Im zweij\u00e4hrigen Rhythmus f\u00fchrt die FNR (Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe) die Bioschmierstofftagung durch. Dieses Mal traf sich das Who\u2018s who der Schmierstoffbranche im Dezember 2016 in Neuss und tauschte sich \u00fcber die M\u00e4rkte und Produkte aus. Das Tagungsprogramm umfasste Vortr\u00e4ge von Unternehmen und Forschungseinrichtungen sowie die Besichtigung einer Bioraffinerie zur Produktion von Raps\u00f6l. Etwa 100 Teilnehmer nahmen an der gut besuchten und lebhaften Veranstaltung teil. Dieser Kreis bestand diesmal aus Anwendungstechnikern, Industriechemikern sowie Hochschullehrern.<\/p>\n
Was das \u201ebio\u201c bei Schmierstoffen aussagt<\/p>\n
\u00c4hnlich wie bei den Biokunststoffen ging es zun\u00e4chst einmal um eine pr\u00e4zise Definition der Begrifflichkeiten: Bioschmierstoffe m\u00fcssen biologisch abbaubar sein oder zu 25 Prozent aus biobasierten Kohlenstoffatomen bestehen oder beide Eigenschaften besitzen. Bereits 1975 wurden Bioschmierstoffe zum Gew\u00e4sserschutz als Zweitakt-Motor\u00f6l f\u00fcr Au\u00dfenbordmotoren eingesetzt.<\/p>\n
Seit dem ist im Zuge der Diskussionen um den Umweltschutz eine ganze Reihe von Normen entstanden. So wurde 1989 erstmals der \u201eBlaue Engel\u201c f\u00fcr S\u00e4geketten\u00f6le (RAL-07-48) aufgelegt. Dieser ist ein 1978 kreiertes Umweltzeichen f\u00fcr besonders umweltschonende Produkte und Dienstleistungen. Wenig sp\u00e4ter, 1993, kamen dann biologisch abbaubare Motoren- und Getriebe\u00f6le auf den Markt, und 1996 wurde dann der \u201eBlaue Engel\u201c f\u00fcr Hydraulik\u00f6le (RAL-U779) aufgelegt. Dabei sind das Bundesministerium f\u00fcr Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit in das Vergabeverfahren involviert.<\/p>\n
Aktuell wurde 2016 die DIN Norm 16807 f\u00fcr Bioschmierstoffe festgelegt. Diese europ\u00e4ische Norm legt Begrifflichkeiten fest und skizziert Mindestanforderungen f\u00fcr alle Arten von Bioschmierstoffen sowie biobasierten Schmierstoffen. Auch beschreibt sie die notwendigen Pr\u00fcfverfahren.<\/p>\n
Ester-Basis macht Schmierstoffe angreifbar<\/p>\n
Die Grundlage f\u00fcr herk\u00f6mmliche Schmierstoffe sind h\u00e4ufig paraffinische \u00d6le, die ihren Ursprung im Erd\u00f6l haben. Bioschmierstoffe hingegen basieren zum Beispiel auf gepresstem und dann raffiniertem \u00d6len, die zum Beispiel aus Sonnenblumen gewonnen werden. Die chemische Basis sind dann Fetts\u00e4uren und Glycerin, einem Alkohol. Sie setzen sich dann zu einem Ester zusammen.<\/p>\n
Will man nun die Eigenschaften des Bioschmierstoffes ver\u00e4ndern, kann zum Beispiel der Alkoholbaustein Glycerin durch ein synthetisches Alkohol-Fragment ersetzt werden. Zur Variation k\u00f6nnen auch Fetts\u00e4uren aus Palm\u00f6l und Rindertalg verwendet werden. So erkl\u00e4rt es Nicolai Otto, Doktorand am Institut f\u00fcr fluidtechnische Antriebe und Steuerungen zum Thema Bioschmierstoffe an der RWTH Aachen.<\/p>\n
Jedoch macht gerade diese Ester-Basis die Naturprodukte auch chemisch angreifbar. Mit Wasser und Metallen k\u00f6nnen sie gespalten werden. Was dann im schlimmsten Fall zu einer Sch\u00e4digung der Anlage f\u00fchrt.<\/p>\n
Die untersch\u00e4tzte Komponente<\/p>\n
