Das Plus an Informationen zum Produkt Heizöl EL
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Inklusive
der wichtigsten
Produktdaten
Das Plus an Informationen
zum Produkt Heizöl EL
Herstellung, Eigenschaften und Heizölsorten
• Produkteigenschaften und Anforderungen für Heizöl EL
• Heizöllagerung
• Vorgehensweise bei Anlagenstörungen
Mehr Informationen unter www.zukunftsheizen.de
Inhalt
Vorwort 4
Erdöl 5
Herstellung von Heizöl EL 6 –7
Destillation 6
Konversionsverfahren 7
Entschwefelung 7
Mischanlagen 7
Produkteigenschaften und
8 – 16
Anforderungen für Heizöl EL
Genormte Qualität 8–9
Schwefelgehalt 10
Dichte 10
Brennwert H s 11
Heizwert H i 11
Flammpunkt 11
Viskosität 12
Asche 12
Koksrückstand 13
Wassergehalt 13
Sedimente und Gesamtverschmutzung 13
Destillationsverlauf 14
Kälteeigenschaften von Heizöl 14
Pour Point 14
Cloud Point (CP) 15
Cold Filter Plugging Point (CFPP) 15
Zusätzliche Anforderungen der
DIN 51603-1 an Heizöl EL schwefelarm 16
– Additive 16
– Schmierfähigkeit 16
– Anwendung in der Praxis 16
Heizölsorten 17 – 20
Heizöl EL Standard 17
Heizöl EL schwefelarm 17
Speziell additiviertes Heizöl EL Standard
und Heizöl EL schwefelarm 18
Wechsel bzw. Mischen der einzelnen
Heizöl EL-Sorten 20
Perspektive „Bioheizöl“ 21 Heizölzusätze (Additive) 22 – 24 Fließverbesserer 22 Stabilitätsverbesserer 23 Verbrennungsverbesserer 24 Wichtiges zum Einsatz von Additiven 24 Lagerung von Heizöl EL 25 – 27 Frostsichere Lagerung ist gefordert 25 Tipps für die richtige Lagerung 26 Filter 28 – 29 Vorfilter 28 Pumpenfilter 29 Düsenfilter 29 Kurzinformation Filter 29 Öldruckzerstäuberdüsen 30 Verbrennung von Heizöl EL 31 – 33 Angabe von Wirkungsgraden: Die Bezugsgröße macht den Unterschied 32 Hinweise 33 Anlagenstörung – was tun? 34 – 39 Stichwort Kälteverhalten 36 Hinweise für den Mineralölhandel 37 Hinweise für das Heizungsfachhandwerk 38 Kooperation bei Kundenreklamationen 39 Sicherheitshinweise und Vorschriften 40 – 41 Stichwortverzeichnis 42 – 43
04 Die Verbreitung effizienter und emissionsarmer Heiztechnik im Interesse des Klima- schutzes und der Ressourcenschonung – mit diesem Ziel ist das Institut für Wärme und Oeltechnik e. V. (IWO) im Wärmemarkt tätig. IWO setzt sich dafür ein, dass die Vorteile des Energieträgers Heizöl langfristig im Wärmemarkt genutzt werden können. Zentrale Aufgaben sind Forschen, Informieren und Beraten. IWO ist eine Einrichtung der deutschen Mineralölwirtschaft und wurde 1984 unter dem Namen Institut für wirtschaftliche Oelheizung e. V. in Hamburg gegründet. Seit Frühjahr 2011 steht IWO für Institut für Wärme und Oeltechnik. Mitglieder sind die Unternehmen der Mineralölindustrie, des Mineralölaußen- und -großhandels sowie der Bundes- verband mittelständischer Mineralölunternehmen e. V. (UNITI). Namhafte Hersteller von Heizgeräten und Komponenten sowie weitere Institutionen und Verbände begleiten die Arbeit von IWO als Fördermitglieder. Im Rahmen unserer Sachinformationen wendet sich diese Broschüre an Fachleute wie Personen aus SHK-Betrieben, Mineralölhändler und Schornsteinfeger, aber auch an Architekten und Planer – schlicht an alle, die sich beruflich mit Ölgeräten und Heizöl EL* beschäftigen. Darüber hinaus soll sie aber auch dem interessierten Verbraucher Hintergrundwissen über das Produkt Heizöl EL vermitteln. Neben allgemeinen Qualitätsaspekten werden auch die Umstände angesprochen, die in Einzelfällen den störungsfreien Brennerbetrieb beeinträchtigen können. Die geschil- derten Erkenntnisse stützen sich überwiegend auf Beispiele und Erfahrungen aus der Praxis. Unser Ziel ist es, Informationen und Hinweise über den Umgang mit Heizöl EL für ein problemlos funktionierendes Ölgerät zur Verfügung zu stellen. Mit der Überarbeitung dieser Fachbroschüre wurden in der vorliegenden Auflage wesentliche Aspekte ergänzt und dem Stand der Technik sowie den technischen Regeln angepasst. *EL steht für extra leichtflüssig.
05
Erdöl
Erdöl ist einer der Energieträger, der aus tierischen Erdöl besteht aus einer Vielzahl von Kohlenwasser-
und pflanzlichen Lebewesen vor Hunderten von stoffen, die sich in ihrem Aufbau voneinander
Millionen Jahren indirekt durch Sonnenenergie ent- unterscheiden. Diese Verbindungen bestehen im
standen ist und aus dem wir heute einen großen Wesentlichen aus den Elementen Kohlenstoff (C)
Teil unseres Wärmebedarfs decken. und Wasserstoff (H), können aber auch Schwefel (S),
Stickstoff (N) und andere chemische Elemente ent-
Der weltweite Bedarf an Erdöl beträgt derzeit rund halten. Nach der Anordnung der Kohlenstoffatome
3,9 Mrd. Tonnen jährlich. Die Reserven, d. h. die und ihrer chemischen Bindung aneinander unter-
zum jetzigen Zeitpunkt technisch und wirtschaftlich scheidet man vier Hauptgruppen von Kohlenwasser-
gewinnbaren Mengen, belaufen sich auf 228 Mrd. stoffen:
Tonnen. Hinzu kommen weitere 410 Mrd. Tonnen an
Ressourcen, die nachgewiesen, aber derzeit technisch • Paraffine
und/oder wirtschaftlich nicht gewinnbar sind, sowie • Naphthene
nicht nachgewiesene, aber geologisch mögliche, künf- • Olefine
tig gewinnbare Mengen. Das alles zusammen deckt • Aromaten
noch den Energiebedarf von mehreren Generationen.
Struktur der Kohlenwasserstoffe
• Paraffine sind gesättigte Kohlenwasserstoffe,
Normalparaffine Isoparaffine
bei denen die Kohlenstoffatome entweder in
einer geraden Kette (Normalparaffine, n-Paraffine)
oder in einer Kette mit Verzweigungen (Isoparaffi-
ne, i-Paraffine) angeordnet sind.
• Naphthene sind gesättigte Kohlenwasserstoffe, Olefine
bei denen die Kohlenstoffatome ringförmig
angeordnet sind. Sie werden deshalb auch Cyclo-
paraffine genannt. Am häufigsten sind Ringe
aus fünf, sechs oder sieben Kohlenstoffatomen. Cycloparaffine (Naphthene) Aromaten
• Olefine unterscheiden sich von den Paraffinen
dadurch, dass sie ungesättigt sind, d. h. mindes-
tens eine chemische Doppelbindung aufweisen.
• Aromaten sind ungesättigte ringförmige Kohlen-
wasserstoffe, deren charakteristisches Merkmal
Bausteine
der Benzolring ist. Dieser Ring besteht aus sechs
Kohlenstoffatomen, wovon jedes zum einen Kohlenstoff
Nachbarn eine einfache und zum anderen eine Wasserstoff
Doppelbindung hat.
