Effektive Maßnahmen gegen die Dieselpest

Kontaminationsgefahr besteht in der gesamten Lieferkette, von der Raffinerie bis hin zum Motor. Wasser kann aus der Umgebungsluft kommen, vor allem wenn die Lagertanks Wind und Wetter ausgesetzt sind. Bei steigender Temperatur wird durch die Volumenzunahme des Diesels im Tank Luft aus diesem herausgepresst. Spätestens dann wenn es kühler wird, z. B. nachts, nimmt das Dieselvolumen ab – nun wird wieder Luft angesaugt. Die Frischluft hat vor allem im Sommer einen sehr hohen Feuchtigkeitsanteil. Im Lagertank kühlt sich die Luft ab, der Taupunkt wird unterschritten, es kommt zur Bildung von Wassertropfen an den Wänden und auf der Dieseloberfläche. Da das freie Wasser im Lagertank nicht mehr verdampft, steigt der Wasseranteil im Diesel so kontinuierlich an.

Diesel kann über die gesamte Prozess- und Transportkette mit festen Partikeln kontaminiert werden. Besonders aggressiv sind oxydierte Eisenpartikel, wie Rost oder Zunder und der auf einer Baustelle allgegenwärtige Staub. Harte Partikel verursachen Abrieb, sie können sich aber auch in den engen Passungsspalten, insbesondere von Einspritzsystemen, festsetzen und so Funktionsstörungen verursachen.

Und drittens sind Wasser, metallischer Abrieb, Luft und Wärme fast schon eine ideale Voraussetzung für die Dieselalterung. So kann sich mit der Zeit aggressiver Dieselschlamm auf dem Tankboden bilden. Wird dieser aufgerüttelt oder über eine Entnahmepumpe angesaugt, kommen die Fremdstoffe in den Fahrzeugtank und dann auch in den Motor.

Die Hersteller von Einspritzsystemen geben in der Betriebsanleitung Grenzwerte für eine zulässige Feststoff- und Wasserverschmutzung an. Im Alltagsbetrieb werden diese aber immer wieder überschritten. In Tabelle 1 sind einige der Herstellerangaben zur Dieselreinheit zusammengestellt.

Es gilt eine einfache Regel: Je ausgefeilter die Dieseltechnologie ist, desto reiner muss der Treibstoff sein. Werden die Grenzwerte überschritten, ist ein Motorschaden oft nicht weit. Denn
• Wasser verschlechtert die Schmierung, führt zu Rost und ist ursächlich auch Verursacher der Dieselpest.
• Wasser stört den Zündprozess,
• Wasser beschleunigt die Dieselalterung,
• Wasser verursacht Verschleiß an den Hochdruckpumpen,
• Wasser kann bei Winterarbeiten gefrieren und so zu Motorstörungen führen,
• Feste Fremdstoffe beschädigen Ventile, Pumpen oder andere vom motorölversorgten Reibstellen und setzen sich in Spalten fest (die Spaltweite im Motorbereich beträgt teilweise nur 2 μm).

Tabelle 1: Zusammenstellung von Vorgaben zur Dieselreinheit.

Die Tabelle 1 zeigt deutlich: Eine allgemeingültige Kennzahl für die Dieselreinheit gibt es nicht. Jeder Hersteller legt konstruktionsbedingt Grenzwerte fest. Wer sicher gehen möchte muss eine Analyse seines Fuhrparks durchführen und danach die fuhrparkspezifischen Grenzwerte für die Vorfiltration von Dieselkraftstoff festlegen.

Mit stark verschmutztem Diesel können Injektoren schon nach weniger als zehn Betriebsstunden ausfallen. Das kann Kosten von mehreren tausend Euro verursachen. Eine Zusatzfiltration bei den Lagertanks oder bei der Fahrzeugtank-Befüllung ist da wesentlich attraktiver, denn diese Sicherheitsmaßnahme schlägt nur mit wenigen Euro pro Füllung zu Buche.

Bei Motoren- oder Fahrzeugherstellern ist die Haftungsfrage bezüglich Dieselverschmutzung oft geregelt und lautet unter anderem: „Schäden infolge Verwendung von schmutzigem Kraftstoff sind nicht garantiefähig“.

Selbst wenn der Diesel der DIN EN 590 entspricht, ist das kein Freibrief. Die in der Norm angegebenen zulässigen Werte sind nach Ansicht der Motorspezialisten heute in keiner Weise ausreichend. Namhafte Hersteller von Einspritzsystemen fordern eine Kraftstoffreinheit von ISO 12/9/6. Die DIN EN 590 definiert eine summarische Gesamtverschmutzung von 24 mg/l, Einspritzsystem- und Motorenhersteller fordern aber max. 2 mg Schmutz/l Treibstoff.

Verstopfte Motorfilter und streikende Maschinen können auch ein deutliches Anzeichen für die Dieselpest sein. Hauptschuldiger ist Wasser im Tank. Die Grenzfläche zwischen dem Wasser und dem Diesel bietet bestimmten Bakterienstämmen, Algen und Pilzen eine sehr komfortable Lebensgrundlage. Mikroorganismen gelangen auf verschiedenen Wegen in einen Diesel:
• bei der Dieselbefüllung des Zentraltanks,
• durch nachlässige Lagerung im Zentraltank,
• beim Tankvorgang,
• bei längeren Maschinenstillständen,
• wenn sich freies Wasser auf dem Tankboden ansammelt.

