Das Projekt "Untersuchungen zu 10 Prozent (V/V) FAME in Dieselkraftstoffen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von DGMK Deutsche Wissenschaftliche Gesellschaft für Erdöl, Erdgas und Kohle e.V. durchgeführt.
Das Projekt "DYPAG, FEME und Referenznetz I und II" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Freiburg, Institut für Physische Geographie durchgeführt. Das BMBF hat in den letzten Jahren mehrere Verbundprojekte der Antarktisforschung gefoerdert, die satellitengestuetzte, flugzeuggetragene und terrestrische Systeme zur Gewinnung von Daten und Informationen genutzt haben. Zwischen den Aktivitaeten dieser Verbundprojekte besteht ein hohes Mass an Synergie, die eine wechselseitige Unterstuetzung, Kosteneinsparungen sowie fachliche Ergaenzung und Vertiefung ermoeglicht. Diese Synergien sollen unter besonderer Beruecksichtigung der Verbundprojekte DYPAG, FEME und Referenznetz I und II herausgearbeitet und oeffentlichkeitswirksam dargestellt werden.
Das Projekt "Ionische Vernetzung von Fetten, Oelen und Ligninen (Oleolink)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Henkel KGaA durchgeführt. Ziel des Vorhabens ist es, aus Pflanzenölen und Ligninen technisch und wirtschaftlich konkurrenzfähige Produkte herzustellen, die zum Kleben, Dichten und Beschichten eingesetzt werden können. Hintergrund hierfür ist die Tatsache, das carboxyl-terminierte Rohstoffe mit mehrwertigen Metallionen zu schwerlöslichen Salzen reagieren. Edukte mit mehreren Carboxylgruppen (funktionalisierte Öle oder Lignine) können auf diese Weise zu Polymeren bzw. Substanzen mit polymerähnlichem Verhalten verknüpft werden. Im Rahmen des Vorhabens erfolgt die Auswahl und Synthese verschiedener carboxyl-terminierter Oleochemikalien sowie die Auswahl geeigneter Metallsalze. Zur Herstellung der Oleopolymere werden die carboxyl-terminierten Oleochemikalien mit den Metallsalzen zu Oleopolymeren umgesetzt. Anschließend erfolgt deren Charakterisierung und Durchführung von anwendungstechnischen Tests. Den erhaltenen zweikomponenteigen Produkten eröffnen sich eine Reihe von Anwendungsfelder wie z.B. als Klebstoffe, Dichtmassen, Beschichtungen, Schmelzklebstoffe, und Haftklebstoffe.In der Anfangsphase des Projektes wurde die Synthese geeigneter fettchemischer carboxylterminierter Oleoderivate (z. B. Dimerfettsäuren, Umsetzungsprodukte von Fettsäuremethylestern und Fettsäureepoxiden mit ungesättigten Säureanhydriden, Diaminen, Polyolen oder Dicarbonsäuren) untersucht. Als Rohstoffbasis für die neu entwickelten Oleopolymere dienten Sonnenblumen-, Raps- und Leinöl. Die carboxylterminierten Oleoderivate wurden in der zweiten Phase des Projektes mit Metalloxiden (z. B. CaO, ZnO, MgO) zu Halatopolymeren umgesetzt. Dabei wurden die Einsatzverhältnisse der Reaktanden und die Reaktionstemperaturen variiert. Bei der Untersuchung der Eigenschaften der Halatopolymere zeigte sich, dass die physikalische Vernetzung zu Polymeren mit starkem kalten Fluss und geringer Kohäsion führte. Lediglich durch eine kovalente Vorvernetzung der Oleoderivate mit anschließender physikalischer Vernetzung konnte der kalte Fluss teilweise eingedämmt werden. Mit ausgewählten Halatopolymeren wurden in der dritten Projektphase anwendungstechnische Tests durchgeführt. Es ging in erster Linie um die Kompatibilität der Halatopolymere mit handelsüblichen Polymerdispersionen und bei entsprechender Verträglichkeit um Untersuchungen zur Haftung der so modifizierten Dispersionen. Die verträglichen Dispersionen zeigten im Test, dass die zugesetzten Halatopolymere nicht den gewünschten Beitrag bzgl. Verstärkung der Klebkraft liefern. Bei weiteren anwendungstechnischen Untersuchungen wurde versucht, die in Bodenbelagsklebstoffen eingesetzten Harzschmelzen durch Oleoderivate oder Halatopolymere zu ersetzen. Aber die ausgewählten Polymere reagierten mit den in den Klebern enthaltene Füllstoffen, so dass es zu einer starken und nicht akzeptablen Verringerung des Tacks und der Klebkraft kam. Somit sind die hergestellten Oleoderivate und Halatopolymere als Harzschmelzersatz für füllstoffhaltige Bodenbelagsklebstoffe nicht geeignet.