06
Herstellung von Heizöl EL
Erdöle können, wie vorstehend beschrieben, je nach Produktgruppen, die durch ihre unterschiedlichen
Herkunft sehr unterschiedlich zusammengesetzt Siedebereiche gekennzeichnet sind. Benzin siedet
sein. Als Rohöl wird Erdöl erst dann bezeichnet, wenn z. B. zwischen 50 °C und 180 °C, Mitteldestillate
es bereits gefördert wurde. (zu denen das Heizöl EL zählt) dagegen erst zwischen
170 °C und 370 °C. Das Dampf-Flüssigkeits-Gemisch
Verschiedene Rohöle aus allen Teilen der Welt lagern trennt sich bei atmosphärischem Druck in den bis
in den großen Tanks der Raffinerien; u. a. aus der zu 50 m hohen Destillationstürmen auf. Die Dämpfe
Nordsee, Libyen, Venezuela, den ehemaligen GUS- steigen in den Türmen hoch. Je schwerer sie sind,
Staaten, Afrika und von der arabischen Halbinsel. desto schneller verflüssigen sie sich wieder.
Die Chemiker bestimmen den optimalen Verarbeitungs-
prozess, denn schon bevor das eigentliche Raffinieren Auf den Destillationsböden, die mit zahlreichen Öff-
beginnt, werden die Ergebnisse vorausberechnet. nungen versehen sind, bilden sich dadurch Flüssig-
keitsschichten. Nachströmende Dämpfe treten durch
Die Verarbeitung des Rohöls zu Fertigprodukten, wie die Öffnungen und mischen sich mit den bereits
beispielsweise zu Kraftstoffen und Heizöl EL, erfolgt in kondensierenden Bestandteilen. Bei dieser intensiven
mehreren Schritten. Vermischung der leichten und schweren Bestandteile
findet ein Austausch statt: Schwere Teile des aufstei-
Die hierfür angewendeten Verfahren lassen sich in genden Stromes werden zurückgehalten und leichte,
drei Gruppen einteilen: die noch in der Flüssigkeitsschicht sind, verdampfen
• das Auftrennen des Rohöls in Fraktionen wieder und steigen nach oben. Ein Teil der Flüssigkeit
durch Destillation wird zur Verstärkung dieses Stoffaustausches wieder
• das Umwandeln der Kohlenwasserstoffe auf den nächsttieferen Boden zurückgeführt.
in größere, kleinere oder anders
strukturierte Moleküle (Konversion)
• das Entfernen unerwünschter Bestandteile, Vereinfachtes Fließschema
wie beispielsweise Schwefel, durch Raffination der Herstellung von Heizöl EL
Destillation
Der grundlegende Verarbeitungsprozess in einer Raf-
finerie ist die Rohöldestillation. Dabei wird das Rohöl
in verschiedene Fraktionen zerlegt (Fraktionierung).
Das Rohöl wird in Wärmeübertragern vorgewärmt
und anschließend in Röhrenöfen auf Destillations-
temperatur aufgeheizt. Im Hauptturm der Rohöl-
destillation erfolgt die Auftrennung in die einzelnen
07
Ein Destillationsturm enthält eine beträchtliche Anzahl dem Schwefel aus dem schwefelhaltigen Produkt.
solcher Böden. Die leichtesten Produkte durchströmen Der hierbei entstehende Schwefelwasserstoff wird
die Destillationskolonne geradewegs und kommen einer so genannten Claus-Anlage zugeführt, wo
am Kolonnenkopf als Gase an. Im Mittelteil des Turms unter teilweiser Verbrennung eine Umsetzung in
werden von den Böden die Mitteldestillate abgeleitet. Elementarschwefel und Wasser erfolgt.
Die nicht verdampften schwersten Teile fließen zum
Boden der Kolonne und werden dort abgezogen. Der
anfallende Rückstand wird als schweres Heizöl oder als
Einsatzprodukt für die Vakuumdestillation verwendet.
Konversionsverfahren
Die durch Destillation zu erzielenden Produktausbeu-
ten lassen sich durch die Auswahl geeigneter Rohöl-
sorten steuern. Diese Maßnahme allein reicht jedoch
häufig nicht aus, um der Nachfrage nach bestimmten
Produkten zu entsprechen. Der ständig zunehmende
Bedarf an leichten Produkten wie z. B. Benzin und
die rückläufige Nachfrage nach schwerem Heizöl
erfordern Verfahren, die hochsiedende Kohlenwasser-
stoffe in niedrigsiedende umwandeln können. Dieser
Prozess erfolgt in Crackern, in denen die langkettigen
Moleküle in kürzere gespalten werden. Die drei Ver-
fahrensarten sind thermisches Cracken, katalytisches
Cracken und Hydrocracken.
Entschwefelung
Schwefel ist im Rohöl in sehr verschiedenen Formen
enthalten, vom Schwefelwasserstoff bis hin zu sehr
komplexen Molekülstrukturen. Besonders die aus
Rohölen mit hohem Schwefelgehalt gewonnenen Pro-
dukte müssen entschwefelt werden. Dies geschieht im
Mischanlagen
Hydrofiner, einer der wichtigsten Raffinationsanlagen. Heizöle werden aus mehreren Komponenten aufge-
Die Produktströme aus den vorgeschalteten Verfah- mischt, um den an sie gestellten hohen Anforderungen
rensschritten werden im Hydrofiner mit Wasserstoff gerecht zu werden. Die Qualität des aufgemischten
vermischt und bei Temperaturen von etwa 400 °C Produkts wird durch Analysen im Labor überprüft.
und Drücken von 25 bis 70 bar über einen Katalysator Erst wenn alle Anforderungen erfüllt sind, wird das
geleitet. Dabei verbindet sich der Wasserstoff mit Produkt für den Verkauf freigegeben.
08
Produkteigenschaften von
und Anforderungen an
Heizöl EL
Heizöl EL ist ein hochwertiges, aus der Rohölverarbei- • längere Lagerzeiten des Produkts beim Verbraucher
tung stammendes technisches Produkt. Es ist je durch deutlich reduzierten Brennstoffverbrauch
nach den eingesetzten Rohstoffen und verwendeten • höhere thermische Beanspruchung des Heizöls
Produktionsprozessen ein ganz individuelles Erzeug- durch moderne emissionsreduzierte Brenner
nis mit festliegenden Qualitätseigenschaften. Manch- • kleinere Ölgeräte mit empfindlicheren Bauteilen
mal sind schon mit bloßem Auge Unterschiede • Verbreitung moderner Öl-Brennwertgeräte
zwischen den einzelnen Waren zu erkennen. Die unter
Verbrauchern verbreitete Ansicht, helleres Heizöl EL Diesem stetigen technischen Fortschritt und der
sei besser als dunkleres, ist jedoch falsch, da das Weiterentwicklung hocheffizienter Ölgeräte wird durch
„Aussehen“ wesentlich von den eingesetzten Roh- eine regelmäßige Überarbeitung der Anforderungen
ölen in Verbindung mit den zur Kennzeichnung erfor- an Heizöl EL in der Norm Rechnung getragen. In der
derlichen Stoffen, wie z. B. Farbstoff „Rot“, abhängig Überarbeitung der Norm im Jahre 2003 wurden
ist. Während des Produktionsprozesses und Umschlags erstmals die Anforderungen und Eigenschaften für
werden laufend Proben gezogen und analysiert, schwefelarmes Heizöl EL komplett neu aufgenommen.
um den hohen Qualitätsstandard zu gewährleisten. Neben einem Schwefelgehalt von max. 50 mg/kg
wurden eine ausreichende Schmierfähigkeit nach
DIN ISO 12156-1 (Grenzwert max. 460 μm) und der
Einsatz von Additiven ohne Asche bildende Bestand-
Genormte Qualität teile festgeschrieben. Das bisher übliche Heizöl EL
Die Mindestanforderungen an die Qualität von wird danach als Heizöl EL Standard bezeichnet.
Heizöl EL sind in der DIN 51603-1 festgelegt.
