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Dieselkraftstoff

Definition: ein flüssiger Kraftstoff für den Einsatz in Dieselmotoren

Alternative Begriffe: Dieselöl, Diesel

Allgemeinere Begriffe: Kraftstoff

Spezifischere Begriffe: Biodiesel, Sommerdiesel, Winterdiesel, Polardiesel, Schiffsdiesel

Englisch: diesel fuel

Kategorien: Energieträger, Fahrzeuge, Kraftmaschinen und Kraftwerke

Autor:

Wie man zitiert; zusätzliche Literatur vorschlagen

Ursprüngliche Erstellung: 12.03.2010; letzte Änderung: 07.09.2020

Dieselkraftstoff (auch Dieselöl oder einfach Diesel) ist ein in Dieselmotoren genutzter flüssiger Kraftstoff, der größtenteils in Erdölraffinerien aus Erdöl hergestellt wird. Er besteht im Wesentlichen aus diversen Kohlenwasserstoffen. Seine Zusammensetzung ähnelt der von Heizöl und kann je nach Einsatzzweck variieren. Im Vergleich zu Benzin ist Dieselkraftstoff deutlich weniger entzündlich und flüchtig (führt also auch zu wesentlich niedrigeren Verdunstungsemissionen). Bei der Verbrennung von Diesel entstehen hauptsächlich Kohlendioxid (CO2) und Wasserdampf, aber auch diverse giftige Luftschadstoffe.

Der Heizwert von Dieselkraftstoff liegt bei ca. 42,5 MJ/kg, der Brennwert bei 45,4 MJ/kg. Diese Werte hängen aber etwas von der Sorte (siehe unten) ab. Die massenbezogenen Werte sind geringfügig niedriger als die von Benzin; wegen der deutlich höheren Dichte (maximal 845 kg/m3) ist trotzdem der Heiz- oder Brennwert pro Liter höher.

Ein wichtiges Qualitätskriterium für Dieselkraftstoff ist die Cetanzahl, ein Maß für die Zündwilligkeit des Kraftstoffs. Ein Dieselkraftstoff muss bereits seit 2000 eine Cetanzahl von mindestens 51 aufweisen (davor mindestens 49). Hochwertigere Kraftstoffe erreichen freilich höhere Werte von z. B. 60 oder in besonderen Fällen (Synthesekraftstoffe) sogar bis zu 80. Eine hohe Zündwilligkeit ist für die Verwendung in Motoren (vor allem in schnell laufenden) wichtig, um eine gleichmäßige und vollständige Verbrennung erreichen zu können.

Ein weiteres Qualitätskriterium ist der Schwefelgehalt. Rohöl enthält leider erhebliche Mengen von Schwefel, und dessen Entfernung in der Raffinerie kostet Geld. Jedoch ist Schwefel im Dieselkraftstoff unerwünscht, weil er zu giftigem Schwefeldioxid (SO2) im Abgas der Motoren führt. Außerdem ist Schwefel schädlich für manche Arten von Abgaskatalysatoren.

Sorten von Dieselkraftstoff

Die Vielfalt der Sorten ist bei Dieselkraftstoff geringer als bei Benzin. An Tankstellen ist meist nur eine einzige Sorte verfügbar, aber es werden mancherorts auch gewisse Sorten von Premium-Diesel mit speziellen Zusätzen angeboten, die z. B. eine höhere Cetanzahl (höhere Zündwilligkeit) bewirken. Ebenfalls wird im Winter etwas dünnflüssigerer Dieselkraftstoff (Winterdiesel) abgegeben, ohne dass dies speziell gekennzeichnet würde.

Für große Motoren werden oft wesentlich schwerere Sorten verwendet. Insbesondere ist Schiffsdiesel (Marine-Dieselöl) eine schwere (dichte), wenig zündwillige aber preiswerte Variante, die häufig einen hohen Schwefelgehalt aufweist (→ Schweröl). Solche besonders umweltschädlichen Dieselkraftstoffe sind häufig für die Verwendung im küstennahen Bereich und vor allem in Häfen verboten. Internationale Bestrebungen sind im Gange, um den Schwefelgehalt von Schiffsdiesel allgemein stark zu reduzieren. In den vergangenen Jahren wurde der Schwefelgehalt von Schiffsdiesel teils gar erhöht, da schwefelärmeres Öl bevorzugt für Kraftfahrzeuge zum Einsatz kommt und deswegen eher schwefelreicheres (“saureres”) Öl für Schiffsdiesel übrig bleibt.

