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Kerosin

Kerosin (auch Flugpetrol, Flugturbinenkraftstoff, Flugturbinentreibstoff) ist ein flüssiger Kraftstoff oder Treibstoff, der vor allem für Flugzeugtriebwerke, auch in Hubschraubern, oft auch für Gasturbinen und seltener in speziell konstruierten Dieselmotoren genutzt wird. Der allergrößte Teil wird im Flugverkehr verbraucht.

Eigenschaften von Kerosin

Kerosin besteht hauptsächlich aus Kohlenwasserstoffen (Alkanen, Zykloalkanen, Aromaten und Olefinen). Es ist chemisch dem Dieselkraftstoff ähnlich, enthält aber vermehrt etwas leichtere Moleküle und weist entsprechend eine etwas geringere Dichte auf (ca. 0,8 kg/l). Es gibt wie bei anderen Kraftstoffen eine ganze Reihe unterschiedlicher Varianten von Kerosin (siehe unten).

Im Vergleich mit Dieselkraftstoff oder Benzin weist Kerosin eine einheitlichere Zusammensetzung aus, die sich in einer recht flachen Siedekurve äußert: Ein großer Teil der Bestandteile siedet in einem relativ engen Temperaturbereich. Dies wirkt sich auch dahingehend aus, dass einerseits eine zu frühe Entzündung leichter Bestandteile in einem Triebwerk vermieden wird und andererseits schwere Bestandteile weitgehend fehlen, die unvollständig verbrennen und zu Ablagerungen im Triebwerk führen könnten.

Der Heizwert von Kerosin liegt bei ca. 43 MJ/kg und kann je nach Sorte etwas variieren.

Die Qualitätsanforderungen für Kerosin als Flugzeugtreibstoff (z. B. Jet-A1 für Zivilflugzeuge) sind aufgrund der Relevanz für die Sicherheit des Flugverkehrs sehr hoch und umfassen eine lange Liste von Eigenschaften. Allerdings umfasst dies nicht die Zündwilligkeit (Cetan-Zahl), die beim Einsatz in Strahltriebwerk nicht relevant ist, jedoch bei der Verwendung als Ersatz für Dieselkraftstoff in manchen Flugmotoren.

Bei der Verbrennung von Kerosin entstehen hauptsächlich Kohlendioxid (CO₂) und Wasserdampf. In kleineren Mengen entstehen Substanzen wie Schwefeldioxid aus dem Schwefelanteil des Kerosin und Stickoxide.

Sorten von Kerosin

Es gibt eine ganze Reihe unterschiedlicher Varianten von Kerosin, deren Spezifikationen auf bestimmte typische Anwendungen zugeschnitten sind, und von denen die wichtigsten im Folgenden genannt werden:

• Die zivile Luftfahrt verwendet größtenteils Kerosin mit der Spezifikation Jet-A1 (mit Jet = Strahl in einem Strahltriebwerk). Nur in den USA ist auch Jet A noch sehr gebräuchlich. Für Flüge in extrem kalten Regionen wird teils Jet B verwendet, welches einen niedrigeren Gefrierpunkt aufweist. Dafür müssen die Triebwerke jedoch speziell geeignet sein.
• Für militärische Flugzeuge gibt es diverse Sorten wie JP-4, JP-5 und JP-8; hierbei steht "JP" für "jet propellant" (Flugzeugtreibstoff). Diverse andere Sorten wie JP-1 oder JP-6 werden nicht mehr verwendet, und bestimmte Sorten wurden speziell für bestimmte Flugzeugmodelle entwickelt – beispielsweise für Spionageflugzeuge, die in sehr großen Höhen fliegen müssen.

Die Spezifikationen für solche Sorten enthalten eine ganze Reihe verschiedener Eigenschaften wie Gefrierpunkt, Flammpunkt, Siedebereich, Schwefelgehalt und Lagerfähigkeit sowie Einflüsse auf die Korrosion von Metallteilen.

