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Mögliche Probleme mit Ethanolkraftstoff

Übersicht	Technische Details	E85-Probleme	Diskussion
		Allgemeine Betrachtung Effekte des Wasseranteils Zusätzliche Effekte Weitere Probleme

Ethanol ist ein Alkohol, der aus zwei Kohlenstoffatomen, sechs Wasserstoffatomen und einem Sauerstoffatom besteht: C₂H₅OH
...

Die technischen Details für Ethanol-Kraftstoff:
Chemische Reaktion, Wirkungsgrad, CO₂-Ausstoß,...

Ein Wenig über Ethanol-Autokraftstoff und seine Wirkungen auf die Umwelt

Hier können Sie den Preisunterschied zwischen Ethanol und Benzin ausrechnen

Für ganz Eilige: Die Zusammenfassung.

Hier können Sie den Preisunterschied zwischen Ethanol und Benzin ausrechnen

Hier können Sie Ihre jährlichen Kraftstoffkosten (im Vergleich Ethanol / Benzin) ausrechnen

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Speziell für Studierende: Das Programm STUDENT

Einige kurze Informationen zu Referaten, Diplom- und Doktorarbeiten

Unterricht in mathematisch naturwissenschaftlichen Themen.
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Allgemeines

Ethanol ist in einem beliebigen Verhältnis mit Wasser mischbar. Es wird gegenwärtig durch alkoholische Gärung in wässrigen Lösungen hergestellt. Auch ist Ethanol hygroskopisch (wasseranziehend).

Ethanol-Kraftstoff enthält in Normalfall einen geringen Anteil Wasser (In den Datenblättern wird inzwischen nur noch auf die Mess-Norm SS-ISO 760 verwiesen und es werden keine expliziten Angaben gemacht).

Wasser kann über die Entlüftung des Tankes aus der Luft (oder andere Undichtigkeiten der Tankanlage!!!) ebenso in den Kraftstoff gelangen, wie bereits – durch Fehler in der Produktion – bei der Lieferung enthalten sein.

Spürbare Effekte erhöhten Wassergehaltes

Ein spürbarer Effekt eines zu großen Wasseranteiles im Ethanol-Kraftstoff ist das sporadische Auftreten von Zündaussetzern, die geschwindigkeitsunabhängig sind und im Normalfall nicht zum Stehenbleiben des Motors führen.
(Anscheinend findet keine vollständige Vermischung des Wassers mit dem Kraftstoff statt, da der Benzinanteil hydrophob (wasserabstoßend) ist.)

Ein zweiter Effekt ist ein deutlich vergrößerter und stark schwankender Kraftstoffverbrauch. Zum Einen ist hier der nutzbare Anteil des Kraftstoffes am gesamten Kraftstoffvolumen verringert, zum Anderen wird Energie zur Verdampfung des Wassers benötigt und zum Dritten verringert sich die Verbrennungstemperatur und damit der Wirkungsgrad der Verbrennung. (Bezüglich des Wirkungsgrades stehen keine verlässlichen Angaben zur Verfügung).

Beispiel eines stark schwankenden und zunehmenden Kraftstoffverbrauches in Folge eines großen Wassergehaltes im Ethanol E85
(Gemessen unter den Bedingungen:
Jeweils zu einem Drittel Stadtverkehr, Autobahnfahrt mit 120 km/h und Autobahnfahrt mit 200 km/h)

Nach einer Reklamation des hohen Wassergehaltes im Kraftstoff (Tachostand 31 000 km) sinkt dieser Anteil – und damit der Kraftstoffverbrauch – langsam...

Das gleiche Beispiel eines stark schwankenden und zunehmenden Kraftstoffverbrauches in Folge eines großen Wassergehaltes im Ethanol E85
sowie schwankenden Temperaturen (kleinerer Verbrauch bei niedigen Temperaturen), über eine größere Fahrstrecke gemessen.
(Gemessen unter den Bedingungen:
Jeweils zu einem Drittel Stadtverkehr, Autobahnfahrt mit 120 km/h und Autobahnfahrt mit 200 km/h)

Für einwandfreien Ethanol-Kraftstoff E85 ist der Verbrauch etwa 20% größer als für Benzin (siehe nachfolgende Grafik: 0% Wassergehalt). Enthält nun der Kraftstoff auch Wasser, so verringert sich sein Energiegehalt und folglich vergrößert sich der Kraftstoffverbrauch. Unter Berücksichtigung der spezifischen Verdampfungsenergie des Wassers (Q_H2o=2,3 MJ/l) – aber ohne Berücksichtigung des kleineren Wirkungsgrades – ergibt sich, abhängig vom Wassergehalt des Kraftstoffes, ein größerer Kraftstoffverbrauch (gemäß nachfolgender Grafik).
Hinweis: In Folge des verringerten Wirkungsgrades ist der tatsächliche Verbrauch größer als dargestellt.

Tipp: Messen Sie regelmäßig den Kraftstoffverbrauch Ihres Fahrzeuges und sprechen Sie ggf. mit Ihrem Tankwart.

Vergleich des Kraftstoffverbrauches für Benzin mit dem für Ethanol E85, mit den Parametern Wassergehalt des Ethanols 0%, 10%, 20%. (Wird der veränderte Wirkungsgrad für Ethanol-Wasser-Mischungen noch zusätzlich abgeschätzt, kann die Angabe 10% durch 5% und die Angabe 20% durch 10% ersetzt werden.)

Zusätzliche Effekte erhöhten Wassergehaltes

Wasser verringert die Schmierwirkung des Kraftstoffes und des Motoröles! Damit kann ein großer Wassergehalt im Kraftstoff zu Motorschäden führen.

Wasser kann zu Korrosion im Motor und in den kraftstoffführenden Leitungen sowie der Kraftstoffpumpe führen.

Ein zu großer Wassergehalt im Kraftstoff kann zu Motorschäden führen! Ein regelmäßiger Ölwechsel ist zwingend durchzuführen!

Weitere-Probleme

Im Sommer 2009 wurden in Schweden einige Probleme mit den Kraftstoffpumpen in Neufahrzeugen – bei hohen Temperaturen (30°C) – beobachtet. Dieses kann aber möglicherweise auf einen Fabrikationsfehler zurück geführt werden.

Weitere Probleme mit Ethanol-Fahrzeugen sind z.Z. nicht bekannt.

In älteren – nicht europäischen – Fahrzeugen ohne Umrüstung können Dichtungen und Kraftstoffleitungen vom Ethanol angegriffen werden.

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Hier gibt es Infos zum Tankstellennetz und zu Umrüstungsmöglichkeiten

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created 2007-07-24 * edited 2009-07-21