Umgang mit verschmutztem Dieselkraftstoff

Aggregatehersteller sollten ungeplante Ausfallzeiten so weit wie möglich minimieren. Manchmal setzt die Minimierung von Ausfallzeiten voraus, dass an ungewöhnlichen Stellen nach Problemen gesucht wird.

Ein potenzieller Schwachpunkt ist die Dieselversorgung. Jede Gallone Dieselkraftstoff enthält potenzielle Verunreinigungen und Diesel, der nicht makellos sauber ist, kann teure Hochdruck-Common-Rail-Motoren (HPCR-Motoren) beschädigen.

HPCR-Kraftstoffsysteme, die in den heutigen schadstoffarmen Dieselmotoren eingesetzt werden, haben einen deutlich besseren Wirkungsgrad, sind aber aufgrund der geringeren Toleranzen an der Einspritzdüse anfälliger für Störungen als Motoren älterer Bauart.

Vor der Einführung von HPCR-Motoren war „klar und hell“ ein Standard für die Kraftstoffreinheit. Die Sicherheit des Kraftstoffs für den jeweiligen Motor wurde lediglich anhand einer Sichtprüfung bestimmt. Die heutigen Systeme sind jedoch viel anfälliger für Schäden durch Verunreinigungen, die mit dem bloßen Auge nicht zu erkennen sind.

Wussten Sie, dass das Auge nur Partikel mit einer Größe von mindestens 40 Mikrometern sehen kann? Und wussten Sie, dass Partikel, die HPCR-Injektoren beschädigen können, nur 2 Mikrometer groß sind? Das ist die Größe von Bakterien.

Probleme mit der Kraftstoffqualität, einschließlich Verschmutzungen, zeigen sich typischerweise in einem geringeren Kraftstoffverbrauch, einer höheren Regenerationsrate des Dieselpartikelfilters (DPF), vorzeitig verstopften Kraftstofffiltern im Motor, Leistungsverlusten, DPF-Ausfällen und schließlich dem Ausfall des Kraftstoffsystems.

In den meisten Offroad-Branchen ist der Ausfall eines Motors oder eines Kraftstoffeinspritzventils ein Worst-Case-Szenario.

Der Austausch oder die Reparatur eines Motors ist eines der kostspieligsten ausrüstungsbezogenen Probleme, die auftreten können. Im Bergbau kann der Ausfall eines Laders oder eines Transportfahrzeugs für mehrere Tage zu nicht kompensierbaren Kosten führen. Selbst wenige Stunden Produktionsverluste können sich aufaddieren.

Kennen der Schwachpunkte

Die Frage für den Aggregathersteller lautet dann: Wie hält man Diesel für Motoren mit neuerer, fortschrittlicher Technologie sauber? Die kurze Antwort ist Filtration. Aber um dies besser zu verstehen, müssen die Hersteller alle Stellen kennen, an denen Kraftstoff auf seinem Weg verunreinigt werden kann.

„Da die meisten HPCR-Motoren Toleranzen von weniger als 2 Mikrometern aufweisen, können Schmutzpartikel, die so klein wie Bakterien sind, Lochfraß und schließlich Schäden an der Einspritzdüse verursachen“, erläutert Paul Klick, Produktmanager für Mobilhydraulik bei Donaldson. „Menschen können Bakterien mit einem Niesen oder einer Berührung übertragen, also können Sie sich vorstellen, wie ein einfacher Kraftstofftransfer in einer schmutzigen Umgebung alle Arten von Problemen in eine Dieselversorgung einbringen kann.“

Kraftstoff verlässt die Raffinerie in seinem endgültigen Zustand per Lkw, Zug, Lastschiff oder Pipeline. In den meisten Fällen findet während dieser Phase ein Transfer statt – und jeder Teil des Transportzyklus ermöglicht eine Kontamination.

Es gibt Vorschriften für die Verarbeitung und den Umgang mit Dieselkraftstoff, sie stammen jedoch aus den 1950er-Jahren und sind einfach im Hinblick auf die Technologieanforderungen heutiger HPCR-Motoren veraltet.

Dann findet ein Transfer statt, wenn der Kraftstoff am Bulk-Terminal ankommt. Dabei entsteht eine weitere Gelegenheit für Schmutz, Wasser und Chemikalien, in die Kraftstoffversorgung einzudringen.

Diesel wird per LKW vom Bulk-Terminal zu den Endverbrauchern geliefert, wo er in ein Lager vor Ort umgeladen wird. Das ist ein „Out“- und ein „In“-Transfer – oder zwei weitere Gelegenheiten zum Eindringen von Schmutz.

Sobald sich der Diesel im „Endlager“ vor Ort befindet, kann der Kraftstoff in kleinere Tagestanks, mobile Tankwagen oder direkt in Geräte umgefüllt werden. Das Verschmutzungspotenzial ist hier am höchsten, da bei jeder Bewegung des Kraftstoffs ein Eindringen von Verunreinigungen möglich ist.

„Lokale Distributoren müssen staatliche Reinheitsstandards erfüllen und dies gelingt auch in den meisten Fällen“, sagt Klick. „Das Problem ist, dass die regulatorischen Standards unserer Branche nicht mit den Anforderungen unserer Motoren Schritt gehalten haben. Auch wenn ein Kraftstoffhändler sämtliche Standards erfüllt, kann der Kraftstoff für die neueren Motoren zu schmutzig sein.“

Probleme an Bulk-Anlagen

Ebenso problematisch, wenn nicht sogar noch problematischer, sind die endgültigen Kraftstofftanks selbst.

Bulk-Kraftstofftanks sind Gefahrenstellen für Verunreinigungen. Staub kann durch Abluftöffnungen eindringen. Jedes Mal, wenn Kraftstoff in einen oder aus einem Bulk-Tank gepumpt wird, können Ablagerungen oder andere angesammelte Verunreinigungen aufgewirbelt werden und direkt in Ihre Geräte gelangen.

Feuchtigkeit ist der schlimmste Feind von Diesel. Wenn Wasser in diesen Großtank gelangt, kann sich dadurch Rost auf der Innenseite des Tanks bilden. Wenn genug Feuchtigkeit eindringt, können Bakterien beginnen zu wachsen, indem sie sich von dem Kraftstoff ernähren.

Außerdem wird Biodiesel durch Wasser instabil und es kann Glyzerin-Niederschlag entstehen, der die Groß- und integrierten Filter verstopft. Freies Wasser im Diesel kann zu Korrosion, Verätzung oder Kanalbildung an der Einspritzdüsendichtung und sogar zum Explodieren der Einspritzdüsenspitzen führen.