Dieselkraftstoffe

Dieselkraftstoffe, flüssige Brennstoffe, die zum Betrieb von Dieselmotoren dienen (siehe Verbrennungskraftmaschine: Dieselmotor).

Dieselkraftstoffe besitzen im Vergleich zu Ottokraftstoffen höhere Dichten und sieden bei höheren Temperaturen, die etwa zwischen 190 und 350 °C liegen. Dieselkraftstoffe werden aus Erdöl destilliert oder durch Crackverfahren aus höher siedenden Erdölprodukten (z. B. Schweröl) sowie Rückständen aus der Erdöldestillation gewonnen. Sie bestehen aus verschiedenen Kohlenwasserstoffen, bei denen es sich größtenteils um langkettige Alkane mit Beimengungen von Alkenen und aromatischen Verbindungen handelt.

Eine wichtige Eigenschaft von Dieselkraftstoffen ist die Zündwilligkeit. Wenn der Kraftstoff im Dieselmotor in die heiße, verdichte Luft eingespritzt wird, kommt es zur Selbstentzündung und Verbrennung. Je schneller nach der Einspritzung der Kraftstoff zündet, desto besser ist die Zündwilligkeit. Ähnlich wie beim Ottokraftstoff die Octanzahl die Klopffestigkeit beschreibt, kennzeichnet beim Dieselkraftstoff die Cetanzahl (CZ) die Zündwilligkeit und gibt die Leistung eines Dieselkraftstoffes im Vergleich zu einem Standarddieselkraftstoff an. Der Standardkraftstoff besteht aus einer genormten Mischung aus sehr zündwilligem Cetan oder Hexadecan und zündträgem Methylnaphthalin, wobei das Mischungsverhältnis durch Normen festgelegt ist. Die Cetanzahl wird in einem genormten Prüfmotor ermittelt. Je höher die Cetanzahl, desto zündwilliger ist der Kraftstoff. Alte Dieselmotoren können in der Regel mit Dieselkraftstoffen mit Cetanzahlen ab 40 betrieben werden, für moderne Dieselmotoren mit geringem Schadstoffausstoß sind Kraftstoffe mit Cetanzahlen größer als 50 optimal.

Dieselkraftstoffe enthalten paraffinische Kohlenwasserstoffe, die bei tiefen Temperaturen Kristalle ausbilden. Diese können die Kraftstoffleitungen verstopfen, so dass dem Motor kein Kraftstoff mehr zugeführt werden kann. Durch die Zugabe von Additiven wird die Kristallbildung jedoch gehemmt oder zumindest verzögert.

Die Abgase aus herkömmlichen Dieselmotoren enthalten bis zu 100-mal mehr Rußpartikel als die Abgase aus Ottomotoren. Die in Dieselkraftstoffen enthaltenen aromatischen Verbindungen verursachen beim Einspritzen größere Tröpfchen im Einspritzstrahl. Diese Tröpfchen führen zu einer Zündverzögerung, d. h., der Kraftstoff zündet später und verbrennt schlechter. Dadurch wird die Rußbildung erhöht. Mit Rußpartikelfiltern in der Abgasanlage können die Partikel jedoch fast vollständig (99,9 Prozent) aus den Abgasen entfernt werden.

Durch Entschwefelungsmaßnahmen bei der Herstellung lässt sich der Schwefelgehalt von Dieselkraftstoffen senken. So wurden z. B. in Deutschland 2001 schwefelarme Dieselkraftstoffe (Schwefelgehalt: 50 ppm) und 2003 schwefelfreie Dieselkraftstoffe (Schwefelgehalt: 10 ppm) eingeführt; dasselbe gilt für Ottokraftstoffe.