JET-A1
Kerosin mit Flammpunkt bis 55 °C [1]
Siedeverläufe qualitativ
Andere Namen

Düsentreibstoff, Flugturbinenkraftstoff, Leichtöl, Mitteldestillat, Turbinenpetroleum, Leichtes Petroleum, Leuchtöl, Leuchtpetroleum

Handelsnamen

Jet A-1, TS-1

Kurzbeschreibung Flugturbinenkraftstoff; farbloses, leicht riechendes, flüssiges Kohlenwasserstoffgemisch
Herkunft

fossil

CAS-Nummer

8008-20-6 [1]

Eigenschaften
Aggregatzustand flüssig
Kinematische Viskosität

8,0 – 8,8 mm²/s (−20 °C) (je nach Sorte)[2]

Dichte

0,750–0,845 kg/L (je nach Sorte)[2]

Heizwert
  • 34,1 – 34,8 MJ/L (bei der Referenzdichte von 0,800 kg/L)
  • 42,6 – 43,5 MJ/kg (je nach Sorte) [2]
Schmelzbereich −60 °C bis −26 °C (je nach Sorte) [2]
Siedebereich

~150–300 °C [2][1]

Flammpunkt

28 – >60 °C (je nach Sorte)[2]

Zündtemperatur 220 °C [1]
Verbrennungstemperatur 600°C [3]
Explosionsgrenze 0,6–6,5 Vol.-% [1]
Temperaturklasse T3 [1]
Kohlendioxidemissionen bei Verbrennung

2,760 kg/L

Sicherheitshinweise
Gefahrstoffkennzeichnung [1]
Gesundheitsschädlich Umweltgefährlich
Gesundheits-
schädlich
Umwelt-
gefährlich
(Xn) (N)
R- und S-Sätze R: 10-38-51/53-65
S: 23-24-37-61
UN-Nummer 1223
Gefahrnummer 30
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

Kerosine (ein leichtes Petroleum, griech. Keros: Wachs) sind Luftfahrtbetriebsstoffe unterschiedlicher Spezifikationen, die vorwiegend als Kraftstoff für die Gasturbinentriebwerke von Düsen- und Turbopropflugzeugen sowie Hubschraubern (Flugturbinenkraftstoff) verwendet werden. Mit der Entwicklung von speziellen, luftfahrtgeeigneten Dieselmotoren, wie beispielsweise dem Thielert Centurion 1.7, können seit Beginn des 21. Jahrhunderts auch solcherart ausgerüstete Kleinflugzeuge mit Kerosin betrieben werden.

Kerosine sind jeweils ein enger Fraktionierschnitt aus dem leichten Mitteldestillat der Erdölraffination, versehen mit Additivpaketen zur Erreichung der jeweiligen Spezifikation. Die Siedekurve von Kerosin verläuft im Vergleich zu anderen Kraftstoffen recht flach. Die Benennung nach ADR ist KEROSIN, die Verpackungsgruppe III.

Inhaltsverzeichnis

Geschichte

Der Name Kerosin geht auf den Arzt und Geologen Abraham Gesner (1797–1864) zurück, der 1854 in Neuschottland (Kanada) aus Kohle eine leicht entflammbare Flüssigkeit gewann. Ein dabei entstehendes, wachsartiges Zwischenprodukt, das bei dem Vorgang eine wichtige Rolle spielte, ist der Grund dafür, dass er die Flüssigkeit Kerosin nannte.

Gewinnung

Das heutige Turbinenkerosin hat mit der historischen Begebenheit nichts zu tun. Kerosin wird den Kolonnenböden des Mitteldestillats entnommen, welches bei der Erdölrektifikation gewonnen wird. Der enge Fraktionierschnitt bewirkt, dass wenig leichte und wenig schwere Kohlenwasserstoffverbindungen im Kraftstoff vorhanden sind, weshalb dieser nicht zu früh zündet und fast rückstandsfrei verbrennt. Die meisten Moleküle zünden bei der gleichen Temperatur. Aufschluss darüber gibt eine Siedeanalyse, die im Falle des Kerosins im mittleren Siedebereich eine weit gestreckte, flache Siedelinie ergibt. Diese liegt zwischen Schwerbenzin und Dieselkraftstoff.

In Deutschland wurden 2007 ca. 4,6 Millionen Tonnen Flugturbinenkraftstoff (schwer) hergestellt[4].