Das Projekt "Einfluss der Zusammensetzung von Heizöl EL auf die Korrosion von Flammenrohren durch Metal Dusting" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von DGMK Deutsche Wissenschaftliche Gesellschaft für Erdöl, Erdgas und Kohle e.V. durchgeführt. Zur Überprüfung brennstoffseitiger Einflussgrößen auf das Auftreten der als Metal Dusting bekannten Form der Hochtemperaturkorrosion werden umfangreiche Testreihen an realitätsnahen und idealisierten Prüfständen durchgeführt. Von einer Vielzahl untersuchter Brennstoffparameter erweist sich der Schwefelgehalt als guter Indikator für eine erhöhte Wahrscheinlichkeit des Auftretens von Metal Dusting an hierfür anfälligen Brennersystemen. Als potentiell kritisch sind hierbei Schwefelgehalte im Intervall 20 ppm kleinr S kleinr als 300 ppm anzusehen. Ein Maximum der Aufkohlungsrate wird bei Schwefelgehalten im Intervall 100 ppm kleiner S kleiner als 200 ppm festgestellt. Bei den weiterhin untersuchten brennstoffseitigen Parametern (Stickstoffgehalt, Mono-, Di- und Polyaromatengehalt, Siedeverlauf, Siedeende (simulierte Destillation), Thermische Stabilität, Gehalt an Biokomponenten (FAME), u.a.) wird keine eindeutige Korrelation zur Wahrscheinlichkeit des Auftretens von Metal Dusting festgestellt. An einem idealisierten Prüfstand kann gezeigt werden, dass die hohen Aufkohlungsraten, die an bezüglich des Auftretens von Metal Dusting kritischen Systemen beobachtet werden, nicht durch Kohlenstoffabscheidung aus der Gasphase verursacht werden. Damit ein Schaden auftritt, muss neben der Verwendung eines potentiell kritischen Brennstoffes auch ein für Metal Dusting anfälliges Verbrennungssystem und ein Flammenrohr aus einem gefährdeten Werkstoff vorliegen.
Das Projekt "Entwicklung eines Verfahrens zur Trocknung und Reinigung von Biodiesel mittels organoselektiver poröser Membranen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von audita Unternehmensberatung GmbH durchgeführt. Einleitung: Die Campa Biodiesel GmbH & Co. KG. in Ochsenfurt, welche Antragsteller war, wurde 1998 als Produktionsunternehmen zur Herstellung von Rapsmethylester gegründet und zählte zu den Pionierunternehmen der Biokraftstoffbranche. Die Versuche im technischen Maßstab wurden alle an deren Produktionsanlage für Biodiesel durchgeführt. Biodiesel lässt sich praktisch aus allen pflanzlichen Ölen und tierischen Fetten gewinnen. Während sich unter europäischen Verhältnissen Raps als ertragsreichste Ölpflanze darstellt, spielen in anderen Weltregionen Soja - oder Palmöl die herausragende Rolle. Chemisch gesehen ist Biodiesel ein Fettsäuremethylester (FAME). Er entsteht durch einen Umesterungsprozess, wie er in einer Abbildung dargestellt ist. Bei der Umesterung von Pflanzenöl zu Biodiesel werden die drei Rohstoffe Pflanzenöl, Methanol und Katalysator in einem Reaktor gemischt. Lässt man basenkatalysiert einen Alkohol auf einen Ester einwirken (in diesem Fall dem Triglyzerid), so tritt Umesterung unter Bildung einer Gleichgewichtsmischung der Edukt- und Produktester ein. Im Reaktor entsteht ein Gemisch aus Fettsäuremethylestern und Glyzerin. Diese zwei Phasen trennen sich voneinander aufgrund ihrer unterschiedlichen Dichte und Polarität. In der Praxis der Biodieselproduktion muss eine Vielzahl von Faktoren berücksichtigt werden. Da es sich bei Pflanzenöl um ein Naturprodukt handelt, treten teilweise