Fachgebiet: Chemie

Alterung von Benzin - Wird Benzin schlecht?

Portraitfoto Julian Feuerpfeil

Julian Feuerpfeil

Schule: Gymnasium Alexandrinum Coburg
Wohnort: Coburg
Regionalwettbewerb: Oberfranken
Alter: 18
Betreuung: Herr Dr. Reuter
Portraitfoto Aurelius Scheer

Aurelius Scheer

Schule: Gymnasium Alexandrinum Coburg
Wohnort: Itzgrund
Regionalwettbewerb: Oberfranken
Alter: 18
Betreuung: Herr Dr. Reuter

Projektbeschreibung

Es wurden die Auswirkungen von Zweitaktöl auf die Alterung von Benzin geprüft und ein Verfahren getestet, um den Gehalt dieser in einem Blend zu prüfen. 

Dabei wurde mit dem PetroOxy die thermooxidative Alterung als grundlegende Methode eingesetzt und die Proben dann mit dem NIR-Spektrometer und dem Fluorimeter gemessen. 

Insgesamt wurde dabei klar, dass die Alterung langsamer voranschreitet, je mehr Zweitaktöl enthalten ist, jedoch um so mehr unerwünschte Alterungsprodukte entstanden sind. Diese Alterungsprodukte bestätigen im Großteil die Theorie der Autoxidation, allerdings treten auch Alterungsprodukte auf, die auf anderem Wege zu erklären sind und nicht mit der Autoxidation zusammenhängen, so zum Beispiel die Verkürzung der Ketten bei Zweitaktöl. 

Durch diesen Prozess hat die Schmierfähigkeit des Zweitaktöls stark abgenommen, wodurch es nicht mehr seinen ursprünglichen Zweck so gut erfüllen kann. Die Konzentration des Öles darf aber auch nicht zu hoch sein, um die Verbrennung nicht zu beeinträchtigen. 

Über den Anteil des Zweitaktöles lässt sich noch nicht viel aussagen, da nur ein spezielles Öl verwendet wurde. Durch präzisere Messungen und mehr Versuchsreihen könnte eine genauere Bestimmung vorgenommen werden.

Diese Arbeit beschäftigt sich zudem mit der Frage, wie groß der Einfluss von beigemischtem Bioethanol auf die Alterung von Ottokraftstoffen ist. Es sollten die entstehenden Produkte verglichen sowie die Dauer der Alterung ermittelt werden. Es wurden hier die gleichen Methoden wie beim Zweitaktöl verwendet. 

Die Alterungsdauer nahm mit zunehmendem Bioethanolgehalt bis zum E25-Blend zu. Dies deckt sich mit den Ergebnissen von [PEREIRA], die aus ihren Untersuchungen die Schlussfolgerung ziehen, dass Ethanol keine Beteiligung an den Alterungsprozessen im Kraftstoff hat. 

Der Vergleich der durch die NIRS-Messungen erhaltenen Absorptionsdiagramme zeigte, dass im Rahmen der Kraftstoffalterung erwartungsgemäß Stoffe mit sauerstoffhaltigen funktionellen Gruppen entstanden. 

Außerdem war in den Ergebnissen der NIRS zu sehen, dass die Absorption der Molekülgruppen, die bei der Alterung entstanden, mit zunehmendem Bioethanolgehalt größer war. Dies ist aber nicht unbedingt auf eine verstärkte Bildung von Alterungsprodukten im Benzin zurückzuführen, sondern kann womöglich auf die Oxidation des Ethanols zurückgeführt werden. 

Ab dem E50-Blend ergaben sich Unregelmäßigkeiten in den Induktionszeiten, den NIRS-Messungen und dem Gehalt an Festkörpern in den gealterten Proben. Es wird angenommen, dass es sich bei diesen um verunreinigte Proben handelte. Es wäre auch möglich, dass sehr große Mengen an Bioethanol und dessen Oxidationsprodukten im Kraftstoff die Alterung verstärken. 

Selbst wenn Bioethanol nicht zu den radikalischen Kettenreaktionen der Benzinalterung beiträgt, beeinträchtigen größere Mengen der Oxidationsprodukte von Ethanol die Kraftstoffqualität.


Sonderpreis für

  • Sonderpreis fossile Brennstoffe der Hermann Gutmann Stiftung

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Aurelius Scheer, Julian Feuerpfeil (v.l.n.r.)

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