In manchen Fällen wird Dieselkraftstoff nicht in reiner Form verwendet, sondern in einem Gemisch (einer Emulsion) mit Wasser, welches als Wasserdiesel bezeichnet wird. Dieser Ansatz wird im Artikel über die Wassereinspritzung erklärt. Wasserdiesel wird nicht etwa in dieser Form getankt, sondern kurz vor der Verwendung im Fahrzeug hergestellt.

Ähnlichkeit zu Heizöl

Dieselkraftstoff ist von seiner Zusammensetzung her dem leichten Heizöl ähnlich (heute allerdings weniger als früher). Da er wesentlich höher als Heizöl mit der Mineralölsteuer belastet wird, besteht im Prinzip ein Anreiz, Heizöl in Dieselmotoren einzusetzen, was aber als Steuerhinterziehung strafbar ist. Heizöl im Tank kann anhand eines roten Farbstoffs und eines zusätzlichen Markierstoffs erkannt werden.

Technisch gesehen wäre es früher relativ problemlos gewesen, Heizöl statt Dieselkraftstoff zu verwenden. Inzwischen sind die Unterschiede von Dieselkraftstoff und Heizöl allerdings wesentlich größer geworden:

  • Dieselkraftstoff wird mit diversen Additiven für den Motoreneinsatz optimiert, z. B. kleine Mengen von Amylnitrat oder Ethyl-Hexyl-Nitrat (EHN) für eine ausreichend hohe Zündwilligkeit (Cetanzahl). Außerdem verwendet man Detergentien zum Sauberhalten von Einspritzdüsen, Fließverbesserer für die Betriebssicherheit bei niedrigen Umgebungstemperaturen und die Ermöglichung höherer Gehalte paraffinischer Komponenten mit hoher Cetanzahl, schmierende Substanzen zur Verringerung des Verschleißes von Einspritzpumpen, Silikonöle zur Unterdrückung der Schaumbildung beim Tanken und weitere Stoffe für den Korrosionsschutz im Kraftstoffsystem und bei der Lagerung.
  • Der Anteil schwerer Kohlenwasserstoffe ist für Dieselkraftstoffe begrenzt, weil sie stark zur Rußbildung beitragen.
  • Der Schwefelanteil ist ebenfalls viel strenger begrenzt als bei Heizöl. Seit 2009 sind in der EU nur noch 10 ppm (d. h. 10 mg pro kg Kraftstoff) erlaubt, weswegen die Schwefeldioxid-Emissionen von Dieselfahrzeugen ökologisch praktisch nicht mehr ins Gewicht fallen. (Selbst schwefelarmes Heizöl darf noch bis zu 50 ppm Schwefel enthalten, also fünfmal mehr.) Auch der Partikelausstoß ist bei schwefelfreiem Kraftstoff geringer, und der Einsatz von sogenannten SCR-Katalysatoren zur Verminderung der Stickoxidemissionen setzt ebenfalls praktisch schwefelfreien Kraftstoff voraus. Allerdings erfordert dies zusätzliche Additive, um den Verschleiß von Einspritzpumpen (die von der Schmierwirkung des Schwefelgehalts profitiert haben) zu reduzieren.

Aus diesen Gründen können bei Verwendung von Heizöl in einem Dieselmotor die Abgaswerte wesentlich verschlechtert und sogar Motorschäden verursacht werden. Insbesondere werden auch nachgeschaltete Abgasreinigungssysteme wie Abgaskatalysatoren gefährdet.

Aus ähnlichen Gründen ist übrigens auch der Einsatz von Pflanzenöl gerade in modernen Dieselmotoren bedenklich; selbst wenn der Motor momentan damit läuft, können in der Folge schwere Schäden entstehen.

Probleme bei niedrigen Temperaturen

Bei starkem Frost kann Dieselkraftstoff zähflüssig werden und schließlich sogar so versulzen, dass er nicht mehr durch einen Kraftstofffilter gepumpt werden kann. Dies kann dann zum Ausfall eines Dieselmotors führen, solange bis die Leitungen und der Filter wieder genügend erwärmt sind. Wenn der Kraftstoff Wasser aufgenommen hat, können ähnliche Probleme auch durch Einfrieren entstehen.