drastische Qualitätsunterschiede auf, die durch ständige Anpassungen der Anlagenparameter ausgeglichen werden müssen. Bei zu hohen Phosphorgehalten wirken die Phosphatide als Emulgatoren zwischen Biodiesel- und Glyzerinphase, was die Phasentrennung behindert und zu hohen Glyzerin- und Seifengehalten im Biodiesel führt. Freie Fettsäuren im Öl reagieren unter Anwesenheit von Wasser zu Kaliumseifen und wirken somit als Katalysatorfänger. Dadurch wird bei gleichzeitiger Verschlechterung der Phasentrennung die Umesterung behindert. Deshalb wird das Öl zunächst mit alkalischem Rohglyzerin aus der Umesterung versetzt. Durch die im Glyzerin enthaltenen Katalysatorreste werden die freien Fettsäuren verseift und setzen sich mit dem Glyzerin ab. Die hohe Dichte des Glyzerins fördert ebenfalls die Geschwindigkeit der Phasentrennung. Zudem ist Glyzerin in Öl nahezu unlöslich. Die nun als Seifen vorliegenden freien Fettsäuren und die im Öl enthaltenen Phosphatide lassen sich durch diese Methode bis zu einer Konzentration von 50 ppm Phosphor und 0,1 % freie Fettsäuren entfernen. Das Glyzerin kann nach erfolgter Phasentrennung abgepumpt werden und das aufschwimmende Öl mit gesenktem Phosphorgehalt und geringem Anteil an freien Fettsäuren wird in der Umesterung eingesetzt (Patent der AT-Agrar-Technik GmbH EP 1 183 225 B1). (Text gekürzt)
Das Projekt "Biokraftstoffe - Eigenschaften und Erfahrungen bei der Anwendung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von DGMK Deutsche Wissenschaftliche Gesellschaft für Erdöl, Erdgas und Kohle e.V. durchgeführt. Die vorliegende Literaturstudie beleuchtet den Umfang der CO2- bzw. Klimagasreduktion, die Verfügbarkeit der Biokraftstoffe und fasst die ökonomischen und technischen Erfahrungen zusammen, die bisher in ihrer Anwendung erhalten wurden. Die Nutzung von reinen Pflanzenölen, Dimethylether und Pyrolyseöl wird gestreift. Beim Einsatz von Biodiesel (in Deutschland üblicherweise Rapsmethylester, RME) ergeben sich Probleme vor allem bei Lagerung über längere Zeit. Fettsäuremethylester neigen zur Oxidation und sind anfällig gegen den Zutritt von Wasser. Bei Gegenwart von Wasser kann es zur Zersetzung durch Hydrolyse und zu mikrobiellem Befall kommen. Im Automobilbau muss auf Metalle und Elastomere umgestellt werden, die mit Fettsäuremethylester verträglich sind. Insgesamt fehlt es jedoch noch an ausreichend breiten Erfahrungen im Alltagsbetrieb, so dass die Automobilindustrie aufgrund möglicher anwendungstechnischer Risiken auch zurückhaltend hinsichtlich der Verwendung von Biodiesel in Fahrzeugen ist. Ethanol und der dem Methyltertiärbutylether ähnliche Ethyltertiärbutylether werden international schon heute in begrenzten Mengen in Kraftstoffen eingesetzt. Deshalb können alle auf dem Markt befindlichen Fahrzeuge zum Betrieb mit diesen Stoffen ausgerüstet werden. Bei ethanolhaltigen Ottokraftstoffen können sich Probleme durch die Ausbildung einer Wasser-Alkohol-Phase ergeben. Bei hohen Alkoholkonzentrationen sind die Motoren den veränderten Verbrennungsparametern anzupassen. Die Emissionen von Kohlenmonoxid, Kohlenwasserstoffen und polyzyklischen Aromaten sinken bei der Verwendung von Biodiesel, Ethanol und ETBE, wogegen sich die Emissionen von Stickoxiden meist leicht erhöhen. Der volumetrische Kraftstoffverbrauch steigt bei der Verwendung von Biokraftstoffen in der Regel an.
