Treibstoff(lager)problematik

 

Quelle: Handbuch Stromausfall, großflächig; Brandschutz, Einsatzplan 3264 (Hochtaunuskreis)

Die Praxis zeigt, dass die zuverlässige Einsatzbereitschaft von Netzersatzanlagen mit marktüblichen Dieselkraftstoffen und dessen Gemischen mit Heizöl nicht sicher gegeben ist. Dem Dieselkraftstoff wird aufgrund des Biokraftstoffquotengesetzes bis zu 7 % Fettsäuremethylester (FAME), sogenannter BioDiesel, zugemischt. Diese veresterten Fettsäuren des Biodiesels sind nicht in einem vergleichbaren Maß wie rein mineralölstämmige Kraftstoffe lagerfähig. Weit mehr als die Langzeitlagerstabilität wird durch die Degradation des Fettsäuremethylesters der ganze Kraftstoff qualitativ nachteilig beeinflusst.

Daher ist für die Langzeitlagerung in Notstrom- und Netzersatzanlagen grundsätzlich nur Kraft- bzw. Brennstoffe ohne Anteile an Biodiesel zu verwenden. Hierfür bietet sich insbesondere schwefelarmes Heizöl nach DIN 51603 Teil1 an, da dieses flächendeckend verfügbar ist, Kriterien für die Langzeitlagerung nach der genannten Norm erfüllt sein müssen und diesem Heizöl auch kein Biodiesel zugemischt werden darf. Es wird daher empfohlen: speziell additiviertes schwefelarmes Heizöl nach DIN 51603 Teil 1 zu verwenden.

Grundsätzlich kann speziell additiviertes schwefelarmes Heizöl in dieselmotorisch betriebenen Notstrom- und Netzersatzanlagen eingesetzt werden. Sehen die Herstellerforderungen keine Nutzung von Heizöl nach DIN 51603 Teil 1 als Treibstoff vor, sollte eine entsprechende Freigabe bei diesem eingeholt werden. Eine aktuelle Liste der Hersteller, die für Ihre Motoren den Einsatz von schwefelarmem Heizöl nach DIN 51603 Teil 1 empfohlen oder freigegeben haben, ist auf www.oelexperten.de/netzersatzanlagen hinterlegt.

Die notwendige Additivierung des schwefelarmem Heizöls sollte nicht nur auf die Mindestanforderungen der Normen abstellen, sondern auch die Besonderheit einer besonders langen Lagerzeit und die speziellen Anforderungen moderner Hochdruckeinspritzsysteme bei Dieselmotoren (Common Rail) berücksichtigen. Daher wird empfohlen: nur ein Additivpaket einzusetzen, das explizit auf den Einsatz von schwefelarmen Heizöl in Netzersatzanlagen abgestimmt ist.

Und für die Langzeitlagerung nachweislich den nachteiligen Einfluss

  • der Oxidation durch Luftsauerstoff,
  • der katalytischen Wirkung von Buntmetallen,
  • der Polymerisation durch erhöhte Temperaturen und
  • die Alterung durch Energieeintrag, z. B. durch UV-Licht

hemmt oder verhindert.

Das Additiv ist jeweils für die Liefermenge in der vorgeschriebenen Dosierung dem Tankvorrat möglichst direkt vor der Befüllung zuzugeben, um eine gute Durchmischung zu erreichen. Grundsätzlich sollten die Additiveigenschaften auch bei direkter Zugabe auf die Oberfläche außerhalb des Tankvorgangs eine gute Durchmischung mit dem Lagervorrat in relativ kurzer Verteilzeit sicherstellen und ein Absetzen oder eine bleibende Trennung von Kraftstoff und Additiv ausschließen. Sofern eine Verwendung von DieselKraftstoff nach DIN EN 590 aus besonderen Gründen wie z. B. eine spezielle Vorgabe des Herstellers erforderlich wird, sollte dieser keine Biodieselanteile enthalten und sollte mit einem speziellen Additiv für die Langzeitlagerfähigkeit konditioniert sein.

Rein mineralölstämmiger Dieselkraftstoff nach DIN EN 590, ist auf Nachfrage beim einschlägigen Mineralölhandel erhältlich. Da man bei Dieselkraftstoffen von einem Verbrauch innerhalb von 90 Tagen ausgeht, sind Anforderungen an die Langzeitstabilität, anders als bei Heizöl, nicht genormt.

Daher wird eine gezielte Nachadditivierung des Dieselkraftstoffs empfohlen. Die Wirkstoffe des Additivs sollen auf alle möglichen Formen der Kraftstoffalterung abgestimmt sind. Die Zugabe eines Biozids allein zur Verhinderung einer mikrobiologischen Verunreinigung ist nicht ausreichend.