An den Tankstellen wird im Winter Dieselkraftstoff mit einer dünnflüssigeren Konsistenz angeboten. Dieser Winterdiesel enthält auch spezielle Additive (Flow-Improver), welche das Ausflocken von Paraffinen verhindern sollen. Bestimmte Premiumdieselkraftstoffsorten können sogar bis weit unter −30 °C problemlos eingesetzt werden. In manchen Regionen Nordeuropas gibt es Polardiesel, der sogar für −40 °C noch nutzbar sein kann.

Früher haben Dieselfahrer im Winter manchmal noch etwas Benzin dem Dieselkraftstoff beigefügt, um der drohenden Versulzung entgegen zu wirken. Davon ist allerdings abzuraten, da dies besonders bei modernen Motoren zu schweren Motorschäden führen kann (z. B. an der Kraftstoffeinspritzung). Der an den Tankstellen heute abgegebene Winterdieselkraftstoff sollte normalerweise auch ausreichen.

Herstellung von Dieselkraftstoff

Graue Energie und Emissionen

Dieselkraftstoff wird in der Regel in Erdölraffinerien gewonnen. Die entstehenden klimaschädlichen Emissionen durch Rohölförderung, Transport und Raffinerien betragen rund 10 % der CO2-Emissionen, die später durch Verbrennung des Kraftstoffs entstehen. (Bei Verwendung nicht-konventionell gewonnenen Erdöls können die Emissionen allerdings weitaus höher sein.) Im Wesentlichen geht es bei der Herstellung um eine Destillation zur Gewinnung von Kohlenwasserstoffen in einem gewissen Bereich von Molekülgrößen. Außerdem kommen gewisse Additive zum Einsatz, z. B. Flow-Improver zur Verbesserung der Fließfähigkeit, Cetanzahl-Improver zur Erhöhung der Zündwilligkeit und weitere Stoffe zur Verbesserung der Schmierfähigkeit, der Vermeidung von Ablagerungen, der Reduktion der Rußbildung im Motor und der Verminderung der Korrosion von Metallteilen.

Es gibt auch Biodiesel, der aus Pflanzenmaterialien wie Raps und Palmöl gewonnen werden kann. Obwohl seine chemische Zusammensetzung völlig anders ist als die von Dieselkraftstoff aus Erdöl, sind seine Verbrennungseigenschaften recht ähnlich. Ansonsten kann besonders hochwertiger Dieselkraftstoff auch aus Erdgas synthetisch hergestellt werden.

In Deutschland werden dem Dieselkraftstoff in der Regel einige Prozent Biodiesel beigemischt; der überwiegende Anteil stammt aber aus den Mitteldestillatfraktionen des Erdöls. Die Beimischung von Biodiesel erfolgt offiziell als Klimaschutzmaßnahme, obwohl seit längerem bekannt ist, dass dies dem Klima eher schadet. Insbesondere ist die Verwendung von Palmöl äußerst problematisch, weil sie die Zerstörung von Regenwäldern (hauptsächlich in Indonesien) fördert. Zwar wurde ein Zertifizierungssystem für Nachhaltigkeit entwickelt, aber dies scheint nicht richtig zu funktionieren. Selbst wenn konsequent unterbunden würde, dass Palmöl zertifiziert wird, das auf ehemaligen Regenwaldflächen gewonnen wird, bliebe das Problem, dass die Nachfrage auch die Gewinnung nicht zertifizierten Palmöls (ggf. durch andere Akteure) fördert. Obwohl dieses Problem auf EU-Ebene inzwischen erkannt und benannt wird, hält z. B. die deutsche Bundesregierung bis auf weiteres an der sehr umweltschädlichen Förderung des Einsatzes von Palmöl fest.

Der Transport von Kraftstoff z. B. von der Raffinerie zu einer Tankstelle, aber auch schon der Transport des Rohöls zur Raffinerie führt zu weiteren Emissionen, die je nach Fall sehr unterschiedlich sein können. In der Regel dürfte aber der Energieaufwand in der Raffinerie überwiegen.