Diese Norm beschreibt die wesentlichen Qualitäts- Beide Heizölsorten sind extra leichtflüssige und
eigenschaften, die für die Anwendung des Produkts aschefreie Brennstoffe. Die Hauptbestandteile sind
von Bedeutung sind. Kohlenstoff mit einem mittleren Masseanteil von
86,5 % und Wasserstoff mit einem mittleren Masse-
Bei modernen Ölanlagen haben sich in der anteil von 13,3 %. Heizöl EL hat, bezogen auf das
Vergangenheit erhebliche Änderungen ergeben. Volumen, einen sehr hohen Energiegehalt und wird
Hierbei sind vor allem zu nennen: als Energievorrat in speziellen Tankanlagen bevorratet
• die Umrüstung vom Zweistrang- auf das Einstrang- (Brennwert min. 45,4 MJ/kg entspricht einem Heiz-
system aus Gründen des Gewässerschutzes wert min. 42,6 MJ/kg = 36,2 MJ/l = 10,08 kWh/l). Der
• reduzierter Energieverbrauch und zeitweiser Still- hohe Heizwert und der im längerfristigen Vergleich
stand des Ölgeräts in der Nachtabsenkung bei günstige Marktpreis machen Heizöl EL zu einer sehr
modernen Ölgeräten wirtschaftlichen Heizenergie. Mit einem Flammpunkt
09
von über 55 °C ist Heizöl EL ein Produkt, das eine re-
lativ einfache Lagerung und Handhabung ermöglicht. Ausgewählte Anforderungen der
DIN 51603-1 an Heizöl EL (Stand September 2011)
Im Jahr 2011 wurde die DIN 51603-1 überarbeitet. Eigenschaft Anforderung Prüfung nach
Seit September 2011, entspricht Heizöl EL den Anfor- Min. Max.
derungen dieser aktualisierten Norm, wenn es oder Dichte bei 15 °C kg/m3 860 DIN 51757
seine Komponenten vorher zu keinem anderen Zweck Brennwert MJ/kg 45,4 DIN 51900-1,-2
o. -3
eingesetzt worden sind. Unter Komponenten sind oder Berechnung
Produktströme zu verstehen, die aus Mineralöl- Flammpunkt °C 55 DIN EN 22719
verarbeitungsverfahren stammen. Zudem sind Kinematische Viskosität mm /s2
6,00 DIN 51562-1
Zumischungen von Komponenten zulässig, die aus bei 20 °C
Synthese oder Hydrierung gewonnen werden. Dazu Cloud Point °C 3 DIN EN 23015
zählen Produkte aus der Fischer-Tropsch-Synthese, Cold Filter Plugging Point °C DIN EN 116
(Temperaturgrenzwert der Filtrierbarkeit)
deren Ausgangsstoffe hierfür Erdgas (GTL = Gas – Bei Cloud Point = 3 °C – 12
to liquid), Biomasse (BTL = Biomass to liquid) oder – Bei Cloud Point = 2 °C – 11
– Bei Cloud Point ≤ 1 °C – 10
Kohle (CTL = Coal to liquid) sind, und Produkte aus
Koksrückstand von 10 % % 0,3 DIN 51551,
der Hydrierung, wie z. B. Pflanzenöle (HVO = Hydro- Dest.-Rückstand m/m DIN EN ISO 10370
genated Vegetable Oils). So wird die Rohstoffbasis Schwefelgehalt für Heizöl mg/kg > 50 1.000 DIN EN 24260,
für die Herstellung von Heizöl EL langfristig deutlich EL-1-Standard DIN EN ISO 8754,
DIN EN ISO 14596
verbreitert.
Schwefelgehalt für Heizöl mg/kg 50 DIN 51400-11,
EL-1-schwefelarm DIN EN 24260,
DIN EN ISO 14596
Die Bedeutung der DIN-Anforderungen für die An-
wendung wird nachfolgend im Einzelnen erläutert. – Sicherstellung der μm 460 DIN EN ISO
Schmierfähigkeit bei 12156-1
Heizöl EL-1-schwefelarm
Wassergehalt mg/kg 200 DIN 51777-1 o.
ISO/DIN 12937
Gesamtverschmutzung mg/kg 24 DIN EN 12662
Asche % 0,01 DIN EN ISO 6245
m/m
Therm. Stabilität (Sediment) mg/kg 140 DIN 51371
Lagerstabilität (Sediment) mg/kg Ist anzugeben DIN 51471
10
Schwefelgehalt
Der im Heizöl EL enthaltene natürliche Anteil an che- Bezüglich des Schwefelgehaltes werden in der
misch gebundenem Schwefel wird als Schwefelgehalt DIN 51603-1 zwei Qualitäten festgelegt:
bezeichnet. Organische Schwefelverbindungen sind • Heizöl EL Standard
natürliche Bestandteile des Heizöls, aus denen bei Ein extra leichtflüssiger Brennstoff, der aus Kohlen-
der Verbrennung Schwefeldioxid (SO2) entsteht. SO2 wasserstoffen besteht und dessen Schwefelgehalt
zählt zu den Luftschadstoffen; seine Emission wird zwischen 50 mg/kg und 1.000 mg/kg (0,1 % m/m)
über die Limitierung des Schwefelgehalts im Brennstoff liegt.
kontrolliert. Sein zulässiger Massegehalt ist in der • Heizöl EL schwefelarm
3. BImSchV verankert und beträgt für Heizöl EL Stan- Ein extra leichtflüssiger Brennstoff, der aus Kohlen-
dard seit 2008 max. 0,1 %. Ein leichtes Heizöl kann wasserstoffen besteht und dessen Schwefelgehalt
nach der 3. BImSchV als schwefelarm bezeichnet 50 mg/kg nicht überschreitet. Ein Heizöl EL muss
werden, wenn sein Schwefelgehalt 50 mg/kg (0,005 % nach dieser Norm als schwefelarm bezeichnet
m/m) nicht überschreitet (% m/m = Masseprozent). werden, wenn der Schwefelgehalt 50 mg/kg nicht
überschreitet.
Etwa 1–3 % der bei der Verbrennung entstehenden
SO 2 -Menge werden im Feuerraum zu SO3 umgewan-
delt, das mit dem Wasserdampf aus der Verbrennung
Dichte
ein Schwefelsäureaerosol bildet. Dieses kann bei Die Dichte ist das Verhältnis von Masse zu Volumen
Unterschreiten des Schwefelsäuretaupunkts konden- und wird in g/ml, kg/l oder kg/m3 angegeben.
sieren und so genannte Niedertemperaturkorrosions- Sie ist temperaturabhängig und wird in der Norm
produkte hervorrufen. Abhängig vom Schwefelgehalt auf eine Temperatur von 15 °C bezogen.
kann diese Niedertemperaturkorrosion auch in den DIN: max. 860,0 kg/m3.
nachgeschalteten Zügen des Kessels auftreten, wo die
Ablagerungen (Eisensulfate) an den Kesselwandungen Die Dichte ist zum einen wichtig für die Umrechnung
haften und den Wärmeübergang mindern können. von Volumen in Masse für zoll- und steuerrechtliche
Bei einer Kesselreinigung werden diese Ablagerun- Zwecke, zum anderen spiegelt sich in der Dichte das
gen entfernt. jeweilige Kohlenstoff-Wasserstoff-Verhältnis (C/H)
des Brennstoffs wider. Sie gibt Anhaltspunkte für die
Struktur der in ihm enthaltenen Kohlenwasserstoffe.
Ein technisch einwandfrei arbeitender Brenner er-
möglicht die rußfreie Verbrennung des Heizöls, selbst
wenn dessen Dichte an der oberen DIN-Grenze liegt.