Im Vergleich zu ihren fossil-basierten Geschwistern besitzen die Bioprodukte gute Verschlei\u00dfeigenschaften und einen niedrigen Stockpunkt. Mit Stockpunkt bezeichnet man die Temperatur, bei der ein \u00d6l in den festen Aggregatzustand \u00fcbergeht. Bei diesen Parametern k\u00f6nnen sich die Eigenschaften der Bioschmierstoffe sehen lassen: W\u00e4hrend Produkte aus synthetischen \u00d6len zwischen -10 und 70 Grad Celsius Betriebstemperatur eingesetzt werden k\u00f6nnen, reicht die Spanne bei pflanzen\u00f6lbasierten Estern dar\u00fcber hinaus. Auch eine kurzzeitige \u00dcberschreitung des Temperaturspektrums wirkt sich nicht unmittelbar negativ auf die Leistungsf\u00e4higkeit der eingesetzten Bioschmierstoffe aus.<\/p>\n
Der Vorteil der Bio\u00f6le gegen\u00fcber den Mineral\u00f6len ist in technischer Hinsicht die nicht so stark ausgepr\u00e4gte Viskosit\u00e4ts\u00e4nderung mit der Temperatur. Dies kann Vorteile f\u00fcr die Effizienz von hydraulischen Anlagen haben. Klar, dass solche Eigenschaften die Industrie auch vor dem Hintergrund einer Nachhaltigkeitsdiskussion interessieren. Entsprechend gro\u00df war daher auch das Interesse der Experten bei der Bioschmierstofftagung.<\/p>\n
Bioschmierstoffe sind nicht vorgeschrieben<\/p>\n
Zum rechtlichen Rahmen hierzu meint Nicolai Otto von der RWTH Aachen: \u201eEs gibt in Deutschland und der EU kein Gesetz, dass den Einsatz von Bioschmierstoffen dezidiert vorschreibt.\u201c Immerhin gilt in Deutschland das Wasserhaushaltsgesetz. Es schreibt vor, das alles zu tun ist, damit kein Mineral\u00f6l in den Boden gelangt. Jedoch schreibt es nicht den Einsatz von Bioschmierstoffen in sensiblen Bereichen vor.<\/p>\n
Jedoch gibt es Zertifikate, die im Bereich Forstwirtschaft eine Holzernte mit biobasierten Schmierstoffen belegen. Darin liegen auch schon Hinweise auf eine verbreitete Anwendung im Bereich des S\u00e4geketten-\u00d6ls von Motors\u00e4gen sowie Vollertern genannte Maschinen aus der Forstwirtschaft.<\/p>\n
Anteil des Pflanzen\u00f6ls in Schmierstoffen<\/p>\n
Die Marktbeobachtung hierzu lieferte Dr. Rainer Busch von dem noch jungen Unternehmen T+I Consulting aus Baden-Baden: In Deutschland werden hierzu vornehmlich Raps- und Soja\u00f6l produziert. Andere Rohstoffe wie Palm\u00f6l, Palmkern\u00f6l, Sonnenblumen\u00f6l sowie Kokos\u00f6l gelangen durch den Import nach Deutschland.<\/p>\n
Etwa 5,1 Millionen Tonnen Pflanzen\u00f6l wurden im Jahr 2015 produziert. Zus\u00e4tzlich importierte Deutschland 3 Millionen Tonnen. Dem gegen\u00fcber stehen 2,3 Millionen Tonnen ausgef\u00fchrte Pflanzen\u00f6le. Damit liegt die Inlandverf\u00fcgbarkeit bei 5,8 Millionen Tonnen. Ein Anteil von etwa einer Million Tonnen wandert dann in die chemische Industrie. Pflanzen\u00f6le sind dort teilweise Grundstoff f\u00fcr Reinigungsmittel, Schmierstoffe, Lacke und Farben sowie Polymere und weitere Anwendungen.<\/p>\n
An den meisten Schmierstoffen haben die biobasierten \u00d6le einen Anteil von etwa ein bis zwei Prozent, so Busch. Ein wesentlich h\u00f6herer Anteil findet sich mit 50 Prozent bei S\u00e4geketten\u00f6l zur Schmierung von Motors\u00e4gen im Forstbereich. Auch beim Hydraulik\u00f6l zur \u00dcbertragung von Kr\u00e4ften findet sich ein leicht erh\u00f6hter Anteil von drei bis vier Prozent. 2011 wurden 23.000 Tonnen Pflanzen\u00f6le in Schmierstoffen verwendet. Diese Menge erh\u00f6hte sich auf 40.000 Tonnen im Jahr 2014. Dabei wird der gr\u00f6\u00dfte Anteil von Palm- und Palmkern\u00f6l gestellt, gefolgt von Raps\u00f6l und chemischen Fetten.<\/p>\n
Nachhaltig Hydraulik\u00f6l erzeugen<\/p>\n
