Automotive Gasoil
Dieselkraftstoff
Siedeverläufe qualitativ
Andere Namen

Diesel, Dieselöl, AGO (Automotive Gasoil)

Kurzbeschreibung Kraftstoff für selbstzündende Kolbenmotoren; farblose bis gelbliche Flüssigkeit mit typischem Diesel-Geruch [1]
Herkunft

fossil

CAS-Nummer

68476-34-6

Eigenschaften
Aggregatzustand flüssig
Kinematische Viskosität

2…4,5 mm2/s (40 °C) [2]

Dichte

0,820…0,845 kg/L (15 °C) [2]

Heizwert

9,8 kWh/L = 11,8 kWh/kg [3]

Brennwert

37,4 MJ/L = 45,4 MJ/kg [4]

Cetanzahl
  • >51 CZ (Standard)
  • >55 CZ (ARAL Super Diesel)
  • >60 CZ (ARAL Ultimate Diesel)
Siedebereich

170…390 °C [1]

Flammpunkt

>55 °C [2]

Zündtemperatur 220 °C [1]
Temperaturklasse T3 [1]
Kohlendioxidemissionen bei Verbrennung

2,65 kg/L

Sicherheitshinweise
Gefahrstoffkennzeichnung [1]
Gesundheitsschädlich Umweltgefährlich
Gesundheits-
schädlich
Umwelt-
gefährlich
(Xn) (N)
R- und S-Sätze R: 40-51/53-65-66
S: (2)-36/37-29-61-62
UN-Nummer 1202
Gefahrnummer 30
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

Dieselkraftstoff (auch Diesel oder Dieselöl genannt) ist ein Gemisch aus verschiedenen Kohlenwasserstoffen, das als Kraftstoff für einen Dieselmotor geeignet ist, meistens für PKW oder stationäre Anlagen. Davon abweichend gibt es die Spezifikation für Marine-Diesel bzw. Schiffsdieselöl.

Inhaltsverzeichnis

Begriff

Diesel ist ein Eponym nach Rudolf Diesel, der als Erfinder des Dieselmotors gilt. Biodiesel ist zwar unter Vorkehrungen auch zum Betrieb von Motoren nach dem Dieselverfahren geeignet, ist aber chemisch ein anderer Stoff.

Sorten

Auf dem deutschen Markt werden zurzeit mehrere Sorten auf Mineralöl basierender Dieselkraftstoffe für PKW angeboten. Alle Sorten erfüllen DIN EN 590:

  • „Standard“-Diesel
  • Premium-Diesel mit GtL-Beimischung, erhöhter Cetanzahl, sowie speziellen Additiven

Gerade bei den Premium-Kraftstoffen ist zu erkennen, dass Markenfirmen durch spezielle Zusätze bzw. Qualitätsverbesserung versuchen, sich von Mitanbietern abzugrenzen.

Herstellung

Diesel ist ein Gemisch aus Kerosin, verschiedenen Mitteldestillatfraktionen, von zurzeit bis zu 5 Volumenprozent Biodiesel sowie verschiedenen Additiven (im ppm-Bereich). Kerosin und Gasöl werden großteils durch Fraktionierung von Erdöl als Mitteldestillatfraktionen gewonnen und für die Diesel-Herstellung entschwefelt (siehe: Hydrodesulfurierung). Daneben kommen Mitteldestillatfraktionen aus Crackanlagen zum Einsatz (z. B. Hydrocracker-Kerosin (HCU), HCU-Gasöl). Diesel ist eine auf die erforderlichen Qualitäten zugeschnittene Mischung, ein Blend. Die zur Verfügung stehenden Komponenten können stark schwankende Qualitäten (rohölabhängig) aufweisen, so dass jede Charge ggf. mit unterschiedlichen Mischungsverhältnissen (Kerosin/Leichtgasöl/Schwergasöl) hergestellt werden muss, um alle erforderlichen Spezifikationen erfüllen zu können. Weiterhin stehen die Produkte Heizöl EL und Jet bzgl. (fast) aller Komponenten in direkter Konkurrenz zum Dieselkraftstoff (siehe auch: Koppelproduktion). Unterschiedliche Bedarfsvolumina der Mitteldestillatprodukte haben deshalb einen Einfluss auf die Zusammensetzung des Diesels).

