Betriebssicherheit von Ölheizungen erhöhen

Die Entwicklung eines anwendungstechnischen No-Harm-Tests für Additive in Heizöl ist Gegenstand eines neuen Forschungsprojekts der OWI Oel-Waerme-Institut gGmbH (https://www.owi-aachen.de). Die Beimischung von Additiven hat das Ziel, die Eigenschaften von Heizöl weiter zu verbessern. Allerdings müssen die Additive selbst auch sicher sein und dürfen keine unerwünschten Nebenwirkungen im Brennstoff beziehungsweise Wechselwirkungen zwischen dem Brennstoff und den Bauteilen auslösen. Mit dem angestrebten einfachen, standardisierten, kostengünstigen und schnellen Test könnten Unternehmen der Mineralölwirtschaft vor dem Verkauf die Betriebssicherheit ihres additivierten Heizöls prüfen.

Hintergrund ist, dass durch Verbesserungen in der Gebäudedämmung und Heizungstechnik der Heizölverbrauch sinkt und die Lagerdauer von Heizöl steigt. Dies führt zu steigender Heizöl-Alterung, wodurch Alterungsprodukte im Brennstoff zunehmen können. Additive können dagegen die Bildung von Alterungsprodukten verzögern. Hinzu kommt, dass künftig neue klimaschonende flüssige Brennstoffe dem Heizöl beigemischt werden könnten und sich so dessen Zusammensetzung ändert. Auch hier müssen gegebenenfalls neu zu entwickelnde Additive die Kompatibilität von Brennstoff und Heiztechnik sicherstellen. Die üblichen rein analytischen Laborprüfverfahren sind allein nicht immer in der Lage, Kombinationen aus Querreaktionen von Brennstoffbestandteilen und Additiven unter den Einsatzbedingungen in der modernen Anwendungstechnik sicher festzustellen. Ergänzend dazu könnte künftig der No-Harm-Anwendungstest die Ergebnisse der Laborverfahren absichern. Die Prüfung der Wirksamkeit von Additiven liegt hierbei nicht im Fokus.

Um die kostengünstige No-Harm-Prüfung von Additiven zu gewährleisten, soll der Test schnell und einfach durchführbar sein, wenig Probenvolumen benötigen und einen hohen Automatisierungsgrad bieten. Als Basis dafür dient ein am OWI entwickelter Hardware-in-the-Loop-Pumpenprüfstand, der für die Aufgabe der No-Harm-Prüfung zu optimieren ist. Mit "Hardware-in-the-Loop" ist in diesem Fall gemeint, dass alle brennstoffführenden Komponenten einer realen Heizungsanlage im Prüfstand aufgebaut sind. Dies umfasst typische Kupferleitungen, einen Brennstofffilter, eine Ölbrennerpumpe, einen Ölvorwärmer und eine Ölbrennerdüse. Die Komponenten werden mit dem Versuchsbrennstoff durchströmt. Der Brennstoff wird nicht verbrannt, sondern wieder aufgefangen und im Kreis gefördert. Dies führt zu einer forcierten Brennstoffalterung und ermöglicht eine Differenzierung der unterschiedlichen Brennstoffe mit und ohne Additivierung unter verschärften Prüfbedingungen.