Die Berechnung des Brennwerts kann man nach folgender Formel durchführen:
HS (MJ/kg) = 59 – (15,78 * d15 [kg/m 3] / 1.000) – (0,337 *w(S))
Hierin bedeuten:
d15 = Dichte des Heizöls bei 15 °C in kg/m 3, w(S) = Schwefelgehalt in Masseprozent (% m/m).11
Brennwert HS* Flammpunkt
Der Brennwert ist die Wärmemenge, die bei Der Flammpunkt ist die niedrigste Temperatur,
vollständiger Verbrennung eines Stoffs frei wird, bei der sich in einem geschlossenen Tiegel aus
wobei die Kondensationswärme des bei der Ver- einer zu prüfenden Flüssigkeit unter festgelegten
brennung entstehenden Wasserdampfes berück- Bedingungen Dämpfe in solcher Menge
sichtigt wird. Die Angabe erfolgt in MJ/kg. DIN: ent wickeln, dass sich im Tiegel ein durch Fremd-
Mind. 45,4 MJ/kg, dies entspricht einer Dichte von entzündung entflammbares Dampf-Luft-Gemisch
860 kg/m 3 . Auf das Volumen bezogen bedeutet bildet. DIN: über 55 °C.
dies einen Brennwert von 10,84 kWh/l. Typische
Werte für den Brennwert von Heizöl bewegen sich Mit Hilfe des Flammpunkts werden Mineralölprodukte
im Bereich von 10,68 kWh/l. eingestuft. Er ist eine sicherheitstechnische Kenn-
größe bei Lagerung, Transport und Anwendung. Heiz-
Mit steigender Dichte sinkt der Brennwert pro Kilo- öl EL wird mit einem Flammpunkt von über 55 °C im
gramm, nimmt aber, auf das Volumen bezogen, zu Sinne der Gefahrstoffverordnung und Betriebssicher-
(volumetrischer Brennwert). Mithin bedeutet eine heitsverordnung als nicht entzündlich eingestuft.
höhere Dichte des Öls „mehr Wärme im Tank“.
Der Brennwert ergibt sich durch die Abkühlung der
Abgase auf die Temperatur, die die an der Verbren- Unproblematische Handhabung von Heizöl EL
nung beteiligten Stoffe vor der Verbrennung hatten. durch hohen Flammpunkt (> 55 °C)
Brennwert = Heizwert + Kondensationswärme
Bei Heizöl EL liegt der Brennwert ca. 6,5 % oberhalb
des Heizwertes Hi.
Heizwert Hi*
Der Heizwert ist nicht mehr Bestandteil der
DIN 51603-1. Der Heizwert ist die Wärmemenge,
die bei vollständiger Verbrennung nutzbar wird,
wobei die Kondensationswärme des bei der
Verbrennung entstehenden Wasserdampfes
unberücksichtigt bleibt.
*H i (i steht für inferior) und H s (s steht für superior) sind die offiziellen
europaweit geltenden Abkürzungen für den Heiz- bzw. Brennwert.
Der Einfluss der Dichte auf den Brennwert wird an folgendem Beispiel deutlich. Als Schwefelgehalt
wurde ein Wert von 0,10 % eingesetzt.
d15 = 840 kg/m3: H s = 45,71 MJ/kg = 38,40 MJ/l
d15 = 860 kg/m 3: H s = 45,40 MJ/kg = 39,04 MJ/l12
Viskosität Asche
Als Viskosität bezeichnet man die Kraft des Anorganische Verbrennungsrückstände werden
inneren Widerstands, den eine Flüssigkeit der als Asche bezeichnet. Sie entstehen aus im Pro-
Verschiebung ihrer Moleküle entgegensetzt. dukt gelösten metallhaltigen Verbindungen.
Sie ist bei Heizöl EL wie die Dichte eine tempera- Heizöl EL ist aufgrund seines Herstellungs -
turabhängige Größe; die Angabe erfolgt in mm2 /s verfahrens frei von aschebildenden Substanzen.
bei 20 °C. Bei Verwendung der früher üblichen DIN: max. 0,01 Masseprozent*.
Einheit cSt ergeben sich gleiche Zahlenwerte.
DIN: max. 6,00 mm2 /s. *Die Angabe eines niedrigeren Grenzwerts ist bei dem vorgeschrie-
benen Prüfverfahren nicht zulässig. Der effektiv vorhandene Asche-
gehalt liegt um den Faktor 10 bis 100 unter dem obigen Wert.
Die Viskosität ist ein Merkmal für die Strömungs-
eigenschaften des Heizöls in Rohrleitungen und
bestimmt auch die Zerstäubungsgüte in einer Öl- Viskositäts-Temperatur-Verhalten von Heizöl EL
brennerdüse. Mögliche Nachteile höherer Viskosität
im Hinblick auf die Zerstäubung können durch eine
10
Ölvorwärmung kompensiert werden. Dabei werden 9
produktspezifische Unterschiede in der Viskosität,
Viskosität [mm2/s]
8
Typischer Durchschnittsbereich
wie sie bei der Bezugstemperatur vorliegen können, 7
stark verringert. Dazu ein Beispiel: 6 Obere Grenze der
Viskosität nach
5
DIN 51 603-1
4
Viskosität bei 20 °C Viskosität bei 50 °C
3
4,0 mm2/s 2,1 mm2/s
2
6,0 mm2/s 3,0 mm2/s 1
0 10 20 30 40 50 60 70 80
Ein bei 20 °C vorhandener Viskositätsunterschied von
2 mm2/s beträgt bei 50 °C nur noch 0,9 mm2/s.13
Sedimente und
Koksrückstand Gesamtverschmutzung
Als Koksrückstand bezeichnet man die Tendenz Die Gesamtverschmutzung ist als Summe aller
des Öls, zur Bildung von Ölkoks, wie es unter ölfremden Feststoffe (z. B. Rost, Sand und Staub)
extremen Luftmangelbedingungen auftreten definiert. Die Bestimmung dieses Merkmals
könnte. Die Bestimmung erfolgt nicht am Öl schließt auch die aus dem Öl selbst stammenden
selbst, sondern an seinem Destillationsrückstand unlöslichen Bestandteile ein und erfasst alle
in Höhe von 10 %. Der Koksrückstand wird in Feststoffe größer 0,7 μm. DIN: max. 24 mg/kg.
Masseprozent (% m/m) angegeben.
DIN: max. 0,3 Masseprozent. Heizöl EL unterliegt einer natürlichen Alterung,
die durch Einwirken von Wärme, Sauerstoff, Licht,
Dieses Merkmal betrifft vornehmlich die Anwendung Wasser, Mikroorganismen sowie Metallen (insbeson-
in Ölöfen (Verdampfungsbrennern) und ist kein rele- dere Buntmetallen) und deren Oxiden beschleunigt
vantes Kriterium für die Anwendung in Öldruck- werden kann. Dadurch kann es zur Bildung von
zerstäubungsbrennern. ölunlöslichen Alterungsprodukten kommen, die zum
Tankboden sinken. Die Alterungsprodukte am Tank-
boden können, wenn sie durch die Ölpumpe ange-
Wassergehalt saugt werden, zu Filter- und Düsenverstopfungen
Der Wassergehalt bezeichnet den im Heizöl EL ent- führen. Ein zu geringer Abstand der Saugleitung zu
haltenen Anteil an Wasser. DIN: max. 200 mg/kg. Tankboden und die Vernachlässigung der Tankpflege
tragen häufig zu diesen vermeidbaren Störungen bei.
Heizöl EL ab Raffinerie ist weitgehend wasserfrei. Außerdem können Störungen auftreten, wenn der
Die Fähigkeit von Heizöl EL, Wasser aufzunehmen, Bodensatz während einer Nachfüllung des Tanks auf-
ist temperaturabhängig und mit weniger als 0,01 % gewirbelt wurde und vor dem Einschalten des Bren-
(100 mg/kg) sehr gering. Ist mehr Wasser vorhanden, ners nicht lange genug gewartet wurde, bis sich der
so setzt sich das nicht mehr lösbare Wasser am aufgewirbelte Bodensatz wieder abgesetzt hat.