Probleme durch hohen Dieselanteil

In Europa (gerade auch in Deutschland) ist der Anteil von Dieselmotoren bei Kraftfahrzeugen relativ hoch, nicht zuletzt wegen der niedrigen Besteuerung von Dieselkraftstoff im Vergleich zu Benzin (siehe oben). Während in 1975 die in Deutschland verkauften Mengen von Dieselkraftstoff nur etwa halb so groß waren wie diejenigen von Ottokraftstoffen (Benzin), waren sie in 2000 bereits etwa gleich groß, und heute sind sie noch höher. Dies führt nicht nur zu höheren Stickoxid- und Partikelemissionen der Fahrzeuge, sondern auch zu zunehmenden Problemen (auch zu erhöhtem Energieverbrauch) bei den europäischen Erdölraffinerien. Dort entsteht nämlich ein Mangel an Diesel, der eigentlich höhere Raffineriekapazitäten verlangen würde, gleichzeitig aber ein Überschuss an Rohbenzin, der die Wirtschaftlichkeit der Raffinerien bedroht. Bisher wird das Problem dadurch gemildert, dass Benzinüberschüsse in die USA exportiert werden können, während gleichzeitig Dieselkraftstoff von dort importiert wird. Da die USA aber voraussichtlich ihre Benzineinfuhren verringern werden, wird das Problem weiter verschärft und könnte auch zur Schließung von europäischen Raffinerien führen.

Aus diesen Gründen gibt es Bestrebungen, die steuerliche Bevorzugung von Dieselkraftstoffen (siehe unten) abzuschaffen oder wenigstens zu vermindern, obwohl Dieselmotoren wegen ihrer höheren Energieeffizienz theoretisch einen gewissen Klimaschutzbeitrag leisten können. Eine andere Strategie wäre, den Heizölbedarf z. B. durch vermehrte Gebäudesanierung und Substitution z. B. durch Erdgas zu verringern, da leichtes Heizöl aus der gleichen Fraktion wie Dieselkraftstoff hergestellt wird.

Vergleich von Diesel und Benzin

Dieselkraftstoff und Benzin unterscheiden sich in vieler Hinsicht. Auch ihr Einsatz in Verbrennungsmotoren hat viele Vor- und Nachteile, die den Vergleich relativ komplex machen:

  • Dieselkraftstoff (in den für Kraftfahrzeuge üblichen Sorten) weist eine ca. 13 % höhere Dichte auf. Auch der Energiegehalt und die bei der Verbrennung entstehende CO2-Menge pro Liter Diesel sind um diesen Betrag höher. Ein sachgerechter Vergleich der Energieeffizienz von Diesel- und Benzinmotoren muss diesen Umstand berücksichtigen.
  • Der Wirkungsgrad von Dieselmotoren ist in der Regel um einige Prozentpunkte höher, besonders auch im Teillastbetrieb. Dies zusammen mit dem höheren Energiegehalt von Diesel pro Liter führt zu einem deutlich niedrigeren Verbrauch (in Litern pro 100 km gemessen – aber weniger beim viel aussagekräftigeren Vergleich nach Kilogramm).
  • Die Abgasqualität von modernen Dieselmotoren ist weitaus besser als von alten Dieselmotoren (mit teils sehr hohen Feinstaubemissionen), andererseits aber meist deutlich schlechter als von heutigen Benzinmotoren. Dies trifft zu für Dieselmotoren mit Partikelfilter (gegen Ruß und andere Stoffe), aber ohne besondere Maßnahmen gegen Stickoxide, im Vergleich mit Benzinmotoren mit Drei-Wege-Katalysator (zumindest solange keine Direkteinspritzung verwendet wird). Weitere technische Verbesserungen (insbesondere SCR-Katalysatoren gegen Stickoxide) können diese Unterschiede weitgehend ausgleichen. Jedoch hat sich gezeigt, dass die Abgasreinigungsanlagen vieler Diesel-Autos aufgrund von Manipulationen der Hersteller gegen Stickoxide bei weitem nicht so wirksam sind, wie sie es entsprechend den modernen Abgasnormen sein sollten.
  • Dieselkraftstoff ist weniger flüchtig und riecht daher deutlich weniger stark als Benzin. Dies führt auch zu viel geringeren Verdunstungsemissionen. Allerdings dauert es auch entsprechend länger, bis sich der Geruch von verschüttetem Dieselkraftstoff verflüchtigt hat.
  • Eine weitere Folge der geringeren Flüchtigkeit von Dieselkraftstoff ist sein deutlich höherer Flammpunkt von mindestens 55 °C. Da dieser deutlich über den typischen Lagertemperaturen liegt, geht Dieselkraftstoff in Bezug auf seine Entzündlichkeit als wenig gefährlich – ganz im Gegensatz zu Benzin.