Das Projekt "Teilvorhaben 2: Analyse von Kraftstoffen und Kraftstoffkomponenten, Entwicklung von Schnelltests" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von ASG Analytik-Service AG durchgeführt. 1. Vorhabenziel: Ziel des Forschungsvorhabens ist die Entwicklung einer Methodik für die Auslegung von kraftstoffbeaufschlagten Komponenten hinsichtlich Ihrer Eignung für biogene Kraftstoffzusammensetzungen. Im Fokus der Untersuchung stehen Komponenten der Kraftstoffspeicherung, -förderung und -verteilung. Im Rahmen des Projektes sollen Biodiesel (FAME), Biodiesel-Dieselkraftstoff-Mischungen sowie Biomass-to-Liquid Kraftstoffe und Bioethanol-Benzin-Mischungen näher untersucht werden. 2. Arbeitsplanung: Vergleiche hierzu ausführliche Vorhabenbeschreibung für Verbundprojekt GObio, sowie Abbildung 5 Seite 24/24 3. Ergebnisverwertung: Verbesserungen an den kraftstoffführenden Bauteilen, wie Pumpe, Filter, Schläuche usw., können in die Serienproduktion eingebracht werden, um die Nutzung von regenerativen Brennstoffen im Automobilsektor zu sichern. Im gleichen Maße wird durch die Verbesserung und Neuentwicklung von Additiven die Kraftstoffstabilität verbessert, die in vielen technischen Bereich eingesetzt werden kann.
Das Projekt "Biokraftstoffe - Eigenschaften und Erfahrungen bei der Anwendung - Fortschreibung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von DGMK Deutsche Wissenschaftliche Gesellschaft für Erdöl, Erdgas und Kohle e.V. durchgeführt. Dieser DGMK-Forschungsbericht ist eine Fortschreibung des DGMK-Forschungsberichts 611 'Biokraftstoffe -Eigenschaften und Erfahrungen bei der Anwendung', der im Jahr 2002 erschienen ist. Seit dieser Zeit haben sich die Pläne der Europäischen Kommission, den Einsatz von Biokraftstoffen zu fördern, konkretisiert. Die Direktive 2003/30/EC gibt für den Zeitraum von 2005 bis 2010 Zielvorgaben, in welchem Umfang Biokraftstoffe in den Handel gebracht werden sollen. Bei Dieselkraftstoffen wird das im Wesentlichen durch Zugabe von bis zu 5 Prozent Fettsäuremethylestern und nicht durch einen Einsatz in reiner Form geschehen. Bei den Ottokraftstoffen kommen Ethanol und Ethyltertiärbutylether (ETBE) als Beimischungen in Frage. Sowohl bei Diesel- als auch bei Ottokraftstoff sind für den Fall einer Beimischung durch die gültigen Normen Maximalwerte für die sauerstoffhaltigen Verbindungen gegeben. Wegen seiner geringeren Oxidations- und Lagerstabilität besteht ein Interesse an Labortests, die für Biodiesel und Dieselkraftstoffe, die Biodiesel enthalten, eine Vorhersage darüber erlauben, ob der Kraftstoff über eine für den praktischen Betrieb ausreichend große Stabilität verfügt. Die ASTM D 4625-Methode, bei der die Probe bei 43 Grad Celsius gelagert wird und die allgemein als das geeigneste Testverfahren zur Bestimmung der Lagerstabilität von Mitteldestillaten angesehen wird, ist für Fettsäuremethylester und Mischungen mit ihnen weniger gut geeignet. Unter vielen untersuchten Prüfverfahren hat für die Bestimmung der Lagerstabilität die Rancimat-Methode die weiteste Anerkennung gefunden, obwohl auch Ergebnisse vorliegen, die es fraglich erscheinen lassen, ob generell ein Zusammenhang zwischen den Rancimat-Ergebnissen und der Lagerstabilität besteht. Vereinzelt gibt es Dieselkraftstoffe, die für eine Zumischung auch nur einer so geringen Menge