Biodiesel

Inhaltsangabe   Inhaltsangabe. 1 I Einleitung. 2 II Hauptteil 3 1 Diesel 3 1.1 Hauptbestandteil von Diesel 3 1.2 Erschließung von Erdöl 3 1.3 Förderung von Erdöl 3 1.

4 Transport von Erdöl 4 1.5 Rohöl 4 1.6 Erdölraffinerie. 4 1.7 Fraktionierte Destillation. 4 1.

8 Verwendung. 4 2 Biodiesel 5 2.1 Hauptbestandteil 5 2.2 Anbau von Raps. 5 2.3 Herstellung von Biodiesel 5 2.

4 Motoren. 5 3 Vorteile von Biodiesel(Nachteile von Diesel) 6 3.1 Schmierfähigkeit 6 3.2 Schadstoffemission. 6 3.3 Kaltstartverbesserung.

6 3.4 Geräuschdämpfung. 6 3.5 Verbraussenkung. 6 3.6 Wintersicherheit 7 3.

7 CO2-Neutralität 7 3.8 Saurer Regen. 7 3.9 biologisch Abbaubar 7 3.10 Biodiesel kann angebaut werden. 7 4 Vorteile von Diesel(Nachteile von Biodiesel) 7 4.

1 Nachfrage in Zukunft 7 4.2 Transportwege. 8 4.3 Dieselkraftstoffrückstände. 8 4.4 Aggressivität 8 4.

5 Geruchsbelastung. 8 4.6 Schmierölverdünnung. 8 III Schluss. 9 IV Quellenangabe. 10                   I Einleitung   Jeder weiß, dass Obst essen gesund ist für Menschen.

Aber nicht nur das Essen von Pflanzen ist gesund, sondern auch als Rohstoffe sind sehr sinnvoll. Aus Pflanzen können Nachwachsende Rohstoffe hergestellt werden. Nachwachsende Rohstoffe sind Rohstoffe, die aus Pflanzen hergestellt werden und dadurch auch wieder angebaut werden können und nachwachsen. Es gibt auch fossile Rohstoffe, die werden aus der Erde gefördert und wachsen nicht nach. Sie sind in der Erde gespeichert und können nicht wieder hergestellt werden. Die fossilen Rohstoffe werden im Moment sehr stark verbraucht, aber da sie nicht nachwachsen gehen die Vorräte  langsam zu Ende.

Deswegen sollte man die  fossilen Rohstoffe nicht mehr so stark verbrauchen! Man sollte man sollte lieber auf nachwachsende Rohstoffe umsteigen. Mir ist klar, dass das nicht vom einen auf den anderen Tag auf die nachwachsenden Rohstoffe umsteigen kann, aber man kann versuchen nach und nach umzusteigen, d.h. man geht langsam von den fossilen weg und zu den nachwachsenden über. Genau das ist auch der Trend für die nächsten Jahre. Bei den fossilen Rohstoffen gibt es nicht nur das Problem, dass sie nicht nachwachsen, sondern auch dass sie nicht CO2- Neutral sind, d.

h. das sie nicht soviel Kohlenstoffdioxid beim entsehen aufnehmen, wie beim Vergehen. Außerdem wird z.B. beim verbrennen von Diesel, der aus Erdöl hergestellt wird, Schwefel freigesetzt, der auch für den sauren Regen verantwortlich ist. Da Fossile Rohstoffe nicht CO2-Neutral sind, geben sie mehr Kohlenstoffdioxid beim z.

B. verbrennen von Erdöl ab, als sie mal aufgenommen haben. Durch das Kohlenstoffdioxid, das zum Aufheizen der Atmosphäre führt und deshalb auch Treibhausgas genannt wird, wird das Erdklima erwärmt und das führt zu einem schmelzen der Polkappen. Kunststoff aus fossilen Rohstoffen ist auch nicht so verträglich für die Haut wie Baumwolle z.B. Außerdem wird bei der Förderung und dem Transport von z.

B. Erdöl oft eine starke Belastung auf die Natur ausgeübt, wenn z.B. eine Pipeline bricht. Um diese Probleme zu um gehen muss man wahrscheinlich auf nachwachsende Rohstoffe um steigen, weil sie für die Umwelt viel verträglicher sind. Z.

B. sind nachwachsend Rohstoffe biologisch Abbaubar, d.h. es wird von Mikroorganismen abgebaut. Deswegen finde ich man sollte auf nachwachsende Rohstoffe umsteigen, auch wenn man nur langsam umsteigt! Es gibt viele Beispiele für die Ersetzung von Materialen aus fossilen Rohstoffen. Z.