Additive

Kerosin unterscheidet sich von Petroleum im wesentlichen durch die Zugabe von Additiven (siehe auch [2], Appendix D), die eine Verwendung als Flugzeugtreibstoff ermöglichen. Hierzu gehören unter anderem:

  • Antistatikmittel verhindern oder reduzieren die Neigung des Treibstoffes, sich bei der Betankung statisch aufzuladen.
  • Korrosionsschutzmittel verhindern Korrosion in den Tanks.
  • Emulgatoren erlauben es, in engen Grenzen Kondenswasser zu binden
  • Antischaummittel verhindert ein Aufschäumen des Kraftstoffes beim Betankungsvorgang
  • Biozide verhindern einen Bewuchs des Tankinnenraumes mit Pilzen und Bakterien
  • Fließverbesserer setzten den Stockpunkt auf einen niedrigeren Wert, indem sie die Paraffinausscheidung verhindern/​reduzieren

Seit einigen Jahren werden außerdem Zusatzstoffe verwendet, welche die Schwarzrauchentwicklung eindämmen.

Sorten (Spezifikation und Verwendung)

Zivilluftfahrt

JET A

Die gegenwärtig ausschließlich noch in den USA in Anwendung befindliche Treibstoffsorte JET A entspricht der militärischen Spezifikation JP-1 mit einem Freezing Point von −40 °C.

Betankung mit Jet A-1

JET A-1

Heute wird in der internationalen zivilen Luftfahrt mit Ausnahme der USA fast ausschließlich die Spezifikation JET A-1 (entspricht der militärischen Bezeichnung JP-1A) mit etwas niedrigerem Freezing Point (−47 °C), aber identischem Flammpunkt und Siedebereich wie JET A als Flugturbinenkraftstoff verwendet. Der NATO-Code ist F-35.

JET A-1 enthält zusätzlich Biozide wie beispielsweise Kathon, um Mikrobenbewuchs der Tanks zu verhindern bzw. zu verlangsamen. Das ist wichtig, da die Abfallstoffe dieser Mikroben Korrosion stark fördern können.

Die militärische Luftfahrt der NATO verwendet den gleichen Grundkraftstoff unter der Bezeichnung Jet Propellant-8 (JP-8, NATO-Code F-34), wobei diesem für die militärische Anwendung noch spezielle Zusätze (Additive), wie Frostschutzmittel (Fuel System Icing Inhibitor, FSII), Korrosionsschutzmittel, Schmiermittel und antistatische Stoffe zugegeben werden.

JET B

Für Flüge in Regionen mit extrem niedrigen Temperaturen, wie zum Beispiel Alaska, Kanada und Sibirien, existieren noch die Sorten JET B für den zivilen und JP-4 mit den entsprechenden Additiven für den militärischen Einsatz (Wide Cut Fuels), welche aus 65 % Benzin- und 35 % Kerosinfraktionen bestehen und einen Freezing Point von −60 °C haben. Die Triebwerke müssen jedoch für die Verwendung dieses Treibstoffes geeignet sein.

TS-1

Eine weitere Sorte mit einem Flammpunkt von 28 °C und ebenfalls einem Freezing Point von −60 °C ist das gelegentlich noch in Osteuropa nach der russischen Spezifikation GOST 10227-62 verwendete TS-1.[5]

Militärluftfahrt

JP-1

Die Spezifikation AN-F-32, die in den USA den Düsentreibstoff erstmals unter dem Namen JP-1 (engl.: Jet Propellant-1, soviel wie Düsentreibstoff 1) beschreibt, geht auf das Jahr 1944 zurück. Hauptnachteil des 1944 eingeführten Treibstoffes ist, dass er nur bis zu Temperaturen von −40 °C eingesetzt werden kann. Das heute obsolete JP-1 besitzt einen Freezing Point von maximal −60 °C und einen Flammpunkt von minimal 43 °C, hat einen Siedebereich von ca. 180 bis 230 °C und ist in die Gefahrklasse A II eingeordnet.

JP-2, JP-3

Das 1945 eingeführte JP-2 sowie das 1947 eingeführte JP-3 sind heute obsolet. Sie waren sogenannte Wide Cut Fuels mit einem Freezing Point von maximal −60 °C.

JP-4

Für Flüge in Regionen mit extrem niedrigen Temperaturen, wie zum Beispiel Alaska, Kanada und Sibirien existieren noch die Sorten JET B für den zivilen und JP-4 mit den entsprechenden Additiven für den militärischen Einsatz (Wide Cut Fuels), welche aus 65 % Benzin- und 35 % Kerosinfraktionen bestehen und ebenfalls einen Freezing Point von maximal −72 °C haben. Die Triebwerke müssen jedoch für die Verwendung dieses Treibstoffes geeignet sein. Als 1951 eingeführter Betriebsstoff der US-Luftwaffe wurde JP-4 ab etwa Herbst 1996 durch JP-8 ersetzt.

JP-5

Die 1952 eingeführte Spezialsorte JP-5 mit besonders hohem Flammpunkt von minimal 60 °C (Sicherheitskraftstoff, High Flashpoint Kerosene) wird aus Kostengründen nur auf Flugzeugträgern verwendet. Sie besitzt einen Freezing Point von maximal −46 °C.