wie 5 Prozent Biodiesel schlecht geeignet erscheinen. Für solche Dieselkraftstoffe scheint eine besonders kleine Rancimat-Induktionsperiode kennzeichnend zu sein. Nicht alle für Kohlenwasserstoffe bewährten Antioxidationsmittel sind in Mischungen mit Biodiesel gleich gut wirksam. Nach den bisherigen Erfahrungen kommt es beim Einsatz von Mischungen mit Biodiesel in Kraftfahrzeugen zu keinen Problemen, wenn der Biodieselgehalt 5 Prozent nicht übersteigt, auf Abwesenheit von Wasser geachtet und die Lagerzeit auf 6 Monate begrenzt wird. Der eingesetzte Biodiesel muss den Anforderungen der Norm EN 14214 genügen. Überflüssiger Kontakt mit Luft beispielsweise durch Rühren sollte bei der Lagerung von Biodiesel unbedingt vermieden werden. Auch wenn in dem durch die Norm erlaubten Rahmen Ethanol oder ETBE konventionellen Ottokraftstoffen beigemischt wird, sind im praktischen Betrieb keine Schwierigkeiten zu erwarten. Allerdings muss beim Zusatz von Ethanol auf die Abwesenheit von Wasser im System geachtet werden. Bei einer unkontrollierten Vermischung von ethanolhaltigen und ethanolfreien Kraftstoffen kann der Dampfdruckgrenzwert ...
Das Projekt "Teilvorhaben 3 der Technischen Universität München: Motorische Nutzung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität München, Institut für Energietechnik, Lehrstuhl für Verbrennungskraftmaschinen durchgeführt. Der Einsatz von Biokraftstoffen im Transportsektor erfährt gegenwärtig einen beispiellosen Aufschwung, was nicht nur auf die Verknappung fossiler Ressourcen sondern auch auf die sich stetig verschärfende Klimaproblematik zurückzuführen ist. Darüber hinaus müssen immer höhere Anforderungen im Hinblick auf NOx- und Partikelemissionssenkungen erfüllt werden. Gegenwärtig sind insbesondere solche Biokraftstoffe gefragt, die keine aufwändigen Modifikationen sowohl der Motoren als auch des Versorgungsnetzes erfordern. Dies setzt möglichst gleiche physikalisch-chemische Kenngrößen wie die konventioneller, auf Basis von Erdöl gewonnener Kraftstoffe voraus. Wichtige Parameter sind z.B. Siedepunkt, Dampfdruck, Löseeigenschaften, Verunreinigungen, Dichte oder der Heizwert sowie Kenngrößen zur motorischen Verbrennung wie z.B. Zündtemperatur, Oktan- bzw. Cetanzahl. Als Substituenten für Dieselkraftstoffe sind biobasierte Kraftstoffe wie z.B. Fettsäuremethylester (Fatty Acid Methyl Ester, FAME) und hydrierte Pflanzenöle (Hydrogenated Vegetable Oil, HVO) bereits weit verbreitet und finden sich insbesondere in Blends mit konventionellen Dieselkraftstoffen wieder. Eine weitere Option stellt Dimethylether (DME) dar. In seinen Eigenschaften ist DME dem Flüssiggas (Liquefied Petroleum Gas, LPG) sehr ähnlich, weist aber im Gegensatz zu diesem eine sehr hohe Cetanzahl von ca. 55 auf und ist damit als alternativer Dieselkraftstoff geeignet. Mit DME ist eine emissionsarme Verbrennung ohne Rußbildung sowie eine einfache Abgasnachbehandlung möglich, was auf den Sauerstoffgehalt im Kraftstoff zurückgeführt werden kann. Nachteilig ist allerdings, dass DME bei Normalbedingungen als gasförmige Substanz vorliegt, so dass Anpassungen sowohl des Fahrzeugs als auch der Kraftstofflogistik erforderlich sind. Diese Nachteile können umgangen werden, wenn Oxymethylenether CH3O-(CH2O)n-CH3 (OME) mit kurzen Kettenlängen zum Einsatz kommen. Sie leiten sich formal