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Kraftstoff

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Definition: brennbarer Stoff, der zum Antrieb von Wärmekraftmaschinen dient

Englisch: fuel

Kategorien: Energieträger, Fahrzeuge, Grundbegriffe, Kraftmaschinen und Kraftwerke

Autor: Dr. Rüdiger Paschotta

Wie man zitiert; zusätzliche Literatur vorschlagen

Ursprüngliche Erstellung: 10.03.2010; letzte Änderung: 18.10.2015

Kraftstoffe sind meist flüssige oder gasförmige brennbare Stoffe, die zum Antrieb von Kraftmaschinen dienen, insbesondere von Verbrennungsmotoren. Sie werden in großem Umfang im Verkehr benötigt, aber auch für die Erzeugung elektrischer Energie in stationären Anlagen, z. B. in Blockheizkraftwerken.

Vor allem im Zusammenhang mit dem Flugverkehr und Schiffsverkehr spricht man meist von Treibstoffen. Dieser Begriff kommt mit unterschiedlichen Bedeutungen vor; er schließt manchmal Kraftstoffe mit ein, manchmal auch nicht, und gilt manchmal als gleichbedeutend mit Kraftstoffen.

Flüssige Kraftstoffe

Für Verbrennungsmotoren werden vor allem die folgenden flüssigen Kraftstoffe eingesetzt:

Sowohl Ethanol als auch Methanol können insbesondere dem Benzin beigemischt werden – bei kleineren Anteilen auch ohne Anpassung der Motoren, und teils mit Vorteilen für die Durchführung der Verbrennungsprozesse. Allerdings besteht bei Methanol das Problem, dass es sich um eine toxische Substanz handelt.

Als Flugzeugtreibstoff dominiert das Kerosin. Es wird in Düsen- und Turbopropflugzeugen eingesetzt, ebenfalls in stationären Gasturbinen.

Man unterscheidet oft Leichtkraftstoffe und Schwerkraftstoffe. Die ersteren bestehen aus Substanzen, die schon bei Zimmertemperatur relativ leicht verdampfen; Beispiele hierfür sind Benzin, Kerosin und Alkohol. Schwerkraftstoffe dagegen (z. B. Dieselkraftstoff und Schweröl) verdampfen bei Zimmertemperatur nur recht langsam.

Ein großer genereller Vorteil von flüssigen Kraftstoffen ist, dass diese leicht gelagert, transportiert und über Rohrleitungen der Anwendung zugeführt werden können. Ebenfalls weisen sie eine sehr hohe Energiedichte auf. Dies gilt insbesondere für Kohlenwasserstoffe; dagegen sind die Energiedichten von Substanzen mit sauerstoffhaltigen Molekülen (z. B. von Alkoholen und Ethern) deutlich geringer. Andererseits weisen sauerstoffhaltige Kraftstoffe oder Kraftstoffzusätze ebenfalls Vorteile auf, beispielsweise die Unterstützung einer sauberen unvollständigen Verbrennung.

Gasförmige Kraftstoffe

Diverse gasförmige Kraftstoffe sind:

(Flüssiggas wurde bereits unter den flüssigen Kraftstoffen genannt, weil es zumindest bei Transport und Lagerung flüssig ist.)

Gasförmige Kraftstoffe lassen sich leicht durch Rohre und Schläuche transportieren, aber weniger gut lagern als flüssige Treibstoffe. Ihre Verbrennung z. B. in Verbrennungsmotoren ist meist schneller und sauberer als die von flüssigen Kraftstoffen.

Feste Kraftstoffe

Feste Kraftstoffe (Festbrennstoffe) wie Holz sind bei mobilen Anwendungen wenig gebräuchlich, vor allem weil ihre Verbrennung langsam und oft nicht vollständig ist. Sie dienen in Kombination mit Oxidationsmitteln ebenfalls zum Antrieb von Feststoffraketen.

Anforderungen an Kraftstoffe

Kraftstoffe müssen eine Vielzahl von Anforderungen erfüllen – weitaus mehr, als nur Energie mit einer bestimmten Energiedichte zu liefern:

Zur hohen Qualität von Kraftstoffen gehört auch eine hohe Konsistenz von deren Eigenschaften. Zwar können viele Motoren sogar automatisch auf gewisse Schwankungen der Kraftstoffeigenschaften (z. B. der Klopffestigkeit und des Heizwerts) eingestellt werden, jedoch ist dies nicht immer der Fall. Für Kerosin gibt es besonders strenge Qualitätsanforderungen, da hier die Qualität sogar in hohem Maße sicherheitsrelevant ist.

Siehe auch: Kraftstoff sparen, Brennstoff, Energieträger, Verbrennungsmotor, Klopffestigkeit, Zündwilligkeit, Tanktourismus, Biokraftstoff, Verbrennung
sowie andere Artikel in den Kategorien Energieträger, Fahrzeuge, Grundbegriffe, Kraftmaschinen und Kraftwerke

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