Tankboden ab. Wenn sich Wasser in Verbraucher-
tanks ansammelt, stammt es in aller Regel aus der
Kondensation der Luftfeuchtigkeit, einem natürlichen,
unvermeidbaren physikalischen Vorgang.14
Destillationsverlauf Pour Point
Als Destillationsverlauf bezeichnet man verschie- Der Pour Point ist nicht Bestandteil der DIN
dene festgelegte Temperaturen im Siedebereich 51603-1. Als Pour Point bezeichnet man die nied-
eines Stoffs, bei denen bestimmte Mengen ver- rigste Temperatur, bei der das Heizöl EL eben
dampft sind. Er gibt Aufschluss über die Mengen- noch fließt, wenn es unter festgelegten Bedin-
verteilung der unterschiedlich großen Kohlen- gungen abgekühlt wird.
wasserstoffmoleküle im Produkt und erlaubt
damit eine Bewertung der Aufmischung aus den Der Pour Point ist ein reiner Laborwert und beschreibt
Komponenten. In der Anforderungstabelle der die untere Grenze der Anwendung, was das Fließen
Heizölnorm (DIN 51603-1) werden Grenzwerte für des Heizöls in einer Rohrleitung anbelangt.
zwei Temperaturbereiche festgelegt.
Für die Praxis ist dieser Wert weniger aussagefähig,
Für die steuerrechtliche Klassifizierung (Abgrenzung da dabei z. B. nicht berücksichtigt wird, dass der Öl-
von Mitteldestillaten zu Benzin einerseits und Rück- vorfilter bereits bei Temperaturen oberhalb des Pour
standsölen andererseits) werden die Destillatmengen Point verstopfen kann. Daher ist er nicht mehr
bei 250 °C (max. 65 Vol.-% dürfen verdampft sein) und Bestandteil der DIN.
350 °C (mind. 85 Vol.-% müssen verdampft sein) her-
angezogen. Aus anwendungstechnischer Sicht sind
der Siedebeginn, das Siedeende und die Siede- Kälteverhalten von Mitteldestillaten
temperaturen für den Destillatanfall in Stufen von
jeweils 10 % wesentlich. Daraus lässt sich die Gleich-
mäßigkeit der Kohlenwasserstoffver teilung erkennen,
die für einen optimalen Ausbrand des Heizöls von
Bedeutung ist.
Kälteeigenschaften von Heizöl
Die Kälteeigenschaften von Heizöl lassen sich im
Labor durch festgeschriebene Testverfahren charak-
terisieren. Dabei werden die Proben jeweils unter
definierten Bedingungen abgekühlt, um die folgenden
drei Temperaturkennwerte zu ermitteln, die sich mit
abnehmender Temperatur des Heizöls nacheinander
einstellen: Cloud Point (CP), Cold Filter Plugging
Point (CFPP) und Pour Point.15
Cloud Point (CP) Wichtig für die Anwendung, besonders bei Transport
Der CP (wörtlich übersetzt: Wolken-Punkt) ist und Lagerung, ist das Kälteverhalten. Durch meist
die Temperatur, bei der ein blankes, flüssiges direkt in den Raffinerien oder Tanklägern zugegebene
Produkt unter festgelegten Prüfbedingungen Fließverbesserer (richtiger: Filtrierbarkeitsverbesserer)
durch die Ausscheidung von Paraffin kristallen wird erreicht, dass Heizöl EL noch bei Temperaturen
trüb oder wolkig wird. DIN: max. +3 °C. deutlich unterhalb des CP einsatzfähig ist. Der CP
selbst wird durch diese Additive nicht verändert.
Der CP allein erlaubt keine Aussage über die Einsatz- Die Grenzwertkombinationen von CP und CFPP in
fähigkeit von Heizöl bei niedrigen Temperaturen, der DIN ermöglichen für die Praxis Qualitäten mit
denn die Eintrübung des Heizöls hat zunächst keine einem ausreichenden Kälteverhalten (für frostfrei
Auswirkungen auf die Anwendbarkeit. Entscheidend installierte Anlagen).
für die Beurteilung der Kälteeigenschaften ist die
Kombination von Cloud Point und dem Grenzwert der
Filtrierbarkeit (CFPP).
Kälteverhalten von Mitteldestillaten
CP (°C)
Cold Filter Plugging Point (CFPP)
Die Temperatur, bei der ein Prüffilter unter defi-
nierten Bedingungen durch ausgefallene Paraffine
verstopft, wird als CFPP bezeichnet. Die Grenz-
werte für den CFPP sind in Abhängigkeit vom CP
festgelegt. DIN:
CFPP (°C)
max. –12 °C bei einem CP von +3 °C,
max. –11 °C bei einem CP von +2 °C,
max. –10 °C bei einem CP von ≤ +1 °C.Zusätzliche Anforderungen der DIN 51603-1 an Heizöl EL schwefelarm
Nach umfangreichen Voruntersuchungen wurden
zudem folgende zusätzlichen Anforderungen an
Heizöl EL schwefelarm in der DIN 51603-1 fest
gelegt.
Additive
In der Regel wird Heizöl EL schwefelarm mit Aufgrund der bisher vorliegenden Erfahrungen
speziell abgestimmten Additivpaketen, wie auch kann von einer ausreichenden Schmierfähigkeit
beim speziell additivierten Heizöl EL Standard, ausgegangen werden, wenn für die Schmier
zur Verbesserung der genannten Qualitäts fähigkeit nach DIN EN ISO 12156-1 ein Grenz-
eigenschaften angeboten. Um die Betriebssicher- wert von 460 Mikrometern nicht überschritten
heit insbesondere von Öl-Brennwertgeräten zu wird.
gewährleisten, die sich durch eine kompakte
Bauweise und zur Verbesserung des Wärmeüber- Anwendung in der Praxis
gangs mit geringen Spaltmaßen in der Abgasfüh- Heizöl EL schwefelarm ist zwar speziell für die
rung auszeichnen, sind aschebildende Additive Öl-Brennwerttechnik entwickelt worden, die Pro-
nicht zulässig. duktvorteile kommen aber auch in der Nieder
temperatur- und Standardheiztechnik zur Geltung.
Zur Qualitätsverbesserung ist die Verwendung
von Additiven zulässig. Geeignete Additive Besondere Vorkehrungen für eine Umstellung auf
ohne bekannte schädliche Nebenwirkungen, den Betrieb mit schwefelarmem Heizöl in konven
insbesondere ohne aschebildende Bestand tionellen Ölheizungen sind nicht nötig. Das schwe-
teile, können in geeigneter Konzentration felarme Heizöl ist problemlos mit dem bisherigen
zugegeben werden. Standardheizöl mischbar. Dennoch ist es empfeh-
lenswert, den Vorrat an Standardheizöl möglichst
Schmierfähigkeit weit aufzubrauchen.
Durch die deutliche Reduzierung des Schwefel
gehaltes wird in der Norm für schwefelarmes Ölanlagen, die ausschließlich mit schwefelarmem
Heizöl eine ausreichende Schmierfähigkeit für die Heizöl betrieben werden müssen (bei Verzicht auf
Betriebssicherheit der Ölbrennerpumpen gefordert. eine Kondensatneutralisation oder aufgrund von
Um diese Anforderung sicherzustellen, wird bei Herstellervorgaben), sind eindeutig zu kennzeich-
Bedarf der Brennstoff mit so genannten Lubricity- nen. Sie sollten einen grünen Füllrohrverschluss
Additiven (Schmier fähigkeitsverbesserern) additi- und einen Hinweisaufkleber am Ölgerät haben.
viert.