B. kann man Synthesefasern  durch Baumwolle ersetzen oder man kann Kosmetik aus chemischer Herstellung durch Kosmetik aus Pflanzenstoffen ersetzen. Es gibt viele Beispiele, aber ich möchte mich das Thema Diesel und Biodiesel konzentrieren.             II Hauptteil   Ich vergleiche jetzt Diesel aus Erdöl und Biodiesel aus Raps.   1 Diesel   1.1 Hauptbestandteil von Diesel   Diesel besteht zum größten Teil aus dem fossilen Rohstoff Erdöl.

  1.2 Erschließung von Erdöl   Die unterirdischen Lagerstätten von Erdöl sind sehr weit über die Erde verteilt. Aber es ist nicht einfach, die ölführenden Gesteinsschiechten aufzuspüren in 3000km Tiefe. Dies schafft man meist nur seismographischen Untersuchungen. D.h.

man bohrt ein Loch und löst eine Explosion aus, von der Erschütterungswellen ausgehen. Sie pflanzen sich durch das Gestein und werden an verschiedenen Gesteinsschiechten reflektiert. So kommen sie in unterschiedlichen Zeitabständen an die Erdeoberfläche. Dort werden sie von Mikrofonen registriert. Die Auswertung der Signale liefert ein Bild über die geologische Beschaffenheit des Untergrunds. Wenn die Untersuchung eine Lagerstätte vermuten lässt, führt man eine Probebohrung durch.

Ein Bohrkern nach dem anderen wird heraufgeholt und untersucht. Wenn schließlich tatsächlich Erdöl aus einer Gesteinsprobe tropft, besteht die Hoffnung auf ein ergiebiges Erdöllager. In das vermutete Zentrum des Redöllagers werden mehrere Bohrungen niedergebracht.  Jeweils neun Meter tief mahlt sich der Bohrmeißel in das Gestein, dann muss ein weiteres Gestängerohr angeführt werden. Spülwasser bringt Gesteinsmehl aus der Tiefe hervor und kühlt den mit Diamanten besetzten Meißel. Trotzdem wird mancher Bohrkopf verschlissen.

Dann ist es eines Tages so weit: Gas oder Erdöl kommt an die Oberfläche. Manchmal steigt auch eine riesige Ölfontäne aus dem Bohrloch oder Gas strömt mit Gewalt aus. Nun muss man darauf achten, dass kein Feuer aus bricht, da Erdgas leicht entzündlich ist. Erdölfeuer und Erdgasfeuer sind schwer zu löschen. 1.3 Förderung von Erdöl   Das gesamte unterirdische Lager  wird nun durch Bohrungen erschlossen.

Der anfängliche Druck, der Öl und Gas von selbst heraufbringt, lässt später nach. Für die Erdölförderung müssen Pumpen eingesetzt werden. Die typischen Pferdekopfpumpen nicken Tag und Nacht und bringen Erdöl aus der Tiefe hervor, das aus dem Muttergestein langsam zum sickert. Obwohl man Pumpen einsetzt und zusätzlich Wasser in das poröse, ölhaltige Gestein presst, lassen sich in den meisten Fällen nur 30% des tatsächlich vorhandenen Erdöls gewinnen.   1.4 Transport von Erdöl   Erdgas und Erdöl transportiert man am besten durch Pipelines.

Aber über Meere, von einem Kontinent zum anderen, lassen sich Rohre kaum verlegen. Man benutzt Öltanker um das Öl zu transportieren.   1.5 Rohöl   Das geförderte Erdöl kann nicht direkt wiederverarbeitet werden. Es ist noch mit Salzwasser, Sand und verschiedenen Gasen verunreinigt. Die Verunreinigungen werden in einer Trennanlage entfernt und man erhält ROHÖL.

  1.6 Erdölraffinerie   In einer Erdölraffinerie wird das Rohöl destilliert. Dabei ist es nicht erforderlich, das Rohöl in einzelne Teile zu trennen. Vielmehr zerlegt man es durch eine Destillation in Gemische, die einen bestimmten Siedebereich haben. Solche Teilprodukte werden als Erdölfraktionen bezeichnet.   1.