Um die Kälteeigenschaften von Dieselkraftstoff zu beeinflussen, muss im Winter ein erhöhter Anteil Kerosin beigemischt werden (s. u.). Der Gefrierpunkt von Diesel liegt bei circa -40 bis -60 ° Celsius.

Additive

Um die Zündwilligkeit auf vorgegebene Spezifikationswerte anzuheben und so die Zündwilligkeit des Dieselkraftstoffes zu verbessern, kann Tetranitromethan, Amylnitrat, Acetonperoxid oder 2-Ethyl-Hexylnitrat zugegeben werden, doch dies erhöht die Giftigkeit (Toxizität). Maßstab für die Zündwilligkeit ist die Cetanzahl (CZ). Je höher die Cetanzahl, desto geringer der Zündverzug, welcher die Zeitspanne zwischen Einspritzbeginn und Selbstzündung des Kraftstoffs kennzeichnet. Speziell im Winter, in dem erhöhte Mengen an Kerosin (CZ ≈ 45) in Diesel (CZ > 51) zugemischt werden, sind solche Additive erforderlich.

Der Trübungspunkt (engl. Cloud Point) sowie die Filtrierbarkeitsgrenze (engl. Cold Filter Plugging Point, CFPP) können durch entsprechende Additive reduziert werden. Durch schmiereigenschaftserhöhende Zusätze (Lubricity-Additive) kann die Schmierfähigkeit des Dieselkraftstoffes garantiert werden (s. u.).

Neben diesen wichtigsten Additiven werden noch eine Unzahl weiterer Additive zugesetzt, wie Oxidationsinhibitoren, Anti-Schaum-Mittel, Korrosionsschutzmittel, Detergentien (Schutz vor Ablagerungen im Einspritzsystem), Leitfähigkeitsverbesserer, Aromastoffe und Biozide.

In Deutschland wurden 2007 ca. 35,3 Millionen Tonnen Dieselkraftstoff (incl. Binnenschiffahrtsdiesel) hergestellt[5].

Eigenschaften

Die Hauptbestandteile des Dieselkraftstoffes sind vorwiegend Alkane, Cycloalkane und aromatische Kohlenwasserstoffe mit etwa 9 bis 22 Kohlenstoff-Atomen pro Molekül und einem Siedebereich zwischen 170 °C und 390 °C. Dieser Kraftstoff hatte vor 1995 einen sehr breiten Fraktionierbereich, weshalb die vergleichsweise vielen schweren Anteile zum Rußen des Motors führen konnten. Die verschärften Spezifikationen (Dichte, 95-%-Punkt, s. u.) haben dieses Risiko jedoch erheblich reduziert.

Weitere Eigenschaften werden durch die Spezifikationen bestimmt.

Spezifikationen

Logo des Deutschen Instituts für Normung DIN EN 590
Bereich Kraftstoffe für Kraftfahrzeuge
Regelt Dieselkraftstoff – Anforderungen und Prüfverfahren
Kurzbeschreibung Festlegungen zu Mindestanforderungen und Prüfungen an Dieselkraftstoff
Letzte Ausgabe 3.2004
ISO -

Andere Inhaltsstoffe und Eigenschaften werden durch die Europäische Norm EN 590 geregelt. Die Norm wurde in Deutschland als DIN-Norm veröffentlicht. Weiterhin setzen viele Markenfirmen zusätzliche interne Spezifikationen[2] bzw verschärfen die Spezifikationen bzgl. der Norm. Die EN 590 begrenzt den Schwefelgehalt schrittweise (bis 2009) auf 10 mg/kg[2]. Österreich und Deutschland haben die so genannte Schwefelfreiheit bereits seit Januar 2003 erreicht. Die Zündwilligkeit des Kraftstoffes wird durch die Cetanzahl[2] angegeben. Im Winter kann es durch Ausscheidung von Paraffinkristallen zu Verstopfungen im Kraftstofffilter kommen. Zwei Spezifikationen tragen dazu bei, dies zu verhindern: der sogenannte Cloud Point[2] (CP, interne Spezifikation) sowie der sogenannte Cold Filter Plugging Point[2] (CFPP, DIN-Spezifikation). Beide können durch eine veränderte Herstellung von Diesel und durch Zugabe von Additiven (Fließverbesserern) beeinflusst werden (siehe Cloud Point und Cold Filter Plugging Point). Der sogenannte Pourpoint (PP) spielt bei der Diesel-Spezifikation keine Rolle mehr. Die an den Tankstellen angegebene Temperatur ist der CFPP. Weiterhin ist die Dichtespezifikation (0,820 … 0,845 kg/dm³)[2] von Bedeutung, da die Obergrenze indirekt den Anteil höher siedenden Komponenten sowie schwerer Aromaten begrenzt (beide haben hohe Dichten).