In bestimmten Anlagen darf nach Vorgabe
der Hersteller oder nach Vorgabe lokaler
Abwasserr egelungen (z. B. Arbeitsblatt
ATV-DVWK-A 251) allein Heizöl EL schwefel-
arm eingesetzt werden.17
Heizölsorten
Aufgrund des technischen Fortschritts und der diffe-
Heizöl EL schwefelarm
renzierten Anforderungen der modernen Ölheizungs- Einer der Gründe für die Einführung dieses Produkts
technik wurde das technische Produkt Heizöl EL ist u. a. die Förderung der Öl-Brennwerttechnik.
kontinuierlich weiterentwickelt. Dies führte konsequen- Schon heute werden Öl-Brennwertgeräte angeboten,
terweise zu einer Produktdifferenzierung, die, ver- die speziell für diesen Brennstoff entwickelt wurden.
gleichbar mit der der Automobilkraftstoffe, spezielle Mit der Überarbeitung der DIN 51603-1 im Jahr 2003
brennstoffspezifische Eigenschaften für den jeweiligen wurden erstmals die Anforderungen und Eigenschaf-
Anwendungsfall und Kundenwunsch zur Verfügung ten für schwefelarmes Heizöl EL festgelegt. Ein Heizöl
stellt. Grundsätzlich lassen sich daher heute folgende EL muss nach dieser Norm als schwefelarm bezeich-
drei Heizölsorten unterscheiden. net werden, wenn der Schwefelgehalt 50 mg/kg nicht
überschreitet. Das bedeutet eine Reduzierung des
Schwefelgehaltes gegenüber dem maximal zulässigen
Schwefelgehalt beim Standardheizöl um den Faktor
Heizöl EL Standard 20 und führt zu einem Niveau der SO2-Emissionen,
Zurzeit sind alle Ölgeräte, bis auf sehr vereinzelte das mit dem von Erdgas vergleichbar ist. In der Regel
Ausnahmen, grundsätzlich für den Einsatz von Heizöl wird Heizöl EL schwefelarm mit speziell abgestimmten
EL Standard nach DIN 51603-1 zugelassen. In der Additivpaketen zur Verbesserung der genannten
Regel wird das Standardheizöl nur hinsichtlich des Qualitätseigenschaften angeboten. Um die Betriebs-
Kälteverhaltens seitens der Raffinerie additiviert, der sicherheit insbesondere von Öl-Brennwertgeräten
Schwefelgehalt liegt zwischen 50 mg/kg und maximal zu gewährleisten, die sich durch eine kompakte Bau-
1.000 mg/kg (0,1 % m/m). Dieser genormte Qualitäts- weise und zur Verbesserung des Wärmeübergangs
brennstoff erfüllt alle vorgenannten Anforderungen mit geringen Spaltmaßen in der Abgasführung aus-
der DIN 51603-1 und ist aufgrund seiner hohen Wirt- zeichnen, sind aschebildende Additive nicht zulässig.
schaftlichkeit durch vergleichsweise günstige Brenn- Zudem wird in der Norm für schwefelarmes Heizöl
stoffkosten seit langem einer der wichtigsten und eine ausreichende Schmier fähigkeit für die Betriebs-
bewährten Energieträger im Raumwärmemarkt. sicherheit der Ölpumpen gefordert. Um diese Anforde-
rung einzuhalten, wird bei Bedarf der Brennstoff mit
so genannten Lubricity-Additiven (Schmierfähigkeits-
verbesserern) additiviert.18
Speziell additiviertes Heizöl EL Stan-
dard und Heizöl EL schwefelarm
Von zahlreichen Mineralölhandelsunternehmen wird
zusätzlich eine zweite Heizölsorte angeboten. Auch
diese je nach Anbieter unterschiedlich bezeichnete
Premium-Qualität entspricht selbstverständlich den
Anforderungen der DIN 51603-1. Gegenüber der
„Standard-Qualität“ werden hierbei durch Zugabe
Schwefelgrenzwerte –
Erdgas und Heizöl EL schwefelarm19
von speziell abgestimmten Additivpaketen, anwen- zwischen Heizöl EL Standard und dem speziell
dungsrelevante Eigenschaften verbessert. additivierten Heizöl EL Standard wählen. Bestandteile
Diese Additivpakete werden beim Betanken des des Additivpakets sind in der Regel Stabilitätsver-
Kundentanks durch eine automatische Dosier- besserer (zur Verbesserung der thermischen sowie
einrichtung am Tankwagen dem Heizöl beigemischt. der Lagerstabilität), Metalldeaktivatoren und ggf.
Hierdurch ist eine exakte Dosierung möglich, eine Geruchsüberdecker. Bei einigen Anbietern sind zusätz-
Überdosierung, die zu Anlagenstörungen führen lich Verbrennungsverbesserer im speziell additivierten
könnte, wird vermieden. Der Kunde kann vor Ort Heizöl EL Standard enthalten.
Qualitätsmerkmale von Heizöl EL – die verschiedenen Sorten im Vergleich
Spez. additiviert Heizöl EL
Heizöl EL Standard Heizöl EL schwefelarm
Standard / Heizöl EL schwefelarm
Qualitätsbrennstoff mit
festgelegten Anforderungen ü ü ü
Erfüllung der Anforderungen
der DIN 51603-1 für Heizöl EL ü ü ü
Erfüllung der Anforderungen
der DIN 51603-1 für Heizöl EL – ü – /ü
schwefelarm
Additive zur Verbesserung/
Einstellung des Kälteverhaltens, ü ü ü
Zugabe in Raffinerie
Spezielle Additivpakete zur
(Meist Dosierung am
Verbesserung der Stabilität, – ü Tankwagen)
Geruchsüberdecker
Einleitung von Kondensaten Häufig (je nach kommunaler Regelungen wie bei Erdgas Häufig (je nach kommunaler
aus Öl-Brennwertgeräten: Abwassersatzung) Abwassersatzung) /
Neutralisation erforderlich Regelungen wie bei Erdgas
Flächendeckende Verfügbarkeit (Spezialqualitäten werden unter
ü ü verschiedenen Markennamen
angeboten)
Bemerkungen Zusätzlich zu den Vorteilen der „Spezial- Von vielen Geräteherstellern
qualität“ verringerte Bildung von NT- empfohlen, insbesondere wegen
Korrosionsprodukten und Ablagerungen. der nachweislich verbesserten
Brennwertkessel, die nur für diesen Brenn- Stabilität. Besonders geeignet für
– stoff geeignet sind, werden angeboten moderne Systeme mit kleinen
Leistungen und kleinen Düsen-
querschnitten sowie bei langen
Lagerzeiten des Heizöls20
Wechsel bzw. Mischen der
Übersicht der Kennzeichnung von
einzelnen Heizöl-EL-Sorten
Ölheizungsanlagen beim Einsatz von Heizöl EL
Wer sein Ölgerät mit schwefelarmem Heizöl betreiben schwefelarm
möchte, braucht keine besonderen Vorkehrungen
zu treffen. Es empfiehlt sich jedoch, den Vorrat des
bisher verwendeten Heizöls so weit wie möglich auf-
zubrauchen. Außerdem sind vor der Umstellung auf
die schwefelarme Heizölqualität eine Brennerwartung
und Kesselreinigung sinnvoll, damit die Vorteile der
sauberen Verbrennung maximal zur Geltung kommen.
Nach einer Befüllung mit Heizöl EL schwefelarm
versieht der Heizöllieferant zur Information für den
Heizungsmonteur und den Schornsteinfeger Kessel
und Tank mit einem entsprechenden Aufkleber, aus
dem auch Liefermenge, Lieferdatum und die Firmen-
anschrift des Mineralölhändlers ersichtlich sind.
Muss das Ölgerät mit Heizöl EL schwefelarm betrie-
ben werden (z. B. nach Herstellervorgabe oder bei
einem Öl-Brennwertgerät ohne Neutralisationseinrich-
Aufkleber als Liefernachweis für
tung), so ist das bei einer Heizölbestellung zu
Heizöl EL schwefelarm
berücksichtigen. Sind Restbestände von Heizöl EL
Standard im Tank einer anstehenden Befüllung mit
Heizöl EL schwefelarm vorhanden, so geben die
Gerätehersteller Auskunft über das ggf. zulässige
Mischungsverhältnis. Ist von Seiten des Herstellers
eine Mischung der Qualitäten für den Betrieb des
Gerätes unzulässig, so sind vor der Befüllung einer
Öllageranlage mit Heizöl EL schwefelarm die ggf.
vorhandenen Restmengen Heizöl EL Standard zu
entfernen. Gekennzeichnet werden Ölgeräte, die aus-
schließlich mit Heizöl EL schwefelarm betrieben
werden müssen, mit einem grünen Füllrohrverschluss
und einem grünen Aufkleber am Gerät oder Tank.
Damit ist sichergestellt, dass – etwa bei Öl-Brenn-
wertanlagen ohne Neutralisationseinrichtung – kein
Standardheizöl eingefüllt wird.