JP-6

Das heute obsolete JP-6 wurde 1956 für das XB-70-Programm eingeführt. Es ist ähnlich wie JP-5, besitzt jedoch einen verbesserten Freezing Point von maximal −54 °C. Weitere Spezifikationsverbesserungen betrafen die thermische Stabilität des Treibstoffs. In JP-6 war unter anderem Bor enthalten.

JPTS

Das ebenfalls 1956 eingeführte JPTS (Jet Propellant Thermally Stable) wurde bei einem Freezing Point von maximal −53 °C sowie einem Flammpunkt von minimal 43 °C für höhere thermische Stabilität sowie als Höhentreibstoff ausgelegt. Er wird lediglich für das Spionageflugzeug Lockheed U-2 verwendet und auch heute noch in zwei Raffinerien in den USA hergestellt. Der Treibstoff kostet etwa das Dreifache von JP-8.

JP-7

Eine weitere Spezialsorte ist das 1960 eingeführte, schwer entzündbare JP-7 für Flugzeuge, die hohe Überschallgeschwindigkeiten fliegen und sich dabei durch die Luftreibung stark erhitzen. Einziges Flugzeug, das den Treibstoff verwendete, war die Lockheed SR-71. Es besitzt einen Freezing Point von maximal −43 °C und einen Flammpunkt von minimal 60 °C.

JP-8, JP-8+100

Das 1979 auf einigen NATO-Basen eingeführte JP-8 hat ab 1996 das JP-4 ersetzt. Für die US-Luftwaffe wurde die Spezifikation 1990 festgelegt. Es wurde als schwerer entflammbarer Treibstoff entwickelt, der bis etwa 2025 genutzt werden soll. Der Treibstoff besitzt einen Freezing Point von maximal −47 °C und einen Flammpunkt von minimal 38 °C. Sein NATO-Code lautet F-34.

JP-8+100 ist eine 1998 eingeführte Weiterentwicklung von JP-8, die dessen thermische Stabilität um 100 °F (37,8 °C) erhöhen soll.

Umwelt

Durch die Verbrennung von Kerosin entstehen Abgase, die durch ihre Freisetzung in der Stratosphäre den Treibhauseffekt und somit die globale Erwärmung verstärken. Der weltweite Flugverkehr verursacht über 2 % der anthropogenen, d. h. vom Menschen erzeugten CO2-Emissionen.

Verbrauch

In Deutschland wurden 2007 ca. 8,8 Millionen Tonnen Flugturbinenkraftstoff (schwer) verbraucht[4]. Da erheblich weniger Jet in Deutschland produziert wurde (4,6 Millionen Tonnen, s.o.), musste das Defizit durch Importe – hauptsächlich aus Rotterdam – gedeckt werden. Als Vergleich: Der Absatz an Petroleum belief sich auf eine verschwindend geringe Menge von 14.000 Tonnen.

Preise

Die Preise für Jet A-1 (Handelsbezeichnung: Jet) orientieren sich am Rotterdamer Markt. Jet wird in US-Dollar je 1000 kg (US-$/t) gehandelt. Der Preis für Jet lag zum Jahreswechsel 2007/2008 ungefähr bei 850 US-Dollar pro Tonne, im Laufe des Jahres 2008 erreichte er sogar ein Maximum von ungefähr 1430 US-Dollar pro Tonne. Verschiedene Publikationsorgane berichten (zum Teil täglich) über aktuelle Handelspreise und Volumina[6][7][8]. Die im Handel verwendete Referenzdichte (um den Preis einer aktuellen Charge mit einer gegebenen Dichte in Relation zu der Notierung zu setzen) ist 0,800 kg/l. Weiterhin müssen noch Transportkosten berücksichtigt werden (siehe auch: [8]), und der Kraftstoffhandel muss auch seine Kosten decken sowie will sein eingesetztes Kapital verzinst sehen.

Steuern

Hauptartikel: Kerosinsteuer

Jet A-1, wie auch AvGas, ist für gewerblich operierende Luftfahrtunternehmen nicht dem (deutschen) Energiesteuergesetz und damit auch nicht der (deutschen) Ökosteuer unterworfen. Lediglich in der Privatfliegerei und für im Werkverkehr eingesetzte gewerbliche Flugzeuge ist jede Sorte Flugzeugtreibstoff Energiesteuerpflichtig (654 € / 1000 l für Kerosin [9]).

Siehe auch

Weblinks

Einzelnachweise

  1. a b c d e f g Eintrag zu Kerosin mit Flammpunkt bis 55 Grad C in der GESTIS-Stoffdatenbank des BGIA, abgerufen am 17. März 2008 (JavaScript erforderlich)
  2. a b c d e f g Exxon Worldspecs
  3. Flughafenfeuerwehr Düsseldorf
  4. a b MWV
  5. Kerosin weltweit
  6. "Platts Publikationen"
  7. "ICIS Publikationen"
  8. a b "OMR Publikationen"
  9. Energiesteuer

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