Herstellung von Kerosin

Kerosin wird in Erdölraffinerien gewonnen, im Wesentlichen durch fraktionierte Destillation (unter Verwendung einer engen Fraktion des Mitteldestillats), Entschwefelung und Zufügen von Zusätzen (Additiven). Diese Zusätze sind auf den Einsatz in Turbinen zugeschnitten und deswegen anders als z. B. im Dieselkraftstoff. Sie beeinflussen eine Reihe von Eigenschaften wie die Neigung zur Oxidation bei der Lagerung, die Entwicklung statischer elektrischer Ladungen, und korrosive Einflüsse auf Metalle.

Wegen der Herstellung aus Erdöl ist Kerosin ein fossiler Energieträger. Dass bei seiner Verbrennung entstehende Kohlendioxid trägt zur Klimaerwärmung bei. Ein sogar größerer klimaschädlicher Effekt resultiert durch den entstehenden Wasserdampf, wenn die Abgase in großen Flughöhen ausgestoßen werden, wobei sich Kondensstreifen bilden. Der Effekt der Kondensstreifen dauert zwar nicht lange an, macht aber einen großen Teil der klimaschädlichen Wirkungen des derzeitigen Flugverkehrs aus.

Zukünftig könnte Kerosin teilweise durch gewisse Biokraftstoffe (Biokerosin) oder strombasierte Synthesekraftstoffe (mit Wasserstoff als Zwischenprodukt) ersetzt werden. Es müsste sich dabei um Drop-in-Kraftstoffe handeln, die also keine Änderungen an den Flugzeugtriebwerken nötig machen würden. Unterschiedlichste Technologien hierfür werden derzeit entwickelt. Beispielsweise wäre die Hydrierung von Pflanzenölen eine Möglichkeit, ebenfalls die Fischer-Tropsch-Synthese mit Synthesegas aus der Biomassevergasung oder gewonnen durch Power to Gas (z. B. mit der Sun-to-Liquid-Technologie).

Solche Drop-in-Kraftstoffe können theoretisch vollkommen CO₂-neutral sein, wobei bei der Verbrennung nicht mehr CO₂ (Kohlendioxid) entsteht, als bei der Herstellung gebunden wurde. Allerdings wäre damit noch lange kein klimaneutrales Fliegen möglich, da die klimaschädlichen Wirkungen der Abgase nur zum Teil vom Kohlendioxid verursacht werden. Insbesondere ist die Bildung von Kondensstreifen bei Flügen in großen Höhen ein wesentliches Problem, welches sich mit synthetischem Kerosin nicht lösen lässt.

Ein weiteres Problem sind die Produktionskosten, die auf absehbare Zeit sehr viel höher liegen werden als bei Erdöl-basiertem Kerosin. Deswegen ist nicht damit zu rechnen, dass beispielsweise strombasiertes Kerosin in der nächsten Zeit das konventionelle Kerosin in großem Umfang wird ersetzen können, obwohl man theoretisch beträchtliche Mengen davon überzeugen könnte (z. B. an sonnengünstigen Standorten, die hohe Erträge der Photovoltaik ermöglichen).

Steuern

Vor allem in Verkehrsflugzeugen eingesetztes Kerosin unterliegt bisher in den meisten Ländern keiner Besteuerung. Diese Bevorzugung beispielsweise gegenüber Dieselkraftstoffen und Benzin stellt eine ursprünglich politisch gewünschte Förderung des Flugverkehrs dar. Sie ist jedoch zunehmend umstritten, da der weltweite Flugverkehr spezifisch höhere und rasant ansteigende CO₂-Emissionen aufweist (und zusätzlich noch stärkere Effekte durch Wasserdampf), die Anstrengungen zum Klimaschutz markant zuwiderlaufen. Bemühungen für eine international koordinierte Kerosinbesteuerung sind im Gange, jedoch noch nicht sehr weit gediehen. Insbesondere bei interkontinentalen Flügen, die besonders viel Kerosin verbrauchen, erfolgt in aller Regel keine Besteuerung. Selbst bei nationalen Flügen z. B. in Deutschland erfolgt keine Besteuerung, solange es sich um gewerbliche Flüge handelt.

Siehe auch: Treibstoff, Kraftstoff, Strahltriebwerk, Gasturbine