7 Fraktionierte Destillation   Im großtechnischen Verfahren  läst man Rohöl durch beheizte Rohre fließen, wobei es auf etwa 300°C erhitzt wird. Der dabei entstehende Dampf strömt in eine Destillationskolonne. In dieser Anlage sind etwa 40 so genannte Böden übereinander angeordnet. Jeder Boden hat eigene glockenartige Durchlässe. Der Öldampf kondensiert teilweise und sammelt sich als flüssige Erdölfaktion auf den Böden. Durch seitliche Ausgänge können die Fraktionen abgelassen werden.

Im unteren Bereich der Kolonne kondensieren aus dem Öldampf zwischen 250°C und 360°C Schweröl(Dieselöl) und Leichtöl(leichtes Heizöl). Der etwas abgekühlte Dampf steigt weiter auf. Im folgenden Temperaturbereich zwischen 150°C und 250°C gewinnt man Petroleum und Kerosin. Auf den oberen Böden der Kolonne sinkt die Temperatur von 140°C auf 30°C. Hier scheidet sich Benzin als wasserklares Kondensat ab. Am Kopf der Kolonne entweichen die gasförmigen Bestandteile.

  1.8 Verwendung   Benzin und Diesel werden als Treibstoffe verwendet um z.B. Automotoren und Turbinen anzutreiben.   2 Biodiesel   2.1 Hauptbestandteil   Biodiesel wird hauptsächlich aus Pflanzenöl(Rapsöl) hergestellt.

  2.2 Anbau von Raps   Raps für die Biodieselproduktion wird derzeit überwiegend auf Flächen angebaut, die zur Begrenzung des Nahrungsmittelüberschusses stillgelegt werden müssen. Derzeit wird auf bis zu 335.000 Hektar nicht für Nahrungszwecke vorgesehener Raps angebaut. Unter Berücksichtigung der Fruchtfolge- und Standortansprüche könnte der Rapsanbau um bis zu 1 Mio. Hektar ausgeweitet werden.

Dieses Potential in Deutschland entspräche dass ca. 5 Prozent des deutschen Dieselverbrauchs.   2.3 Herstellung von Biodiesel   Auf 1 ha Raps werden ca. 3000kg Samen geerntet. Durch Auspressen der Samen werden 1000kg Öl und 2000kg Rapsschrot gewonnen, der als hochwertiges Eiweißfuttermittel verwendet wird.

Das Pflanzenöl wird nach einer Reinigung der "Umesterung" zugeführt. D.h. es wird durch eine einfache chemische Reaktion zu Biodiesel umgewandelt. Bei dieser "Umesterung" wird dem Rapöl in einem Anteil von etwa 10% Methylalkohol beigegeben. Mit Hilfe eines Katalysators(z.

B. Kalilauge) wird Biodiesel von Hilfs- und Nebenprodukten getrennt. Glyzerin hat dabei den größten Anteil. Überschüssiges Methanol wird mittels einer Destillation entfernt. Bei  der Herstellung von Biodiesel gibt es keine Nebenprodukte, die nicht verwendet werden, deshalb treffen keine Entsorgungsprobleme auf. Z.

B. ist Glyzerin ein sehr wichtiger Rohstoff für Oleochemie. Neben dem eben genannten CD-Verfahren gibt es noch ein Verfahren. Dieses basiert auf dem Prinzip der homogenen Katalyse mit anschließender destillatver  Reinigung des Biodiesels. Dieses Verfahren findet unter starker Druckentwicklung von 50 bis 100 Bar und daraus resultierenden Temperaturen von 200 bis 250°C statt, und ist auf Grund des hohem Energieverbrauchs recht unrentabel und wird nicht viel genutzt. Das CD-Verfahren ist rentabler und wird in Großbetriebe genutzt.

  2.4 Motoren   Biodiesel kann in fast  allen Dieselmotoren ohne Probleme eingesetzt werden und der Motor muss nicht umgerüstet werden.   3 Vorteile von Biodiesel(Nachteile von Diesel)   3.1 Schmierfähigkeit   Diesel verliert im Zuge der Entschwefelung in der Raffinerie einen Teil seiner Eigenschmierfähigkeit,  die für die einwandfreie Funktion von Einspritzpumpen wichtig ist. Je stärker das Produkt entschwefelt werden muss, desto schlechter werden seine Schmiereigenschaften; aus diesem Grunde werden heute an der Tankstelle üblichen Diesel mit synthetischen Zusatzstoffen(Additiven) verbessert. Im Gegensatz zu Diesel enthält Biodiesel praktisch keinen Schwefel, besitzt aber aufgrund seines chemischen Aufbaus und seines Sauerstoffgehalts eine besonders hohe Eigenschmierfähigkeit und vermindert dadurch den Verschließ in Einspritzpumpe und Motor.