Auch von Bedeutung ist der sogenannte 95 %-Punkt (besser: T95)[2], er liegt bei 360 °C (d. h. 95 Vol.-% des Diesel müssen während einer Standarddestillation bei 360 °C verdampft sein). Hierdurch wird der Anteil schwerer Komponenten - nämlich solche, die höher als 360 °C sieden - erheblich eingeschränkt.
Um die Schmierung der Einspritzpumpen sicherzustellen wird in der EN 590 auch die Schmierfähigkeit von Dieselkraftstoff festgelegt. Sie wird mit dem HFRR-Wert festgelegt und sollte maximal 460 µm betragen.[2]

Eigenschaft Einheit Mindestwert Maximalwert Test-Methode
Cetanindex 46,0 - EN ISO 4264
Dichte bei 15°C kg/m³ 820 845 EN ISO 3675, EN ISO 12185
Polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe  %(m/m) - 11 EN ISO 12916
Schwefelanteil mg/kg - 350 (bis 31. Dezember 2004) oder 50,0 (bis 31. Dezember 2008) EN ISO 20846, EN ISO 20847, EN ISO 20884
10,0 (seit 1. Januar 2009) EN ISO 20846, EN ISO 20884
Flammpunkt °C Above 55 - EN ISO 2719
Koksrückstand (bei 10% Destillations-Rückstand) %m/m - 0,30 EN ISO 10370
Aschegehalt % (m/m) - 0,01 EN ISO 6245
Wasseranteil mg/kg - 200 EN ISO 12937
Gesamtbelastung mg/kg - 24 EN ISO 12662
Kupferstreifenkorrosion (3 h bei 50 °C) rating Class 1 Class 1 EN ISO 2160
Oxidationsstabilität g/m3 - 25 EN ISO 12205
Schlüpfrigkeit (wsd 1,4) bei 60 °C μm - 460 EN ISO1 2156-1
Viskosität bei 40 °C mm2/s 2,00 4,50 EN ISO 3104
Destillationsrückstand bei 250 °C, 350 °C %V/V 85 <65 EN ISO 3405
95%(V/V) Rückstand bei °C - 360
Fettsäuremethylester-Anteil % (V/V) - 5 EN 14078

Zapfsäulenaufkleber

Laut 10. BImSchV §7 sind im geschäftlichen Verkehr die gewährleisteten Qualitäten an den Zapfsäulen (oder sonstwo an der Tankstelle) deutlich sichtbar zu machen. In Deutschland findet man deshalb an allen Diesel-Zapfsäulen die in der 10.BImSchV (Anlage 2) geforderten runden Aufkleber mit dem Text Dieselkraftstoff schwefelfrei.

USA

Der Dieselkraftstoff in den USA hat im Vergleich mit europäischen Standards eine geringere Cetanzahl und kannte bis 2006 keine verpflichtende Reduktion des Schwefelgehalts. Seit 1. Juni 2006 müssen die Raffinerien zu 80 % schwefelarmen Diesel produzieren und seit dem 15. Oktober 2006 darf nur noch dieser für den Gebrauch im Straßenverkehr verwendet werden. Der sogenannte „ultra-low sulfur diesel (ULSD)“ (ultra-schwefelarmer Diesel) setzt die neue Höchstgrenze auf 15 ppm fest - vorher waren 500 ppm in den USA erlaubt. Übergangsregelungen existieren für andere Verwendungen, etwa Schiffsdiesel in der Seefahrt, die jedoch in mehreren Schritten bis zum 1. Juni 2010 auslaufen. Ein unmittelbarer Übergang kann nicht erfolgen, da schwefelarmer Diesel geringere Schmiereigenschaften hat, die durch synthetische Additive oder die Beimengung von Biodiesel angeglichen werden muss.