In Anbetracht der Langzeitlagerung der Kraftstoffe in Netzersatzanlagen, sollte nicht nur der Füllstand sondern auch mindestens einmal jährlich die Kraftstoffqualität mittels geeigneter Analytik überprüft werden. Nur eine regelmäßige Überprüfung kann sicherstellen, dass die Mindestnormparameter eingehalten werden und eine beginnende Qualitätsminderung des Kraftstoffs rechtzeitig erkannt wird. Der Analyseumfang ist abhängig davon, ob ein Heizöl, Dieselkraftstoff oder ein Gemisch vorliegt. Dabei ist aber der Kraftstoff immer auf Anteile von Biodiesel zu prüfen. Ebenso kommt insbesondere der Fortschreibung der Analyseparameter besondere Bedeutung zu, um eine beginnende kritische Alterung des Kraftstoffs zu erkennen und ggf. erforderliche Maßnahmen zu ergreifen (1)

Um die kraftstoffbedingte Verfügbarkeit der Anlage und die Mindestnormanforderungen des Kraftstoffs sicherzustellen, wird empfohlen: eine regelmäßige Überwachung der Kraftstoffqualität sicherzustellen, die eine Beprobung, Analytik, Fortschreibung der Kraftstoffparameter und anlagenbezogene Bewertung mit Handlungsempfehlung beinhaltet.

Da bei bestehenden Netzersatzanlagen die Kraftstoffhistorie in der Regel unklar bzw. wenig aussagekräftig ist sollte, stets eine umfassende Erstkontrolle hinsichtlich der Qualität des eingelagerten Kraftstoffs stattfinden, die grundsätzlich immer die Anteile von Biodiesel überprüft. Der weitere Umfang der erforderlichen Analytik hängt von einem ggf. festgestellten Biodieselgehalt ab.

Diese Analysen können bei spezialisierten Dienstleistern mit entsprechendem Portfolio in Auftrag gegeben werden. Dort ist man in der Lage, aufgrund der in einem akkreditierten Labor ermittelten Parameter eine Beurteilung der Kraftstoffqualität vorzunehmen und Empfehlungen hinsichtlich der weiteren Verfahrensweise auszusprechen.

Für alle Kraftstoffe ist belegt, dass diese einer Alterung bzw. einer Qualitätseinbuße über die Zeit unterliegen Daher sollten Kraftstoffe ohne Biodiesel mindestens alle 12 Monate, Kraftstoffe mit Anteilen an Biodiesel mindestens alle sechs Monate überprüft werden. Die Proben sollten aus dem Tagestank und dem Haupttank der Netzersatzanlage entnommen werden. Bei Auffälligkeiten der Probe aus dem Tagestank sollte ggf. auch die Probe aus dem Haupttank analysiert werden.

Bei der Installation von Tankanlagen wird dringend empfohlen

  • alle ölführenden Rohrleitungen in Edelstahl oder Aluminium auszuführen.
  • am Tagestank, an einer geeigneter Stelle, eine Entnahmevorrichtung durch einen Fachbetrieb nach gewässerschutzrechtlichen Vorschriften und technischen Regeln anzubringen.

Zudem sollte der Tagestank im Rahmen der Wartung oder des Probebetriebes möglichst weit entleert werden, bevor das Vorratsvolumen aus dem Haupttank nachgefördert wird.

Hinsichtlich der Lagerung ist darauf zu achten, dass diese sowohl bei Heizöl als auch bei Dieselkraftstoff frostfrei erfolgt. Andernfalls muss durch eine Tank- und Begleitheizung die Kraftstofftemperatur mindestens 4 °Celsius betragen. Ab Temperaturen unterhalb von 3 °Celsius können sich im Heizöl und beim Sommerdiesel Paraffinkristalle bilden. In Einzelfällen können zwar sogenannte Kälteschutzadditive für Heizöl oder ein Winterdiesel verwendet werden, diese begrenzen aber nur die Größe der Paraffinkristalle, nicht aber deren auftreten. Durch Verlegung der Filter mit Paraffinen kann es dann zu Störungen kommen. Die wirtschaftlichste Lösung zur Sicherstellung der Qualität des eingelagerten Brennstoffs ist abhängig von den örtlichen Bedingungen und muss im Einzelfall gefunden werden. Für kleine Kraftstoffvolumen kann ein jährlicher Austausch, im Gegensatz zur Qualitätsüberwachung, die wirtschaftlichste Lösung darstellen.