Kennzeichnung einer Ölheizungsanlage,
die mit Heizöl EL schwefelarm betrieben
werden muss (z. B. nach Herstellervorgabe
oder bei einem Öl-Brennwertgerät ohne
Neutralisationseinrichtung)21
Perspektive „Bioheizöl“
Flüssige Brennstoffe aus nachwachsenden Rohstof fen setzung definiert, dass diese neuen Brennstoffe für
können zukünftig den Bedarf an fossilen Energieträgern bestehende Ölheizungstechnik kompatibel sind. In
senken. Zurzeit laufen gemeinsame Testprogramme ihr sind die Mindestanforderungen, Prüfverfahren und
von Mineralölwirtschaft und Heizgeräteindustrie, in Grenzwerte sowie die Benennung eines alternativen
denen der Einsatz von flüs sigen Biokomponenten Heizöls geregelt. Die korrekte Bezeichnung für eine
(Pflanzenöle, Fettsäuremethylester – FAME, hydrierte Zumischung von > 5,9 bis 10,9 Volumenprozent FAME
Pflanzenöle – HVO) als Mischkomponenten zum lautet: Heizöl DIN SPEC 51603-6 EL A Bio 10.
schwefelarmen Heizöl in bestehenden Ölheizungs- Rezepturen zu spezifischen Mischungsverhältnissen
anlagen untersucht werden. Ziel ist es, ohne größeren sind in der Vornorm aber nicht festgelegt. Eine Vor-
Investitionsaufwand in den Ölanlagen Biobrennstoffe, norm wird dann erstellt, wenn die Praxiserfahrungen
umgangssprachlich auch Bioheizöl, aus nachwach- mit dem Produkt noch nicht von allen interessierten
senden Rohstoffen einzusetzen – ganz im Sinne der Kreisen als vollständig und ausreichend angesehen
energiepolitischen Zielsetzung: Energieeffizienz werden.
erhöhen und den Einsatz erneuerbarer Energien
ausbauen. Eine Vornorm erhebt keinen Anspruch auf Vollständig-
keit, sondern legt nur solche Eigenschaften fest, die
Aus technischer Sicht ist besonderes Augenmerk in der bisherigen Diskussion für eine ausreichende
darauf zu richten, dass „neue flüssige Brennstoffe“ Qualität als unbedingt notwendig erkannt wurden.
kompatibel zu der bestehenden Ölheizungstechnik Die Vornorm für Bioheizöl gibt Herstellern von Öl-
im Markt sein sollen. Mit einer Vornorm für alternative geräten und Komponenten erstmals Rahmenbedin-
und Bioheizöle, der DIN SPEC 51603-6, werden ers- gungen für eine bioheizöltaugliche Gestaltung ihrer
te produktspezifische Anforderungen unter der Ziel- Produkte.
Reduzierung des Bedarfs an fossilen Energieträgern22
Heizölzusätze
(Additive)
Heizölzusätze werden meist als Additive bezeichnet.
Auf dem Markt werden hauptsächlich Fließ-, Stabili-
täts- und Verbrennungsverbesserer angeboten, um
bestimmte produkt- bzw. anwendungsspezifische
Eigenschaften zu verstärken. In vielen Additivpaketen
werden verschiedene Wirkstoffe miteinander kombi-
niert. Bei der Verwendung von Additiven sind unbe-
dingt die Herstellerangaben zu beachten, insbeson-
dere im Hinblick auf die Dosierung.
Heizöl EL ist wegen der geforderten Kälteeigenschaften
in der Regel bereits ab Raffinerie additiviert.
Fließverbesserer
Fließverbesserer bzw. Filtrierbarkeitsverbesserer
werden dem Heizöl EL schon in der Raffinerie beige-
fügt. Sie bewirken, dass das Wachstum der Paraffin-
kristalle bei tiefen Temperaturen begrenzt wird.
So kann auch durch Paraffinkristalle eingetrübtes
Heizöl EL filtrierfähig bleiben.
Bei Anlagen, in denen entgegen der DIN 4755 eine
frostgeschützte Lagerung des Heizöls nicht regel-
mäßig einzuhalten ist, kann die Verwendung von
zusätzlichen Fließverbesserern helfen. Die Zugabe
zum Heizöl EL ist nur sinnvoll, bevor die Bildung von
Paraffinkristallen eingesetzt hat. Diese Additive be-
stehen aus aschefreien Polymeren, die sich im Heizöl
EL lösen und das Wachstum der Paraffinkristalle
begrenzen. Der Grenzwert der Filtrierbarkeit (CFPP) in
handelsüblichem Heizöl EL kann dadurch gegenüber
dem von der Raffinerie eingestellten Wert abgesenkt
werden. Der Beginn der Bildung von Paraffinkristallen
(CP) wird durch Fließverbesserer nicht herabgesetzt.23
Stabilitätsverbesserer
Heizöl EL kann bei langer Lagerdauer einer natürlichen Um den gestiegenen Ansprüchen an eine hohe Ener-
Alterung unterliegen. Dieser vor allem zeitabhängige gieausnutzung bei reduzierten Schadstoffemissionen
Prozess ist im Normalfall unkritisch. Bedingt durch zu genügen, kommen in modernen Brennern so
unterschiedliche Faktoren wie die Einwirkung von genannte Ölvorwärmungen zum Einsatz. Zudem er-
Licht, Sauerstoff, Wärme und Buntmetallen wird die- reichen je nach Betriebsweise einzelne Brennerbau-
ser Alterungsprozess jedoch beschleunigt. Moderne teile Werkstofftemperaturen von bis zu 900 °C, die
Brennersysteme verbrauchen zudem weniger Heizöl, eine Erwärmung des Heizöls, insbesondere nach dem
womit sich die Lagerzeiten in bereits vorhandenen Abschalten des Brenners, im Düsenstock bewirken.
Öltanks erhöhen. Werden ggf. entstandene Alterungs- Hierdurch kann es zu einer verstärkten thermischen
produkte vom Brenner angesaugt, kann es zu einer Beanspruchung des Heizöls im Bereich des Ölvor-
Verringerung der Betriebssicherheit der Anlage kom- wärmers und der Öldüse kommen. Dies kann in ein-
men. Die Bildung von Alterungsprodukten kann durch zelnen Fällen zur Bildung von Ablagerungen führen.
spezielle Additive verringert werden.
Die thermische Stabilität und das Langzeitlagerverhalten
Als Additive kommen z. B. Antioxidantien zum Ein- von Heizöl EL können durch spezielle Additive, zusam-
satz, die eine Alterung des Heizöls als Reaktion mit menfassend Stabilitätsverbesserer genannt, positiv be-
dem Luftsauerstoff bei der Lagerung verlangsamen. einflusst werden. Die Bildung von Alterungsprodukten
Detergentien und Dispergatoren sind in der Lage, wird verringert, die thermische Stabilität von Heizöl EL
vorhandene Alterungsprodukte im Heizöl zu binden, wird deutlich erhöht und der negative Einfluss von
und können so die Öllageranlage über lange Zeit frei Metallen wird durch Metalldeaktivatoren kompensiert.
von Ablagerungen halten. Der Einsatz von Stabilitätsverbesserern wird auch von
vielen Geräteherstellern begrüßt, da hierdurch die
Betriebssicherheit erhöht wird.
Einfluss des Fließverbesserers auf das Kristallwachstum
Fließverbesserer
sorgen dafür,
dass die Beim
Paraffinkristalle Unterschreiten
klein und damit des Cloud Points
filtergängig (CP) bilden sich
bleiben Paraffinkristalle24
Verbrennungsverbesserer
Vereinfacht dargestellt basieren diese Additive über- eingebrachten Aschebildner ist so gering, dass bei
wiegend auf in Heizöl EL löslichen organischen vorschriftsmäßiger Dosierung der nach DIN 51603-1
Eisenverbindungen mit der katalytischen Eigenschaft, zulässige „Asche“-Wert bei weitem nicht erreicht
die Rußbildung im Ansatz zu unterbinden bzw. die wird. Bei Heizöl EL schwefelarm ist die Zugabe metall-
Verbrennungstemperatur von bereits vorhandenem haltiger Additive allerdings nicht zulässig.