Marine-Diesel (Schiffsdieselöl)

Marine-Dieselöl
Kurzbeschreibung Kraftstoff für selbstzündende Kolbenmotoren [6]
Herkunft

fossil

CAS-Nummer

64741-43-1

Eigenschaften
Aggregatzustand flüssig
Kinematische Viskosität

max. 11 mm2/s (40 °C) [6]

Dichte

max. 0,900 kg/L (15 °C) [6]

Siedebereich

240…420 °C [6]

Flammpunkt

≥61 °C [6]

Sicherheitshinweise
Gefahrstoffkennzeichnung [6]
Gesundheitsschädlich Umweltgefährlich
Gesundheits-
schädlich
Umwelt-
gefährlich
(Xn) (N)
R- und S-Sätze R: 51/53-65-66
S: 24-61-62
UN-Nummer 3082
Gefahrnummer 90
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.
Logo des Deutschen Instituts für Normung DIN EN ISO 3104
Bereich Mineralölerzeugnisse
Regelt Durchsichtige und undurchsichtige Flüssigkeiten
Kurzbeschreibung Bestimmung der kinematischen Viskosität und Berechnung der dynamischen Viskosität
Letzte Ausgabe 12.1999
ISO 3104

Inhaltsstoffe und Eigenschaften für Marinedieselöl werden durch die Norm ISO 8217 geregelt, Diesel für die europäische Binnenschiffahrt durch die 3. BImSchV. Es handelt sich dabei um einen dichteren Diesel als den für Kraftfahrzeuge. Er kommt beispielsweise in langsam laufenden Schiffsdieselmotoren zum Einsatz.

Synthetischer Diesel

Der Begriff des synthetischen Diesels entstammt der Gas-to-Liquids-Technik (GtL). Dabei wird aus einem anderen Kohlenwasserstoff zunächst ein Synthesegas, aus dem über die Fischer-Tropsch-Synthese längerkettige, flüssige Diesel-ähnliche Kohlenwasserstoffe synthetisiert werden. Der wichtigste Ausgangsstoff ist Erdgas. Auch aus Biomasse kann ein synthetischer Diesel, BtL-Kraftstoff, gewonnen werden. Die Mineralölwirtschaft bevorzugt Gas-to-Liquid, da es das Stranded Gas kleinerer Erdgasquellen nutzbar macht, die sonst verloren gehen, wenn kein Anschluss an eine Gas-Pipeline (zu Verbrauchermärkten) zur Verfügung steht. Der so gewonnene Kraftstoff wird in Indonesien und etlichen europäischen Staaten dazu verwandt, Diesel qualitativ aufzuwerten. GtL-Diesel enthält keinen Schwefel, keinen Stickstoff, keine Aromaten und die Cetanzahl ist extrem hoch (75 bis 80). [7]

Siehe auch: Katalytische drucklose Verölung

Emulsionskraftstoff

Siehe Hauptartikel Wasserdiesel.

Um Emissionen wie Ruß, Stickoxide und andere zu reduzieren, werden gerade stationäre Dieselmotoren mit sog. Emulsionskraftstoffen betrieben. Dabei wird dem Dieselkraftstoff Wasser und ein Emulgator beigemischt, dadurch erreicht man eine bessere Verteilung des Kraftstoffes im Brennraum, was zur Emissionsreduzierung beiträgt. In der Praxis werden durch derartige Verfahren teure Rußfilter eingespart.

Verbrauch

In Deutschland wurden 2007 ca 29,1 Millionen Tonnen Dieselkraftstoff (incl. Binnenschiffahrtsdiesel) verbraucht[5]. Die Mehrproduktion (s.o., Herstellung) wird exportiert (hauptsächlich nach Frankreich, Österreich, Polen, aber auch - überraschenderweise - nach Spanien).

