Warum Pflanzenöl?
Die Idee, reines, naturbelassenes Pflanzenöl
(Salatöl) als Kraftstoff für Dieselmotoren zu
verwenden, ist so alt wie der Dieselmotor selbst.
Angesichts steigender Kraftstoffpreise
und unter dem Aspekt des Umweltschutzes bieten sich zunehmend
alternative Kraftstoffe wie Pflanzenöl, als günstige
und umweltfreundliche Alternative zum herkömmlichen
Dieselkraftstoff an.
Natürliche Pflanzenöle aus Raps sind CO2-neutral,
schwefelfrei und ungiftig. Pflanzenöle dürfen
nicht mit Biodiesel (RME) verwechselt werden. Biodiesel
wird chemisch aufbereitet und ist wesentlich teurer.
Kraftstoffverbrauch und Leistung bleiben
mit Pflanzenöl unverändert. Je nach Hersteller
und Abnahmemenge ist ein Liter Pflanzenöl bereits ab
0,99 EUR erhältlich. Kleinere Mengen Pflanzenöl
können in jedem Supermarkt oder Großhandel (Metro)
gekauft werden.
Die Theorie:
Es gibt in der Theorie zwei Ansätze.
Entweder man modifiziert den Kraftstoff (so geschehen bei
Biodiesel, RME...), oder man optimiert den Motor für
die Verwendung von natürlichem Rapsöl. Während
sogenannter Biodiesel durch ein aufwendiges Chemieverfahren
entsteht, handelt es sich bei Pflanzenöl um das Naturprodukt.
Öl, gewonnen durch Auspressen ölhaltiger Pflanzen,
beispielsweise Raps. Nachteil: Bereits unter plus 10 Grad
wird das Naturöl so zäh, daß es für
Dieselmotor und -pumpe schwer verdaulich wird.
Reine Pflanzenöle besitzen wie beschrieben,
eine höhere Viskosität und Zündtemperatur
als Dieselkraftstoff oder Biodiesel und müssen deshalb
zum Betrieb von Dieselmotoren erhitzt werden.
Abb.: Viskosität von Rapsöl
(blaue Linie) und Diesel (rote Linie)
Die Viskosität vom Pflanzenöl
ist sehr stark von der Temperatur abhängig, mit steigender
Temperatur nähert sich die Viskosität vom Pflanzenöl
der vom Diesel immer mehr an.
Nicht erwärmte Pflanzenöle führen
zu Startschwierigkeiten und wirken sich negativ auf die
Leistung und Lebensdauer des Motors aus. Auf die Dauer können
unverbrannte Kraftstoffreste zu Ablagerungen und Verkokungen
in den Brennräumen des Motors führen.
Eine zusätzliche Beheizung des Kraftstoffs ist also
unumgänglich, da zum Schutz der Einspritzpumpe und
für eine saubere Verbrennung möglichst schnell
eine dem Diesel ähnliche Viskosität hergestellt
werden muss (siehe Abbildung). Die optimale Verbrennungstemperatur
liegt bei etwa 75°C.
Details für technisch Interessierte
Die zur Zeit auf dem Arkt befindlichen
Dieselmotoren lassen sich grob in vier Gruppen unterteilen:
1. Vor-und Wirbelkammermotoren (z.B. DB W124, W123, VW Bus
T2-Typ2/3 usw)
2. Direkteinspritzer mit VerteilerESP (z.B. VW/Audi TDI/SDI
älterere Baujahre)
3. Direkteinspritzer mit Pumpe-Düse-Elementen (z.B.
VW/AUDI TDI ab BJ 2001)
4. Direkteinspritzer mit CommonRail-Technik (z.B. DB CDI,
Peugeot HDI, Renault DCI usw)
Das Prinzip des geteilten Brennraumes macht Motoren der
ersten Gruppe gegenüber den grössten Gefahren
des Pflanzenölbetriebes unempfindlich, so dass man
diese Motorengruppe mit einem Umbau im Einbtanksystem
dem Pflanzenölbetrieb anpassen kann.
Bei Motoren der anderen Gruppen wird ein
Umbau auf eine spätere Mischung von Pflanzenöl
mit Diesel im Verhältnis 50/50, oder ein Zweitanksystem
empfohlen. Für die Nutzung von 100% Pflanzenöl
ist ein Zweitanksystem unumgänglioch. Hierbei wird
mit Diesel gestartet und bei warmem Motor auf Pflanzenöl
umgestellt.
Wie funktioniert der Umbau?
Im Eintanksystem verbaue
ich eine Kombination aus elektrischem Vorheizer und einem
Kühlwasserwärmetauscher. Bei einigen Fahrzeugmodellen
wird darüberhinaus der Einspritzzeitpunkt angepasst.
Die erste Aufheizzeit nach dem Kaltstart mittels des elektrischen
Heizgerätes beträgt ca. 45 Sekunden, dann ist
am Gehäuse des E-Heizers die Öffnungstemperatur
des Bimetallschalters erreicht und die Heizung schaltet
ab.
Je nach last-/verbrauchsabhängig zu
erwärmendem Volumen und Temperatur des durchfließenden
Kraftstoffes ergeben sich die weiteren Heiztakte, die zum
Halten der gewünschten Kraftstofftemperatur erforderlich
sind. Je höher die Kühlwassertemperatur gestiegen
ist, desto kürzer werden die einzelnen Heiztakte und
es verlängern sich die Ruhezeiten. Bei bereits vorgewärmtem
Kraftstoff durch den Kühlwasserwärmetauscher dauert
es schließlich mit zunehmender Temperatur immer länger,
den Heizkörper auf die Einschalttemperatur des Bimetallschalters
abzukühlen. Mit dem Erreichen der Betriebstemperatur
des Motors von ca. 90°C übernimmt der im System
Vorgeschaltete Kühlwasser-Wärmetauscher aus dem
Audi A8 allein die Kraftstoffbeheizung. Schafft er dies
nicht, sorgt die elektrische Heizung weiterhin automatisch
für eine höhere Temperatur bei entsprechend kurzen
Einschaltzeiten. Es wird dann nur noch die Differenz zwischen
Austrittstemperatur am Kühlwasser-Wärmetauscher
und dem E- Heizer ausgeglichen.