von DME (n = 0) ab und liegen unter Normalbedingungen als Flüssigkeiten vor. Ziel der Arbeit ist die Senkung von NOx- und Partikelemissionen von Dieselmotoren im Hinblick auf die EU VI Norm. Um den sich stetig verschärfenden, gesetzlichen Abgasnormen gerecht zu werden, wird der Ansatz verfolgt den konventionellen Dieselkraftstoff durch 'sauber' verbrennendes OME zu ersetzen. Durch den erhöhten Sauerstoffgehalt wird eine direkte Rußminderung während der Verbrennung und somit eine deutliche Vereinfachung der Abgasnachbehandlung erreicht. Darüber hinaus soll durch solche OME der Luftbedarf des Motors und damit die Ladungswechselarbeit verringert werden, was zu einer Erhöhung des Wirkungsgrades des Motors führt. Die OME werden am Lehrstuhl für Verbrennungskraftmaschinen (LVK) der Technischen Universität München (TUM) in Motorentests untersucht. Parallel dazu werden die Anforderungen an OME-geeignete Motoren hinsichtlich des Brennverfahrens durch rechnerische Simulation ermittelt.
Das Projekt "Marktanalyse für kleine Anlagen zur Gewinnung von Pflanzenölen und Fettsäuremethylestern (FAME) mit den Ziel der Kraftstoffherstellung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technoplus Managementberatung GmbH durchgeführt. Die Leistung ist wie folgt zu erbringen: Auftragsgegenstand und Zielsetzung Nach der Änderung der Agrardieselregelung beabsichtigt das Bundesministerium für Verbraucherschutz, Ernährung und Landwirtschaft (BMVEL) über verschiedene Fördermaßnahmen den Einsatz biogener Kraftstoffe wie Pflanzenöle oder Fettsäuremethylestern (FAME)/Biodiesel in der deutschen Land- und Forstwirtschaft zu verstärken. Vor dem Hintergrund der Eigenproduktion von FAME als Dieselkraftstoffsubstitut wurde von verschiedenen Seiten der Wunsch an das BMVEL herangetragen, Kleinanlagen für die Produktion von Pflanzenölen oder FAME finanziell zu fördern. Unter Kleinanlagen werden dabei Anlagen verstanden, deren Produktionskapazität unter 5.000 t Produkt/a liegt mit einem Schwerpunkt der Produktionskapazität von wenigen hundert Tonnen Produktion im Jahr. Idee ist hier, dass Pflanzenöl oder FAME on-site bei den jeweiligen landwirtschaftlichen Betrieben oder einem Verbund von landwirtschaftlichen Betriebe n für den eigenen Bedarf produziert wird. Zwar erfolgt sowohl die Pflanzenöl- als auch die FAME-Produktion grundsätzlich über eine verfahrenstechnisch einfache Route, mit dem Betrieb solcher chemischen Prozesse außerhalb des üblichen technisch-industriellen Umfeldes wird aber in vielen Bereichen das bekannte Terrain verlassen, und es werden Fragen hinsichtlich technischer und ökologischer Grenzen und Risiken aufgeworfen. Darüber hinaus fordert im produzierenden Bereich die 'Economy of Scale' grundsätzlich Anlagen großer Kapazität, um hinsichtlich der gegebenen ökonomischen Rahmenbedingungen wirtschaftlich arbeiten zu können. Zur vertieften Bewertung von Kleinanlagen, insbesondere im Hinblick auf anstehende Entscheidungen bezüglich zukünftiger Fördermaßnahmen, ist zur Abdeckung des Beratungsbedarfes des BMVEL eine Marktanalyse zu Kleinanlagen für die Produktion von Pflanzenölen und FAME zur Verwendung als Kraftstoff in der Land- und Forstwirtschaft erforderlich.
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| Förderprogramm | 33 |
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