Missbrauch

Statt spezifikationsgerechtem Dieselkraftstoff kann auch Heizöl EL in Dieselmotoren verwendet werden. Die Risiken und rechtlichen Konsequenzen sind unter Heizöl EL beschrieben.

Preise

Die Preise für Dieselkraftstoff (Handelsbezeichnung: AGO=Automotive Gasoil) orientieren sich am Rotterdamer Markt. Diesel wird in US-Dollar je 1.000 kg (US-$/t) gehandelt. Verschiedene Publikationsorgane berichten (zum Teil täglich) über aktuelle Handelspreise und Volumina[8][9][10]. Die im Handel verwendete Referenzdichte (um den Preis einer aktuellen Charge mit einer gegebenen Dichte in Relation zu der Notierung zu setzen) ist 0,845 kg/dm³ (wie bei Heizöl EL). Weiterhin müssen noch Transportkosten und Gewinnspannen des Handels berücksichtigt werden (siehe auch: [10]).

Steuern

Zusätzlich zu diesen Preisbeiträgen kommen noch Steuern und Abgaben[11], wie die Umlage für die Beiträge zum Erdölbevorratungsverband mit ca. 3,50 €/1000 dm³, die Energiesteuer[12] von 470,40 € / 1000 dm³ (10-ppm-Ware) und - auf die Summe aller aufgeführten Preisbeiträge - 19 % Mehrwertsteuer. Daraus ergibt sich ein Steueranteil von 0,56 € je Liter Dieselkraftstoff.

Zum Vergleich: Der Steueranteil für Ottokraftstoff mit einem Schwefelgehalt von 10 ppm beträgt 654,50 €/1000 dm³, daraus ergibt sich ein Steueranteil von 0,78  € je Liter Ottokraftstoff, welcher somit 0,22 € je Liter höher ist als bei Dieselkraftstoff.

Preisentwicklung in Deutschland

Der gewerbliche Verbraucher hatte 1935 für Diesel 13 Pfennige (Pf.) pro Liter zu bezahlen, 1937 20 bis 22 Pf., 1939 32 Pf. und Anfang der 1950er Jahre 39 Pf. (Information des Zentralbüros für Mineralöl).[13]

Entwicklung der Kraftstoffpreise für Diesel in Deutschland seit 1950

Preisentwicklung von Dieselkraftstoff im europäischen Vergleich

Preise für Diesel in deutschsprachigen Gebieten und den umliegenden Ländern[14] in Euro/dm³, Stand April 2008:

Land Apr 2008 Dez 2008
Belgien 1,33
Dänemark 1,46
Deutschland 1,38 1,10
Frankreich 1,29
Irland 1,43
Italien 1,45
Luxemburg 1,14
Niederlande 1,36 0,92
Österreich 1,41 0,98
Polen 1,19 0,89
Schweiz 1,28
Slowakei 1,28
Slowenien 1,16
Tschechische Republik 1,27
Ungarn 1,19
Türkei 1,45

Siehe auch

Einzelnachweise

  1. a b c d e Eintrag zu Dieselkraftstoff in der GESTIS-Stoffdatenbank des BGIA, abgerufen am 9. April 2008 (JavaScript erforderlich)
  2. a b c d e f g h i j k Spezifikation von Dieselkraftstoff nach EN 590, proprietäre MS-Word-Datei
  3. Kraftstoff#Vergleich_von_Kraftstoffen Vergleich von Kraftstoffen
  4. Heizwert#Flüssige Brennstoffe (bei 25 °C)
  5. a b Veröffentlichung des Mineralölwirtschaftsverband e.V., (MWV)
  6. a b c d e f SICHERHEITSDATENBLATT Marine Dieselöl (MDO)" der TOTAL Bitumen Deutschland GmbH, PDF
  7. GtL Diesel
  8. Platts Publikationen
  9. ICIS Publikationen
  10. a b OMR Publikationen
  11. Steuern und Abgaben auf Dieselkraftstoff
  12. Energiesteuer
  13. Die Zeit − Wirtschaft: Bundesbahn in der Abwehr
  14. Aktuelle Dieselpreise in Europa: TCS Suisse (PDF)

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