Steuern

Generell werden Kraftstoffe von der Mineralölsteuer wesentlich höher belastet als Brennstoffe z. B. für Heizungen. Deswegen ist die steuerliche Belastung von Dieselkraftstoff wesentlich höher als die von Heizöl.

In vielen Ländern wird Dieselkraftstoff allerdings deutlich weniger stark besteuert als Benzin. Entsprechende gesetzliche Regelungen wurden jedoch häufig stark geändert, da die energiepolitische Diskussion darüber von vielen verschiedenen Aspekten beeinflusst ist, die je nach aktueller Lage an Einfluss gewinnen oder verlieren können. Gerade in Deutschland gab es deswegen diverse Anpassungen der Mineralölsteuer für Dieselkraftstoff. Es blieb aber immer eine deutliche steuerliche Bevorzugung von Dieselkraftstoffen: Die steuerliche Belastung pro Liter Kraftstoff ist geringer, obwohl Energieinhalt und CO2-Ausstoß etwas höher liegen. Man versucht dies oft damit zu rechtfertigen, dass der CO2-Ausstoß von Diesel-Autos trotzdem niedriger ist wegen der höheren Effizienz der Motoren, und somit eine Förderung des Diesel-Anteils dem Klimaschutz diene. Jedoch sprechen mehrere Argumente gegen diese steuerliche Begünstigung:

  • Zunächst einmal ist der CO2-Vorteil deutlich geringer, als oft angenommen wird. Es wird oft übersehen, dass der in Litern gemessene Verbrauchsvorteil zum Teil durch den höheren Kohlenstoff-Anteil von Dieselkraftstoff kompensiert wird.
  • Hinzu kommt, dass Rebound-Effekte den Verbrauchsvorteil weiter vermindern: Weil Käufer den Verbrauchsvorteil ebenfalls meist überschätzen, tendieren sie stärker zum Kauf eines schwereren und stärker motorisierten Fahrzeugs (z. B. SUV) und evtl. zur vermehrten Benutzung des Fahrzeugs. Somit sind Vergleichsrechnungen, die implizit gleich schwere und gleich stark motorisierte und gleich häufig benutzte Fahrzeuge mit Benzin- oder Dieselmotor unterstellen, nicht realistisch. Es ist anzunehmen, dass die Berücksichtigung dieser Faktoren den angeblichen CO2-Vorteil von Diesel ausgleicht oder sogar überkompensiert.
  • Die “Verdieselung” der europäischen Fahrzeugflotte führt dazu, dass im Verhältnis zu Benzin mehr Dieselkraftstoff benötigt wird, als die Erdölraffinerien herstellen können. In der Folge wird dann Dieselkraftstoff aus den USA importiert und Benzin dorthin exportiert. Der erhebliche zusätzliche Transportaufwand verschlechtert die CO2-Bilanz von Diesel weiter. Auch der Energieaufwand in den Raffinerien steigt dadurch an.
  • Ein weiterer Faktor sind die erheblich höheren Schadstoffemissionen von Dieselmotoren. Zwar lösen heute Rußpartikelfilter das Problem der Feinstaubemissionen der Motoren weitgehend, und die Stickoxid-Emissionsgrenzwerte sind inzwischen denen für Benzinmotoren angeglichen. Jedoch sind die Stickoxidemissionen im Praxisbetrieb bei den meisten Fahrzeugen weitaus höher, da die Hersteller verbreitet sogenannte Abschalteinrichtungen bei der Abgasreinigung eingesetzt haben, die die Wirksamkeit der Entstickung meist massiv reduzieren. Deswegen trägt der hohe Dieselanteil der Pkw-Fahrzeugflotte stark zur Luftbelastung vor allem in belebten Städten bei.

Fragen und Kommentare von Lesern

26.03.2017

ich möchte die Differenz der Umweltbelastung pro Liter Treibstoff Superbenzin : Diesel inklusive des Herstellungsprozesses wissen.

