Ottokraftstoffe

Ọttokraftstoffe

 

[nach N. A. Otto], verdampfbare Kraftstoffe, die zum Betrieb von Motoren mit Fremdzündung (Ottomotor) geeignet sind. Die wichtigsten Komponenten für Ottokraftstoffe sind die aus Erdöl hergestellten, allgemein Benzin genannten Kohlenwasserstoffgemische wie Leichtbenzin, Crackbenzin, Reformatbenzin, Pyrolysebenzin usw. Als Folge der Reduzierung des »Bleigehaltes« von Ottokraftstoffen (d. h. des Gehalts an bleihaltigen Antiklopfmitteln) haben klopffeste sauerstoffhaltige organische Verbindungen (Oxygenate) Bedeutung erlangt. Da diese jedoch in herkömmlichen Kraftfahrzeugen zu ungenügendem Fahrverhalten führen und Kunststoffteile angreifen können, ist ihr Gehalt in Ottokraftstoffen begrenzt (z. B. maximal 3 Volumenprozent Methanol, 15 Volumenprozent Äther). Methanol entmischt sich bei Anwesenheit von Wasser. Es wird deshalb meist zusammen mit dem Lösungsvermittler tertiär-Butanol eingesetzt. Die Qualitätsanforderungen für Ottokraftstoffe sind in Deutschland nach DIN EN 228 festgelegt. Normal- und Superbenzine (»Normal«, »Super« und »Super Plus«) unterscheiden sich primär durch ihre Klopffestigkeit (Oktanzahl). Die Erhöhung der Oktanzahlen wurde früher durch Zusatz von Bleialkylen (bleiorganische Verbindungen, Antiklopfmittel) ereicht, heute ist ein hoher Gehalt an klopffesten Kraftstoffkomponenten (z. B. Reformatbenzin, Pyrolysebenzin, Methyl-tert.-Butyläther) ausschlaggebend. Hohe Oktanzahlen ermöglichen ein hohes Verdichtungsverhältnis und damit einen hohen Wirkungsgrad (niedrigen Kraftstoffverbrauch). Hoher Dampfdruck und hoher Anteil der bis 70 ºC verdampfenden Ottokraftstoffanteile begünstigen die Bildung eines zündfähigen Kraftstoff-Luft-Gemisches bei tiefen Temperaturen und damit den Kaltstart im Winter, sie führen aber bei hohen Temperaturen zur Dampfblasenbildung in der Kraftstoffleitung und zu Verdampfungsverlusten. Für Winter- und Sommerkraftstoff fordert die Norm deshalb unterschiedlichen Dampfdruck und Siedeverlauf. Außer Antiklopfmitteln können Ottokraftstoffe weitere Additive enthalten, z. B. Antioxidantien, die die Bildung von Rückständen unterdrücken; Detergentien haben die Aufgabe, das gesamte Einlasssystem sauber zu halten.

 

Alternativkraftstoffe spielen in Deutschland eine zunehmende Rolle, z. B. werden Erdgas (CNG) und Flüssiggase aus umweltpolitischen Gründen durch bis zum Jahr 2009 gültige Steuersenkungen unterstützt. Die Verkehrswirtschaftliche Energiestrategie (VES) aus führenden deutschen Automobilherstellern und Energieunternehmen hat aus 10 potentiellen Alternativkraftstoffen zunächst Erdgas, Methanol und Wasserstoff ausgewählt. Gemeinsam wurde festgelegt, im Verkehrsbereich zunehmend regenerativ erzeugte Kraftstoffe einzusetzen. Als langfristig zukunsfähigster Alternatvkraftstoff hat sich Wasserstoff herauskristallisiert, der mit großem Potential regenerativ hergestellt werden kann. Somit könnten CO₂-Emissionen und Versorgungsrisiken langfristig verringert werden. Alternativen für kurzfristigen oder speziellen Einsatz bieten der Elektroantrieb mit Batteriespeicherung, Biodiesel und der dem Methanol verwandte Dimethyläther. In den USA werden Alternativkraftstoffe nach dem Jahr 2020 aufgrund der Gesetzgebung (»Clean Air Act«, »Energy Policy Act«) einen bedeutenden Marktanteil erreichen können; politisches Ziel ist für 2010 ein Anteil von 30 % am Fahrzeugbestand.

 

Geschichte:

 

Der erste Ottomotor (1876) wurde mit Leuchtgas betrieben. Die frühen Oberflächenvergaser forderten Leichtbenzin mit einem Siedeendpunkt von maximal 85 ºC. Der 1898 entwickelte Spritzdüsenvergaser machte eine Erhöhung des Siedeendpunktes auf rd. 200 ºC möglich. Neben Benzinen aus Erdöl wurden in Deutschland im Ersten Weltkrieg und in den 1920er-Jahren Benzol und Äthanol, nach 1936 Kohlebenzin als Komponenten für Ottokraftstoffe verwendet. Das Antiklopfmittel Bleitetraäthyl wird in den USA seit 1929, in Deutschland seit 1939 eingesetzt. In Deutschland wurde der maximal zulässige Bleigehalt (Benzinbleigesetz) auf 0,15 g/l reduziert; das Gesetz hat hier inzwischen durch die Verbreitung unverbleiter Kraftstoffe praktisch keine Bedeutung mehr.