Ruß zu senken.
Der Einsatz von Verbrennungsverbesserern bei
modernen Brennern mit Abgasrezirkulation (z. B. bei
Wichtiges zum Einsatz von Additiven
so genannten Blaubrennern) ist nicht erforderlich, • Bei der Verwendung von Additiven sind die Her-
da diese Technologie eine permanent rußfreie Ver- stellerangaben, insbesondere in Hinblick auf die
brennung ermöglicht. Herkömmliche Gelbbrenner Dosierung, zu beachten.
hingegen können mit zunehmender Betriebsdauer • Die Stabilität und damit das Langzeitlagerverhalten
aus den unterschiedlichsten Gründen ihren anfangs von Heizöl EL können durch spezielle Additive ver-
vom Monteur optimal eingestellten Betriebspunkt ver- bessert werden.
ändern. Wirksame Verbrennungsverbesserer vermögen • Wenn die Ursache von Brennerstörungen in der
den dadurch üblichen Anstieg der Rußzahl und die Zugabe eines Additivs vermutet wird, ist die Kennt-
Bildung von Rußbelägen im Kessel zu reduzieren. nis des Produktes unerlässlich. Nur so lässt sich
die Frage nach einer möglichen Mitwirkung des
Ebenso können die Auswirkungen von Veränderungen Additivs an der Störung klären.
im Umfeld – wie z. B. schwankende Zugverhältnisse • Bei den heute eingesetzten neu entwickelten Addi-
im Schornstein, die die Verbrennung beeinflussen – tivpaketen sind Unverträglichkeiten untereinander
ausgeglichen werden. Durch Verbrennungsverbesse- nicht bekannt.
rer kann der optimale Zustand der Anlage über einen • Die nachträgliche Zugabe von Fließverbesserern
längeren Zeitraum gehalten werden. kann bestehende Filterverstopfungen durch
Paraffinausscheidungen nicht beheben.
Verbrennungsverbesserer eignen sich auch für den • Eine Gelbfärbung des Filterpapiers bei der Ruß-
Einsatz in Verdampfungsbrennern (Ölöfen). Typisches zahlmessung bedeutet nicht zwangsläufig das Vor-
Erscheinungsbild für eine mit Verbrennungsverbes- handensein von Ölderivaten im Abgas. Bleibt die
serern betriebene Anlage sind leicht rotbraune, un- Färbung nach Anwendung des Fließmittels (Azeton)
schädliche Beläge auf den Wänden des Feuerraums, erhalten, handelt es sich um Eisenoxide aus dem
deren Menge äußerst gering ist. Die Menge der über Einsatz von Verbrennungsverbesserern.
metallhaltige Additive (Verbrennungsverbesserer)25
Lagerung von Heizöl EL
Bei der Lagerung von Heizöl EL beim Verbraucher In der DIN 4755 wird daher gefordert, dass sowohl
haben sich in den vergangenen Jahren Änderungen die Lagerung als auch die Verlegung der Ölleitungen
ergeben. Der spezifische Jahresverbrauch ist durch zum Brenner frostsicher sein müssen.
moderne, ökonomische Kessel und Brenner, neue
Heizungsregelungen sowie Maßnahmen zur zusätz- Steht der Öltank im Keller, wird diese Bedingung
lichen Wärmedämmung der Gebäude gesunken. Die erfüllt. Bedenklich sind Behälter, die in nicht wärme-
Vorräte des Verbrauchers reichen daher bei gleichem gedämmten Anbauten, Schuppen oder im Freien
Lagervolumen heute deutlich länger als in der Ver- stehen. Hier kann es im Winter zu Problemen kommen,
gangenheit. Abhängig von den Lagerungsbedingungen wenn die Temperaturen Minusgrade erreichen.
können sich geringe Mengen ölunlöslicher Anteile Kritisch können auch Erdtanks sein, die zwar frost-
bilden, die sich zusätzlich zum Kondenswasser am sicher liegen, deren Ölleitung aber bei nicht sach-
Tankboden ablagern. Das Entstehen dieser Alterungs- gerechter Installation insbesondere im Bereich des
produkte wird neben der Zeit durch verschiedene Domschachts ungeschützt der Kälte ausgesetzt ist.
Faktoren begünstigt. Diese sind vor allem:
• Wärme, die auf das Produkt einwirkt Die Ursache der Bildung von Paraffinkristallen liegt
• Lichteinfall auf das Produkt in den natürlichen Bestandteilen des Heizöls, die als
• Sauerstoffkontakt über die Entlüftungsleitung Normalparaffine bezeichnet werden. Sie bestehen
des Öltanks oder bei Zweistrangsystemen durch aus langkettigen Kohlenwasserstoffmolekülen, die
den freien Fall des Heizöls aus der Rücklaufleitung sich durch ein hervorragendes Brennverhalten aus-
in den Tank zeichnen. Beim Unterschreiten einer gewissen Tempe-
• die katalytische Wirkung von Buntmetallen und ratur gehen sie vom flüssigen in den festen Zustand
ihren chemischen Verbindungen über und trüben das Heizöl EL ein (siehe auch Cloud
Point). Steigt die Temperatur, lösen sich die festen
Bestandteile wieder auf.
Frostsichere Lagerung ist gefordert
Beim Abkühlen von Heizöl EL beginnen ab einer
bestimmten Temperatur (CP) einzelne Bestandteile
(Paraffine) zu kristallisieren. Dies führt zuerst zu einer
milchigen Trübung des Brennstoffes. Beim weiteren
Abkühlen konglomerieren die Paraffinkristalle.
Es kommt zu einer Filterverlegung und Leitungs-
verstopfung zu einer Störung der Heizungsanlage.26
eintrag beeinträchtigt. Bei frostgefährdeter Lagerung
kann das Einstrangsystem aufgrund der geringen
Transportgeschwindigkeit des Heizöls durch die
Ölleitungen jedoch Anlagenstörungen infolge von
Kristallisation begünstigen. Hier ist ggf. das Zwei-
strangsystem vorteilhafter.
• Die vorgeschriebene frostgeschützte Lagerung von
Heizöl EL ist zu beachten. Bei Erdtanks ist der kriti-
sche Punkt häufig der Bereich des Domschachts.
Sowohl Vor- als auch etwa vorhandene Rücklauf-
leitungen müssen gut gegen Kälte gedämmt sein.
Absperrventile, die aus der Wärmedämmung her-
ausragen, stellen eine Kältebrücke dar.
• Eine Innenbeschichtung bei Stahltanks vermeidet
Rostbildung. Nach der Beschichtung von Tanks ist
die vom Hersteller vorgegebene Wartezeit zur Aus-
härtung einzuhalten.
Tipps für die richtige Lagerung • Vollbeschichtungen sind vorzuziehen, da sich bei
• Transparente Kunststofftanks sind lichtgeschützt Teilbeschichtungen im unbeschichteten oberen Teil
aufzustellen (DIN 4755). Auch ein Lichteinfall durch des Tanks Flugrost bilden kann, der sich im Heizöl
Kellerfenster ist zu unterbinden. EL nur schwer absetzt und als mögliche Störungs-
quelle in die Ölversorgung gelangen kann.
• Zur Heizölversorgung des Brenners ist das Ein-
strangsystem (nur Vorlaufleitung) mit Entlüfter dem • Keine wässrigen Korrosionsschutzmittel in den Öl-
Zweistrangsystem (Vor- und Rücklaufleitung) vor- tank einfüllen bzw. Opferanoden installieren. Hier-
zuziehen. Außerdem wird die Lagerstabilität des durch können sich Emulsionen und Sedimente
Heizöls nicht durch das in den Tank rückgeführte bilden, die von der Ölpumpe angesaugt werden
Heizöl EL und den dadurch möglichen Sauerstoff- und dann zu Betriebsstörungen führen können.Sie können auch lesen