Antwort vom Autor:

Das ist eine interessante, aber leider schwierige Frage – nicht nur, weil eine Menge schwieriger Details zu analysieren sind, sondern auch, weil die Antworten stark von den jeweiligen technischen Umständen abhängen (z. B. Qualität der Abgasreinigung beim Dieselmotor oder bei Raffinieren) und weil es eine Reihe ganz unterschiedlicher Umweltbelastungen gibt, die schwer gegeneinander aufzurechnen sind. Meines Wissens sind die folgenden Aussagen wohl korrekt:

  • Die CO2-Emissionen pro Liter Kraftstoff sind bei Diesel ca. 13 % höher. Grob geschätzt die Hälfte davon wird dadurch ausgeglichen, dass bei der Herstellung von Dieselkraftstoff weniger CO2-Emissionen entstehen, weil die Verarbeitung technisch einfacher ist. Andererseits gibt es das Problem, dass wegen der in Europa hohen Nachfrage nach Dieselkraftstoff solche oft aus den USA importiert wird, während man Benzin dorthin exportiert (siehe oben, Abschnitt “Probleme durch hohen Dieselanteil”). Das verschlechtert die CO2-Bilanz von Diesel in Europa natürlich wieder.
  • Die Mehr-Emissionen bei der Diesel-Herstellung können durch eine höhere Effizienz des Motors oft überkompensiert werden, sodass unter dem Strich Minder-Emissionen von einigen Prozent bleiben dürften. Allerdings wird dieser Effekt wieder zunichte gemacht, wenn wegen des scheinbar so niedrigen Kraftstoffverbrauchs (in Litern gemessen, nicht in Kilogramm!) schwerere und stärker motorisierte Fahrzeuge gekauft werden.
  • Die Stickoxid-Emissionen sind bei Fahrzeugen mit Dieselmotoren meist massiv höher – auf dem Papier zwar seit der Abgasnorm Euro 6 nicht mehr, in der Praxis aber meistens sehr wohl.
  • Bei den Partikel-Emissionen hat sich die Lage seit der breiten Einführung von Rußpartikelfiltern sehr gebessert. Es verbleiben Fragen zu Emissionen bei der Regeneration der Filter und zu technischen Problemen, die in manchen Fällen Fahrer sogar zur heimlichen Entfernung oder Zerstörung von Filtern motivieren.

30.07.2017

Sehr interessant!! Mich interessiert die graue Energie genauer. Wie viele kWh braucht es, um 1 l Kraftstoff herzustellen? Linear zum CO2 müssten es so um die 1,6 kWh sein zuzüglich der Energie für die Transporte von Rohöl und Kraftstoff. Ein gutes Elektroauto braucht auf 100 km nur 13 kWh! Was bedeuten würde, dass die graue Energie für 5 l Kraftstoff ausreichen würde, um die gleiche Distanz mit dem Elektroauto zu fahren. Liege ich richtig?

Antwort vom Autor:

Der CO2-Ausstoß beim Verbrennen des Kraftstoffs sagt über die graue Energie nichts aus. Dazu enthält aber der Artikel Aussagen.

Der Vergleich mit dem Elektroauto ist schief, da dieses elektrische Energie braucht, graue Energie z. B. in der Erdölraffinerie aber hauptsächlich aus Erdölbestandteilen stammt.

30.08.2017

Wenn der Vergleich mit dem E-Auto schief ist, weil bei der Herstellung von Diesel und Benzin hauptsächlich raffinerieeigene Produkte, also Erdölbestandteile benutzt werden, dann interessiert mich, wie diese Energie erzeugt wird. Werden da zur Energieerzeugung Schweröle verbrannt?

Antwort vom Autor:

Ja, genau, Schweröle, aber auch manche Gase – man verbrennt natürlich die Destillationsprodukte, die man am wenigsten gut verkaufen könnte.

10.02.2018

Im Rahmen einer Studienarbeit an meiner Hochschule habe ich den Transport von der Raffinerie bis zum Tank eines Fahrzeugs, vom Dieselkraftstoff bilanziert.

Ergebnis für den Transport von der Raffinerie bis zur Tankstelle: ca. 0,04 kWh/l

Tanken des Fahrzeugs an der Zapfsäule: 0,000008 kWh/l Diesel

(Später gelieferte weitere Details:)

Im Rahmen dieser Arbeit habe ich auch den Transport und die Verteilung des Kraftstoffs bilanziert, um zu ermitteln wie groß der energetische Aufwand ist bis sich ein Liter im Tank des Fahrzeugs befindet. Wir trafen die Annahme, dass der Kraftstoff in Deutschland produziert wird. Wir hatten Daten von einem Spediteur. Wir konnten anhand der Daten die monatliche Laufleistung der Zugmaschine, Kraftstoffverbrauch und wie viel Kraftstoff ausgeliefert wurde, ermitteln. Das hatten wir dann auf einen Liter transportierten Kraftstoff runter gerechnet.