Außerdem verbessert bereits ein geringer Anteil von Biodiesel die Schmiereigenschaften des Diesels.   3.2 Schadstoffemission   Die Auswertung von Messungen an 54 unterschiedlichen Dieselmotoren ergab für die Schadstoffe im Vergleich zu Diesel ein sehr positives Bild: Der Rußanteil vermindert sich um die Hälfte und die Partikelemission gehen im Vergleich zu Diesel, je nach Motortyp, um 36 Prozent oder 24 Prozent zurück. Aufgrund der Schwefelfreiheit von Biodiesel kann die Wirkung von Oxidationskatalysatoren hervorragend genutzt werden. Dadurch sinkt der Schadstoffgehalt im Abgas noch mal erheblich und der typische Biodiesel-Geruch kann nicht mehr wahrgenommen werden.   3.

3 Kaltstartverbesserung   Mit Biodiesel hat man eine verkürzte Warmlaufphase durch  einen runden Motorlauf schon kurz nach dem Kaltstart.   3.4 Geräuschdämpfung   Durch eine höhere Zündwilligkeit(höhere Cetanzahl) und durch die saubere Einspritzdüsen wird eine geringe Geräuschentwicklung mit Biodiesel bewirkt.   3.5 Verbraussenkung   Die bessere Verbrennung sorgt für geringeren Motorverschleiß insbesondere an den Zylinderlaufbahnen. Durch den geringeren Motorverschleiß und durch die effizientere Verbrennung von Biodiesel wird eine durchschnittliche Einsparung von 2,2% Kraftstoff bewirkt.

  3.6 Wintersicherheit   Wirksame Fließverbesserung und Homogenisierungsadditive  sorgen für  einen  CFPP(Cold Filter Plugging Point) von durchschnittlich -25°C und darunter (von Mitte November bis ende Februar). Kein nachträgliches Beimischen von Winteradditiven.   3.7 CO2-Neutralität   Biodiesel ist weitgehend CO2-Neutral, d.h.

Biodiesel gibt nur soviel CO2 ab, wie die Pflanze bei ihrem Wachstum aufgenommen hat.   3.8 Saurer Regen   Biodiesel enthält kein Schwefel und trägt also nicht zum Sauren Regen, zum Waldstreben und zu Schäden an Baudenkmälern bei.   3.9 biologisch Abbaubar   Biodiesel kann biologisch schnell abgebaut werden, d.h.

es wird  sehr schnell zersetzt. Das mindert bei Unfällen die Gefahr der  Grundwasserverschmutzung.   3.10 Biodiesel kann angebaut werden   Im Gegensatz zu normalem Diesel, der aus der Erde geholt wird und nicht angebaut werden kann, kann Biodiesel angebaut werden und damit wiederhergestellt werden. Diesel kann, wenn es alle ist, nicht wieder gewonnen werden.   4 Vorteile von Diesel(Nachteile von Biodiesel)   Biodiesel hat nicht nur Vorteile.

Es hat genauso Nachteile wie Diesel Vorteile.   4.1 Nachfrage in Zukunft   Es müssen große Investitionen für Umesterungs- und Reinigungsanlagen für Raps(Biodiesel) getätigt werden, um in der Zukunft folgende Nachfrage Einhalt zu gebieten, besonders wenn Erdöl mal knapp wird.   4.2 Transportwege   Es müssen längere Transportwege für einen eventuellen Einfuhr von Raps in kauf genommen werden. Aber da Erdöl auch nicht gerade in der Stadt gefördert werden kann, ist das keine Große Umstellung.

  4.3 Dieselkraftstoffrückstände   Da sich Biodiesel wie ein Lösungsmittel verhält, können Dieselkraftstoffrückstände zu Filterverstopfungen führen.   4.4 Aggressivität   Manche Gummi- oder  Kunststoffmaterialien sind unter Umständen bei längerem Gebrauch nicht beständig gegenüber Biodiesel. Es kann vorkommen,  dass z.B.

Kraftstoffschläuche aufquellen. Abhilfe können da aber Fluorkautschukschlauche liefern.   4.5 Geruchsbelastung   Bei Fahrzeugen ohne Oxidationskatalysator tritt  eine Geruchsbelastung auf.   4.6 Schmierölverdünnung   Es kann bei einigen Motortypen, wenn diese unter geringer Belastung genutzt werden, zu einer Schmierölverdünnung mit Biodiesel kommen.

