reichmann, 1972 Körpergerechte Ausformung von Sitzen für Traktoren und selbstfahrende Landmaschinen, E. Drechsel-Burkhard, 1973 Schutz des Menschen vor vertikalen Schwingungen bei Traktoren und Motorkarren (Theorie und Versuch), J. Schrottmaier, 1974 Elektronisches Meßverfahren zur Bestimmung der Körnerverteilung von Sämaschinen, J. Schrottmaier, 1976 Studie über den Betrieb landwirtschaftlicher Dieselmotoren mit Holzgas, M. Wörgetter, 1976 Wissenswertes über Transporter (Motorkarren), E. Drechsel-Burkhard, J. Schrottmaier, R. Sieg, 1977 Trägheitstensor- und Schwerpunktbestimmungen von Fahrzeugen (schwerer Körper) nach Schwingungsmethoden, G. Uray, 1980 Ergonomische Untersuchungen des Arbeitsplatzes von Mähdreschern, J. Schrottmaier, B. Lechner, 1981 Der Wirkraum des Traktorfahrers seitlich und nach hinten, J. Schrottmaier, G. Hütl, Ch. Houthuijs, 1981 Nutzung von Niedertemperaturabwärme in Gärtnereibetrieben, J. Schrottmaier, 1983 Möglichkeiten der Energieeinsparung durch Vegetationsheizung bei der Produktion von Gemüse unter Glas und Folie, J. Schrottmaier, M. Nadlinger, 1983 Nutzung von Niedertemperaturabwärme in Gärtnereibetrieben: 2. Teil Nutzung von Abwärme mit 25 °C bis 30 °C, J. Schrottmaier, M. Nadlinger, Dezember 1983 Energie aus Biomasse, Biogastechnologie, Biogasforschungsanlage Wieselburg, Teil 1, H. Lampel, 1984 Die Verwendung biogener Brennstoffe im Bauernhaus aus arbeitswirtschaftlicher Sicht, 1. Teil: Bringung und Lagerung von Holz und Stroh als Brennstoff, J. Wippl, Dezember 1984 Die Verwendung biogener Brennstoffe im Bauernhaus aus arbeitswirtschaftlicher Sicht 2. Teil: Die Beheizung des Wohnhauses, A. Wernisch, Dezember 1984 Untersuchungen zur EG-Fahrersitzprüfung, J. Schrottmaier, B. Lechner, Februar 1986 Energie aus Biomasse, Biogastechnologie, 2. Teil Biogasforschungsanlage Wieselburg, H. Lampel, März 1986 Nutzung von Niedertemperaturabwärme für den Gartenbau Datensammlung, J. Schrottmaier, M. Nadlinger, 1988 Energie aus Biomasse, Biogastechnologie, 3. Teil Biogasforschungsanlage Wieselburg, H. Lampel, Dezember 1988 Vergleichsuntersuchungen von Drillsämaschinen mit Leguminosen und Raps, Versuchsjahr 1988 - 1989, W. Hammerschmid, 1989 Vergleichsuntersuchungen von pneumatischen Einzelkornsämaschinen mit Mais, Pferdebohnen, Puffbohnen und Sonnenblumen, Versuchsjahr 1988 - 1989, R. Aichinger, 1989 Emissionen beim Einsatz von Rapsölmethylester an einem Prüfstandsmotor, Wurst, Boos, Prey, Scheidl, Wörgetter, 1990 Landtechnische Forschung BLT Wieselburg Seite 86 Verwendung von Pflanzenölkraftstoffen - Marktbetreuung Heft 23: Vergleichsuntersuchung von Hochdruckreinigern, Versuchsjahr 1990 - 1991, W. Hammerschmid, F. Handler, 1991 Schmierstoffe und Hydraulikflüssigkeiten aus Pflanzenölen für Landmaschinen, R. Korber, 1991 Pilotprojekt Biodiesel, Teil 1, M. Wörgetter und Mitarbeiter, 1991 Pilotprojekt Biodiesel, Teil 2, M. Wörgetter und Mitarbeiter, 1991 Entmischungsvorgänge beim Ausbringen von Düngermischungen (Studie), W. Hammerschmid, 1992 Emissionsmessung an einem Traktormotor mit Oxidationskatalysator, H. Prankl, L. Lasselsberger, M. Wörgetter 1992 Vergleichsuntersuchung von Rundballen-Wickelgeräten, F. Schmalzl, 1992 Meßtraktor (Beschreibung, Technische Daten, Einsatzmöglichkeiten), M. Nadlinger, 1992 Künstliche Belichtung im Gartenbau, M. Nadlinger, 1992 Technische Verwertung und Aufbereitung von Gülle (Literaturstudie), J. Rathbauer, 1992 Vergleichsuntersuchung von Schlegelhäckslern, W. Hammerschmid, F. Handler, 1992 Untersuchung der Alterungsbeständigkeit pflanzlicher Schmier- und Betriebsmittel, M. Schneglberger, 1993 Rationelle Erhebung von Bodenkennwerten, G. Hütl, M. Nadlinger, 1992 Untersuchung von Holzhackgutfeuerungen kleiner Leistung, M. Wörgetter, L. Lasselsberger, A. Wernisch, E. Blumauer, M. Lauer (IEF), 1993 Ergonomische Untersuchungen an handgeführten Motormähern, R. Aichinger, 1993 Untersuchung der Emissionen eines Traktormotors mit Mischungen aus Dieselkraftstoff, Rapsölmethylester und n-Butanol, H. Prankl, M. Wörgetter, H. Schaufler, 1993 Untersuchungen zur Verringerung des Wetterrisikos und der Nährstoffverluste bei der Halmfutterernte, E. Luger, 1993 Hackguttrocknung Wippenham, H. Prankl, H. Weingartmann, 1994 AFB-nett Phase I, Nationaler Bericht Österreich, J. Rathbauer, M. Wörgetter, K. Payer, 1996 AFB-nett Phase I, National Report of Austria, J. Rathbauer, M. Wörgetter, K. Payer, 1996 NTB-nett Phase I, Nationaler Bericht Österreich, H. Prankl, M. Wörgetter, K. Payer, 1996 NTB-nett Phase I, National Report of Austria, H. Prankl, M. Wörgetter, K. Payer, 1996 NTB-nett Phase II, Nationaler Bericht Österreich, H. Prankl, M. Wörgetter, 1997 NTB-nett Phase II, National Report of Austria, H. Prankl, M. Wörgetter, 1997 Arbeitszeitbedarf auf Almen, F. Handler, M. Kriegler, E. Blumauer, H. Gremmel, 1999 Heft 24: Heft 25: Heft 26: Heft 27: Heft 28: Heft 29: Heft 30: Heft 31: Heft 32: Heft 33: Heft 34: Heft 35: Heft 36: Heft 37: Heft 38: Heft 39: Heft 40: Heft 41d: Heft 41e: Heft 42d: Heft 42e: Heft 43d: Heft 43e: Heft 44: BLT Wieselburg Landtechnische Forschung