Antwort vom Autor:

Solche Angaben sagen wenig, solange man die gemachten Annahmen nicht kennt. (Einige Details wurden immerhin nachgeliefert, siehe oben.)

Wenn z. B. Dieselkraftstoff in den USA raffiniert und zu uns verschifft wird, ist es vermutlich einiges mehr an grauer Energie. Und so etwas geschieht tatsächlich.

31.10.2018

Zum Abschnitt “Probleme durch hohen Dieselanteil”: Sie schreiben: “Andererseits gibt es das Problem, dass wegen der in Europa hohen Nachfrage nach Dieselkraftstoff.” Wie kommen Sie zu dieser Aussage? Wenn ich allein die Produktion bei den Kraftstoffen anschaue, ist doch der Anteil Benzin Diesel 1 zu 1,95. Und der Verbrauch in Deutschland 2016 1,938 zu 1 heißt ja, dass zu der Zeit nur noch eine Überproduktion von 1,0169 war. Woher entstehen die großen Unterschiede zu Europa im Gesammtverbrauch?

Antwort vom Autor:

Es gibt noch einen großen Bedarf an Heizöl, das chemisch dem Dieselkraftstoff recht ähnlich ist.

09.03.2020

Ich möchte hier mal einen direkten Vergleich aus Sicht eines Normalbenutzers zwischen E-Mobilität und Verbrenner anstossen:

1 Liter Diesel hat einen Energieinhalt von ca. 10 kWh/l. Eine Lithium-Batterie im Tesla hat ca. 100 kWh - entspricht also 10 l Diesel.

Mir sagt dies mit den allgemein zugänglichen Informationen aus dem WWW:

1) E-Mobilität ist deutlich effektiver als Verbrenner (Reichweite bei vergleichbar großen Fahrzeugen liegt bei ca. 5:1 pro E-Mobilität. Vergleich: Passat Diesel / Tesla S)

2) Absolute max. Reichweite liegt Diesel bei heutigen Fahrzeugen (auch mit 5:1 schlechterer Effizienz) noch deutlich vorne (Reichweite >1000 km bei Passat gegen ca. 450 km bei Tesla S).

3) Ladezeit / Tankzeit für eine 80-%-Füllung (max. Ladegeschwindigkeit z. B. bei Tesla) liegt Diesel immer noch um einen Faktor 10 vor E-Mobilität.

Für mich ziehe ich aus diesen Fakten folgenden Schluss:

a) Mobilität ist umweltfreundlich in Zukunft nur durch Hybrid-Konzepte zu erreichen. Die Vorteile der “online” möglichen Regeneration (Rekuperation) müssen durch die hohe Verfügbarkeit von Energie im Fahrzeug (Dieseltank) ergänzt werden.

b) Die Effektivität der E-Mobilität muss auf die aktuellen Fahrzeugkonzepte übertragen werden: Hohes Drehmoment bei Beschleunigung und Bremsvorgang, damit verbundene Rückgewinnung der kinetischen Energie.

c) Dauerleistung kann nur durch effiziente Verbrenner im Diesel geschehen: Verbräuche von <3 l Diesel / 100 km Fahrstrecke sind bei konstanter Belastung schon jetzt jederzeit erreichbar. Beschleunigung und fehlende Rückgewinnung an Energie versauen die Verbrauchswerte von aktuellen Verbrennungsfahrzeugen.

d) Die zusätzlichen Komponenten für E-Mobilität müssen in notwendige Aggregate der Verbrenner integriert werden. Hier ist die Entwicklung gefordert. Denkbar ist die Reduzierung aller elektrischer Systeme aus einem Verbrenner zu verbannen und durch Universalmaschinen (Generator und Motor in einem) mit möglichst geringem Gewicht zu ersetzen.

e) Elektrische Energiespeicher müssen schnell wechselbar sein, ggf. mehrere Blöcke mit geringeren Kapazitäten müssen innerhalb von Sekunden zu wechseln sein. Ein Stecksystem mit automatisiertem Wechsel an der “Tankstelle” dürfte dies mit heute realisierbaren Mitteln möglich machen.

f) Auch bestehende Verbrenner müssen nachgerüstet werden können: E-Motoren in Felgen, Batterien in Reserveradmulde. Dann fehlt nur noch die Ansteuerung mit Anschluss an die moderne (Verbrenner-)Motorelektronik.

g) Es muss bezahlbar sein.

