BiodieselDie Bereitstellung von regenerativen Kraftstoffen aus erneuerbaren Ressourcen wird in einem zuk\u00fcnftigen Energiesystem eine herausragende Rolle \u00fcbernehmen. Ziel der EU ist ein Mindestverbrauchsanteil von 5,75 % Biokraftstoffen bis zum Jahr 2010. Dar\u00fcber hinaus sollen 20 % der herk\u00f6mmlichen Kraftstoffe bis zum Jahr 2020 durch alternative Kraftstoffe ersetzt werden.Vielversprechend sind Biokraftstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen und nativen Abfallstoffen, darunter pflanzliche und tierische Fette und Fetts\u00e4uren sowie deren Methylester als selbstz\u00fcndender Kraftstoff f\u00fcr Dieselmotoren. Seit Anfang der 80er Jahre wird verst\u00e4rkt auf dem Gebiet Pflanzen\u00f6le bzw. Pflanzen\u00f6lderivate als nachwachsender Rohstoff gearbeitet. Aufgrund der Stoffeigenschaften zeigte sich bald, dass f\u00fcr die direkte Anwendung des \u00d6ls ein spezieller Motor erforderlich ist.Die raschere Variante, die au\u00dferdem eine m\u00f6glichst universelle Einsetzbarkeit des pflanzlichen Treibstoffs in bestehenden Antriebsaggregaten gew\u00e4hrleistet, ist die Anpassung des Treibstoffs an den Motor. Der Fetts\u00e4uremethylester, auch als Biodiesel bezeichnet, hat deswegen ein gro\u00dfes Potential, sich Marktanteile von Mineral\u00f6lkraftstoffen zu erobern.Der weltweite Verbrauch an Biodiesel ist seit 1991 permanent gestiegen. Die meisten modernen Dieselfahrzeuge sind f\u00fcr den Einsatz von Biodiesel freigegeben, wenn der Kraftstoff die Anforderungen der DIN-Norm E 51 606, die sich an Kennwerte von Raps\u00f6lmethylester anlehnt, erf\u00fcllt.Als Rohstoffquelle dominiert fast ausschlie\u00dflich Raps\u00f6l die Herstellung von Biodiesel. Aufgrund der begrenzten landwirtschaftlichen Nutzfl\u00e4che und des subventionierten Rapsanbaus in Europa k\u00f6nnen maximal 5 ? 10 % des konventionellen Diesels durch Raps\u00f6lmethylester substituiert werden. Der Ruf nach Erweiterung der Rohstoffbasis durch Nutzung weiterer Fettfeedstocks – wie andere Pflanzen\u00f6le, Tierfette und Altfette (native Recyclingprodukte) – wird immer lauter. Das Sammelpotential f\u00fcr Altfett in Deutschland liegt bei 380 kt\/a, was zu einer Verdopplung der gegenw\u00e4rtigen Biodieselmenge f\u00fchren k\u00f6nnte.Technisch haben sich verschiedene Verfahren speziell zur Biodieselherstellung durch Umesterung von Raps\u00f6l durchgesetzt. Alle Verfahren arbeiten mit einem basischen Katalysator (NaOH, KOH, NaCH3O) und werden mehrstufig in R\u00fchrkesseln, Kolonnen oder Rohrreaktoren mit intermedi\u00e4rer Glycerinphasenabtrennung betrie-ben. Der Einsatz wasser- oder fetts\u00e4urehaltigen Rohstoffen ist nicht m\u00f6glich (Seifenbildung durch basischen Katalysator).Die Einbeziehung der Altfette in die Rohstoffbasis der Biodieselherstellung erfordert die Entwicklung einer an-deren Technologie. Gr\u00fcnde daf\u00fcr sind einige Besonderheiten vergleichsweise zum vollraffinierten Raps\u00f6l, wie:\u00b7\tgr\u00f6\u00dferer Verschmutzungsgrad,\u00b7\thoher Anteil freier Fetts\u00e4uren,\u00b7\tabweichendes Fetts\u00e4urespektrum,\u00b7\tgeringerer Anteil von Antioxidantien (Oxidationsstabilit\u00e4t, Lagerf\u00e4higkeit).Die Aufgabe meiner Promotion bestand in der Optimierung der Synthese des Methylestergemisches durch sauer katalysierte simultane Um- und Veresterung von Triglyceriden und freien Fetts\u00e4uren mit Methanol in einem Reaktionsschritt.Ziel der Untersuchungen war die Bestimmung von effizienten Synthesebedingungen innerhalb von technisch, sinnvollen Grenzen und die kinetische Beschreibung des Reaktionssystems. Die Ergebnisse bildeten die Grundlage f\u00fcr eine Ma\u00dfstabsvergr\u00f6\u00dferung auf eine Produktionskapazit\u00e4t von 100 kt\/a. Dieses Scale up des Reaktionsschritts bildete das Herzst\u00fcck eines Gesamtverfahrenskonzepts, welches unter Nutzung alternativer Fettfeedstocks die Herstellung von normgerechten Biodiesel erm\u00f6glicht.Der entscheidende Vorteil des neuen Multifeedstock-Verfahrens ist die Breite des einsetzbaren Feedstocks. Es ge-stattet die Verarbeitung verschiedenster Fettrohstoffe, angefangen von einer Auswahl verschiedener Pflanzen\u00f6le (Raps\u00f6l, Palm\u00f6l, Sonnenblumen\u00f6l, etc.) \u00fcber tierische Fette (Rindertalg, Schweineschmalz) bis zu Altfetten mit hohem Anteil freier Fetts\u00e4uren.Das Verfahren verspricht:\u00b7\thohe Raum-Zeit-Ausbeuten,\u00b7\tAbproduktfreiheit und Umweltvertr\u00e4glichkeit und\u00b7\trelativ einfache technische Realisierbarkeit.Die Ergebnisse meiner Dissertation zeigten, dass ein Verfahren unter Nutzung eines breiteren Fettfeedstocks durch die sauer katalysierte, simultane Um- und Veresterung m\u00f6glich und erfolgversprechend ist. Vor allem der Einsatz von Altfetten ? einem gegen\u00fcber Raps\u00f6l \u00f6konomisch und \u00f6kologisch g\u00fcnstigem nativen Recyclingprodukt ? wird erm\u00f6glicht.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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