                          III Schluss   Nach der Einleitung und dem Hauptteil finde ich, dass man mehr auf die nachwachsenden Rohstoffe umsteigen sollte. Die wichtigsten Argumente will ich noch mal zusammenfassen. Sehr wichtig war das nachwachsende Rohstoffe biologisch Abbaubar sind, denn so entstehen nicht riesige Müllberge und es ist nicht so eine große Gefahr für Grundwasser z.B. Sehr wichtig ist auch, dass nachwachsende Rohstoffe, wie der Name sagt, nachwachsen und nicht irgendwann mal alle sind, denn die fossilen Rohstoffe werden bei dem jetzigen Verbrauch bald verbraucht sein. Noch ein gewichtiges Argument ist die CO2-Neuralität, denn die fossilen Rohstoffe sind nicht CO2-Neutral und geben mehr Kohlenstoffdioxid ab als sie bei der Entstehung aufgenommen haben, so tragen sie zum Treibhauseffekt bei.

Aber es gibt nicht nur positive Argumente für nachwachsende Rohstoffe, sondern auch Nachteile. Z.B. sind die fossilen Rohstoffe noch ausreichend vorhanden und die nachwachsenden brauchen eine bestimmte Wachstumszeit. Die Medizin z.B.

aus fossilen Rohstoffen wirkt viel schneller als die aus nachwachsenden Rohstoffen. Auch z.B. Möbel aus Kunststoff(fossile Rohstoffe) halten mehr aus als Möbel aus Holz(nachwachsende Rohstoffe) und sind dadurch anfälliger für Unwetter(Gartenmöbel) oder Schädlingsbefall. Durch die oft sehr aufwendige Verarbeitung, die auch ein Nachteil ist, werden Produkte aus nachwachsenden Rohstoffen oft sehr teuer. Trotz der Nachteile finde ich immer noch, dass man auf nachwachsende Rohstoffe umsteigen sollte.

Denn irgendwann werden die fossilen Rohstoffe ausgeschöpft sein und dann ist das Trauern sehr groß. Man sollte lieber auf nachwachsende Rohstoffe umsteigen, auch wenn die fossilen Rohstoffe nicht morgen fehlen werden, aber in ein paar Generationen werden sie sicher  erschöpft sein. Die nachwachsenden Rohstoffe sind meiner Meinung nach auf viel gesünder als die fossilen, z.B. sind sie Abbaubar oder CO2-Neutral. Man kann sich vielleicht nicht vom einen auf den anderen Tag umstellen, aber man kann es langsam.

Man kann auch erst mal fossile und nachwachsende Rohstoffe verbinden, das würde die Situation ja auch verbessern. Im Moment sind die Produkte aus nachwachsenden Rohstoffen ja sehr teuer durch die aufwendige Verarbeitung(z.B. Medizin), aber in Zukunft werden sicher neue Technologien erfunden und dann wird die Verarbeitung nicht mehr so Aufwendig sein und es wird nicht mehr so teuer sein. Deswegen finde ich man sollte sich langsam auf nachwachsende Rohstoffe umstellen.               IV Quellenangabe   Zeitschriften: - Nachwachsende Rohstoffe - natürliche Spitzentechnologie, in:    Compass Ernährung, Ausgabe 2/2000, Seite 4.

Internetseiten:             - Connemann: Die Umesterung, in: www.biodiesel.de/ester.htm - Hilber, Thomas: Auf, Inbetriebnahme und Betrieb einer    kontinuierlichen Pilotanlage zur Herstellung von Biodiesel, in:    www.tugraz.at/forschung/diplomarbeiten/1997/10-12.

htm - Häufig gestellte Fragen zum Thema Biodiesel, in:    - Die Bedeutung Nachwachsender Rohstoffe am Beispiel des Biodiesels,    in: www.os-net.de/~ace2/fachar.HTM - Diesel allgemein, in: www.buerk-kauffmann.de/diesel/allg/allg.

htm - Diesel - die wichtigsten Fakten, in:    www.greenpeace.de/GP_DOK_3P/HINTERGR/C09HI33.HTM - Mineralischem Diesel weit überlegen, in:    www.oekomedia.de/bio-diesel/infos.

htm - Wozu Biodiesel tanken, in:    www.oekomedia.de/bio-diesel/wozubiodiesel.htm - Was ist Biodiesel, in: - Biodiesel, in: www.michael-heier.de/biodiesel.

html - Biodiesel - Umweltschutz pur, in: www.biodiesel.de/luft.htm    

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