Der Befall von Dieseltanks mit Mikroorganismen kann bei jeder Befüllung, aber auch durch die Tankbelüftung eintreten. Für die Vermehrung benötigen Mikroorganismen Wasser, einen Nährstoff und die geeignete Temperatur. Bereits ein Wasseranteil von 200 ppm reicht für ein lebensfreundliches Umfeld der Kleinlebewesen aus. Das Keimwachstum wird bei manchen Mikroorganismen erst bei -18 °C unterbunden. Thermophile Arten sind auch bei über 100 °C noch wachstumsfähig. Eine günstige Temperatur ist bei Lagertanks im Sommer fast immer gegeben. Nach der aktuellen DIN EN 590 sind pro Liter Diesel 200 mg Wasser zulässig. Rahmenbedingungen also, die bei längeren Tankverweilzeiten für die Dieselpest gar nicht so schlecht sind.

Abhilfemaßnahmen gibt es mehrere. Bewährt hat sich, die Befüllung der Lagertanks über einen Filter vorzunehmen, der nicht nur Schmutz in Grenzen hält, sondern auch den Wassergehalt. Aber auch eine Filtration bei der Fahrzeugbefüllung ist ein guter Lösungsansatz.

Durch die Beimischung von Biodiesel ist die Gefahr von Dieselpest noch gestiegen. Da Bioöle auf Verunreinigungen mit Wasser empfindlicher als Mineralöle reagieren, sollte der Feuchtigkeitsgehalt beim Diesel in sehr engen Grenzen gehalten werden. Durch die Beimischung von 7% Biodiesel nimmt der Diesel mehr Wasser auf, so dass das Gefahrenpotential für die Dieselpest größer wird.

Dass die Ursache vieler Leistungsprobleme im Lagertank liegt, ist vielen Maschinenbetreibern oft nicht so bewusst. Wer sicher gehen will, darf sich nicht mit einem Systemfilter alleine zufrieden geben, er muss schon im Vorfeld einige Maßnahmen durchführen. Er kann eine bestimmte Reinheit für den Einkauf vorschreiben. Da diese in aller Regel nur ab Werk gültig ist, sollte man sich darauf aber nicht verlassen. Denn auch während des Transports, beim Befüllen des Zentrallagers und während der Lagerzeit lauern Gefahren. Eine Wasser- und Feststofffiltration beim Befüllen von Zentraltanks ist ein sehr empfehlenswerter Lösungsansatz. Der Sulzbacher Filterspezialist HYDAC Filter Systems GmbH, bietet, wie Tabelle 2 zeigt, maßgeschneiderte Filterkonzepte für den gesamten Dieselbeschaffungsprozess an. Die Low Viscosity Housing Filter LVH-F werden zur Abscheidung von partikulärer
Verschmutzung von Diesel eingesetzt. Sie können im Einmaldurchgang große Mengen Schmutz entfernen und somit die geforderte Reinheit sicherstellen. Ist zusätzlich eine Entwässerung notwendig, kann der Low Viscosity Housing Filter als Vorstufenfilter installiert und mit der Entwässerungseinheit Low Viscosity Housing Diesel Coalescer LVH-CD kombiniert werden.

Tabelle 2: Technische Lösungen der Dieselfiltration

Wer absolut sicher gehen möchte sollte natürlich auch bei der Fahrzeugbefüllung einen Filter verwenden. Ein klassischer Drahtgewebefilter entspricht aber den heutigen Anforderungen nicht mehr. Auch hierfür können die LVH-F und LVH-CD verwendet werden.

Eine weitere interessante Lösung ist der HYDAC Diesel PreCare Filter, der Dieselmotoren vor Schmutz und Wasser schützt. Er wird am Motor direkt angebaut. Es werden zwei Versionen angeboten: Eine bedienerabhängige Bauart und eine bedienerunabhängige Version mit vollautomatischer Entwässerung.

Fallen größere Mengen verunreinigten Diesels an, ist die Abreinigung des verschmutzen Treibstoffes, wie der Anwendungsfall K+S KALI GmbH zeigt, auch eine sehr lukrative Sparmaßnahme. Einerseits können so beachtliche Entsorgungskosten eingespart werden. andererseits ist keine Dieselbeschaffung für die abgereinigte Menge notwendig, was die Sache noch attraktiver macht. Wiederverwendung und Weiterverwendung geht vor Entsorgung, wie das Beispiel im Kasten „Wiederaufbereitung spart Geld“ zeigt. Mit der Filtration von verschmutztem Diesel wird Abfall vermieden, man kommt dem Ziel des nachhaltigen Wirtschaftens deutlich näher. Umweltschutz ist oft gar nicht so schwer, es liegt wenigstens beim kontaminierten Diesel häufig nur am guten Willen.

Die Vorgaben der Abgasnormen erfordern eine bessere Motortechnik. Die empfindlicheren technisch hochwertigen Motoren verlangen sauberen Diesel. Werden die zulässigen Grenzen überschritten, besteht akute Gefahr für den Motor. Das gilt für Feststoffverschmutzung als auch für die Wasserkontamination. Des Weiteren kommt noch hinzu, dass durch den zunehmenden Anteil biogener Rohstoffe im Diesel die notwendigen Pflegemaßnahmen verbessert werden müssen.

Tabelle 3: Fitrationsempfehlungen für Dieselkraftstoff von Baufahrzeugen

Wird Diesel aus einem Lagertank entnommen ist eine Abreinigung notwendig. Die HYDAC Filter Systems GmbH bietet hierfür eine breite Palette von Produkten an. Wie der Praxisfall zeigt, ist die Aufbereitung von kontaminiertem Diesel auch ein echter Beitrag zur Ressourcenschonung. (Helmut Winkler)