Es genügt nicht, alle technisch und organisatorisch notwendigen Maßnahmen zur Sicherstellung der Notstromversorgung konzeptionell zu planen und umzusetzen. Um die jederzeitige Funktionstüchtigkeit zu gewährleisten, müssen die Anlagen der Notstromversorgung (USV und NEA) regelmäßig nach den Vorgaben des jeweiligen Anlagenherstellers gewartet werden.

Ein besonderes Augenmerk sollt hierbei dem eingelagerten Kraftstoff gelten. Die Praxis zeigt, dass die zuverlässige Einsatzbereitschaft von Netzersatzanlagen mit marktüblichen Dieselkraftstoffen und dessen Gemischen mit Heizöl nicht sicher gegeben ist. Auch bei fachgerechter Lagerung kann es zu Verunreinigungen (u.a. mikrobiologisches Wachstum, alterungsbedingten Veränderungen) kommen, die dazu führen, dass der Kraftstoff unbrauchbar wird. Nach aktuellen Erkenntnissen helfen folgenden Empfehlungen dabei, Kraftstoffveränderungen frühzeitig zu erkennen und somit Funktionsausfälle der Netzersatzanlage aufgrund von Kraftstoffveränderungen zu vermeiden.

  • Abschluss eines Überwachungsvertrages zur Sicherung der Kraftstoffqualität, der eine Beprobung, Analytik, Fortschreibung der Kraftstoffparameter und anlagenbezogene Bewertung mit Handlungsempfehlung beinhaltet.
  • Verwendung von speziell additiviertem schwefelarmen Heizöl nach DIN 51603 Teil 1 oder FAME freiem Dieselkraftstoff nach DIN EN 590, additiviert für die Langzeitlagerung.
  • Nur ein Additivpaket einsetzen, das explizit auf die Nutzung von schwefelarmen Heizöl in Netzersatzanlagen abgestimmt ist.
  • Tagestank der Netzersatzanlage einmal jährlich möglichst weit leer fahren, bevor das Vorratsvolumen aus dem Haupttank nachgefördert wird.
  • Am Tagestank sollte durch einen Fachbetrieb eine Entnahmevorrichtung zur Probennahme installiert werden. Hierbei ist u.a. das WHG (4) und gewässerschutzrechtlichen Vorschriften zu beachten.
  • Ölführende Leitungen, insbesondere zwischen Tagestank und Motor, sollten in Edelstahl oder Aluminium ausführt werden. Für die Verbindung zwischen Haupt- und Tagestanken sollte eine Einstrangversorgung gewählt werden.

Die konkret durchzuführenden Wartungsarbeiten einschließlich Funktionstest und die Wartungsintervalle sind in einem Wartungs- und Prüfplan festzulegen und im Vertrag mit den Serviceunternehmen aufzunehmen.

Über reine Funktionstests hinaus sollten Notstromaggregate anhand von regelmäßigen Probeläufen auf ihre Leistungsfähigkeit überprüft werden. Aussagekräftige Ergebnisse sind allerdings nur zu gewinnen, wenn die Aggregate dabei unter Volllast betrieben werden. Für diese Probeläufe wird ein monatliches Intervall empfohlen.

Einmal jährlich sollte unter Einbeziehung aller notstromversorgten Verbraucher der Betrieb des Notstromnetzes geübt werden. Diese Übung sollte möglichst realistisch einen Stromausfall simulieren und die in das Notstromkonzept eingebundenen externen Serviceunternehmen einbeziehen.

Übungen stellen sicher, dass das Notfallkonzept und die Notstromversorgung im Ereignisfall anwendbar bzw. funktionsfähig sind und somit der Notbetrieb in kürzester Zeit aufgenommen werden kann. Die Ergebnisse der Übungen fließen in die regelmäßige Revision des Notstromsystems ein.

Es bietet sich an, den Notstrombetrieb der Behörde oder des Betriebs im Rahmen sonstiger regelmäßig durchzuführender Notfallübungen (z. B. Brandschutzübung, Evakuierungsübung) mit zu erproben.

Österreich

Eine regionale Abklärung in Österreich hat folgende Informationen gebracht:

B0-Diesel verwenden (0% Bio-Anteil) – Läuft bei dem Händler auch als Premium-Diesel sogar ganz normal an der Tankstelle. Lagerfähigkeit ca. 1-2 Jahre. Eine Schriftliche Bestätigung bekomme ich dafür aber nicht. Normaler Diesel mit Bio-Anteil hat eine maximale Lagerfähigkeit laut dem Großhändler von ca. einem halben Jahr. Länger würde er den nicht auf Vorrat halten.