Antwort vom Autor:

Der Vergleich in Punkt 1 ist schräg: Der Primärenergieverbrauch für das Laden der Batterie ist nicht so viel geringer als der für den Benzintank.

Manches wirkt auf mich überoptimistisch, z. B. bzgl. Nachrüstung. Man bekommt ja nicht mal einen größeren Adblue-Tank nachträglich eingebaut … Und wie soll das bezahlbar werden?

Vor allem aber reicht das Konzept leider nicht aus für die nötigen Fortschritte. Hybridantriebe bringen grob geschätzt 20 % Reduktion von Kraftstoffverbrauch und CO2-Emissionen, aber wir brauchen viel mehr. Also: Entwicklung hocheffizienter Hybridfahrzeuge ist schon sinnvoll, aber wir müssen unsere Mobilität grundsätzlicher umbauen – z. B. nicht Autos für große Strecken bauen und einsetzen. Auch nicht elektrische: hunderte Kilogramm Batterien ständig mit herumfahren, nur um mal längere Strecken bewältigen zu können. Wir brauchen andere Konzepte, z. B. ein optimiertes ÖV-System in cleverer Verbindung mit Elektroautos für die ersten und letzten paar Kilometer. Dies mit Fahrplan- und Bedienungskonzepten, die nicht mehr so mühsam wie bisher sind.

22.05.2020

Sehr interessante Text! Haben Sie vielleicht auch Informationen über die Zusammensetzung von Diesel in den 60er- und 70er-Jahren? Stimmt es, dass damals das Dieselöl viel mehr schwere Komponenten C20 - C30 enthielt als heute?

Antwort vom Autor:

Leider weiß ich nichts Genaues darüber. Ich gehe aber davon aus, dass die Qualität der Kraftstoffe in den letzten Jahrzehnten noch etwas zugenommen hat. Das gilt auf jeden Fall für den Schwefelgehalt, aber vermutlich auch für andere Qualitätsfaktoren wie etwa den von Ihnen genannten Gehalt an besonders schweren Molekülen, die die Tendenz zur Rußbildung erhöhen.

13.08.2020

Was stimmt an der Behauptung, das eine Beimischung von 2-Takt-Öl (rußarme Verbrennung vorausgesezt) im Dieseltreibstoff den Verbrauch positiv beeinflusst? Ebenso soll sich die Beimischung von ca. 200 ml auf 50 Liter Diesel positiv auf Motor und Aggregate einschl. DPF aufwirken.

Antwort vom Autor:

Das glaube ich nicht. Eine Verbesserung scheint mir unwahrscheinlich. Es ist nicht einmal komplett ausgeschlossen, dass eine solche Beimischung Schaden anrichtet. Wenn ein solcher Zusatz sinnvoll wäre, würden das wohl die Hersteller des Kraftstoffs bereits tun.

02.09.2020

Bringt eine höhere Cetanzahl etwas für Verbrauch oder Leistung? Da der Diesel ja selbst zündet, ist dieses von den geometrischen Eigenschaften (Verdichtung, Drehzahl, Luftmenge, Dieselmenge…) abhängig. Eine frühere Zündung bzw. zu frühe Zündung wäre doch schädlich, oder? Was also bringt der Premium-Diesel wirklich – außer teure und vielleicht sinnvolle Additive?

Antwort vom Autor:

Schädlich ist eine höhere Cetanzahl sicherlich nicht; der Kraftstoff wird ja erst eingespritzt, wenn er auch zünden soll, sodass eine zu frühe Zündung beim Dieselmotor gar nicht möglich ist. Höchstens kann es sein, dass eine weitere Steigerung der Cetanzahl keinen wesentlichen Vorteil mehr bringt. Unterschiede wird man am ehesten bei höheren Motordrehzahlen feststellen, wo relativ wenig Zeit für die Verbrennung bleibt.

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