Ein Schwerpunkt der Bioschmierstofftagung lag unter anderem auf dem Nachhaltigkeitsgedanken. Hierzu stellte Otto Botz von Rowe Mineral\u00f6lwerken aus Worms einen Schmierstoff vor, der auf der eigens entwickelten Sonnenblume High-Oleic-Sunflower basiert. Dabei handelt es sich um eine Sonnenblumenz\u00fcchtung mit einem speziellen Fetts\u00e4urespektrum. Damit kann der Einsatz von fossilen Rohstoffen vermieden kann. Auch besitzt er einen regionalen Ursprung in Deutschland und l\u00e4sst sich auf einem kurzen Weg zur Bioraffinerie transportieren. F\u00fcr Schmierstoffanwendungen ist dieser Rohstoff besonders ergiebig und die Pflanze ben\u00f6tigt nur eine geringe Stickstoffd\u00fcngung. Im Sinne des Nachhaltigkeitsgedankens wirkt sich das positiv auf die Treibhausgasbilanz aus.<\/p>\n
In diesem Kontext erkl\u00e4rt der Industriemanger aus dem Mittelstand Botz seine Anforderungen an einen nachhaltigen Schmierstoff, indem er zwischen \u00d6kologie und \u00d6konomie unterscheidet. F\u00fcr die \u00f6kologischen Kriterien beschreibt Botz die Basis auf nachwachsenden Rohstoffen, eine biologische Abbaubarkeit sowie geringe Toxizit\u00e4t. \u00d6konomische Parameter sind in dieser Erkl\u00e4rung verl\u00e4ngerte \u00d6lwechselintervalle, Wirkungsgradverbesserung sowie eine geringe Toxizit\u00e4t.<\/p>\n
Bei dem Produkt auf Basis der Sonnenblumenz\u00fcchtung handelt sich um ein Hydraulik\u00f6l vornehmlich f\u00fcr Indooranwendungen wegen seines Temperaturverhaltens. Dabei gibt es Freigaben der Spritzgie\u00dfmaschinen Engel sowie Netstal im Bereich Hydraulik und bei Arburg f\u00fcr Getriebe\u00f6le. Hierzu stellt Bolz fest: \u201eDas Produkt hat Eingang bei namenhaften Maschinenbauern gefunden.\u201c<\/p>\n
Eine Nachfrage bei den Herstellern best\u00e4tigt aber noch keinen umfassenden Einsatz in den Maschinen. Botz sieht in den h\u00f6heren Kosten der \u00d6le die Ursache hierf\u00fcr. Daf\u00fcr sind diese dann aber biologisch abbaubar und haben weitere Vorteile, wie auch Versuche bei Continental ermittelten: Der Genehmigungsprozess hierf\u00fcr dauerte viele Jahre, da \u00fcber einen Zeitraum von vier bis f\u00fcnf Jahren diverse Parameter untersucht werden mussten. Hierzu baute das Unternehmen die Maschinen immer wieder auseinander und untersuchte sie.<\/p>\n
Bei Continental wurde ein Pr\u00fcffeld im Umfeld von Contitech definiert. Der Versuchsaufbau bestand aus einer kleinen Presse des Typs Joos LAP200. An ihr wurde ein Presszyklus durchgef\u00fchrt, bei dem in drei Minuten der Pressvorgang 80-mal wiederholt und aus diesen Zyklen ein Durchschnittswert gebildet wurde. W\u00e4hrend des Versuches wurden die Parameter Presskraft und Energieverbrauch beobachtet.<\/p>\n
Energie und Zeit sparen mit Bio\u00f6l<\/p>\n
Verglichen wurden diese Parameter bei \u00d6len auf einer fossilen Basis mit einer Grundlage, die aus den speziell gez\u00fcchteten Sonnenblumen bestand. Das Ergebnis verbl\u00fcffte: Wenn das Schmier\u00f6l nat\u00fcrlichen Ursprungs verwendet wird, k\u00f6nnen f\u00fcnf bis 15 Prozent der Energie eingespart werden. Ebenso werden die Taktzeiten um etwa f\u00fcnf Prozent bei dem Einsatz des Hydraulik\u00f6ls auf der Basis von Sonnenblumen-\u00d6len reduziert. Die Ursache f\u00fcr diesen positiven Effekt sieht Bolz in einem erh\u00f6hten Korrosionsmodul bei den Hydaulik\u00f6len aus Sonnenblumen. Auch deswegen meint Bolz \u00fcber die Produkte: \u201e\u00d6konomie, \u00d6kologie und Hightech widersprechen sich hier nicht.\u201c Der h\u00f6here Preis soll sich durch die Einsparungen rechnen.<\/p>\n
Ein weiterer Ansatz findet sich bei den Vollerntern im Bereich der Forstwirtschaft. Diese Hydraulik-Systeme sollten mit Bio\u00f6len ausgestattet sein, da gerade bei der Arbeit im Wald die Schl\u00e4uche an \u00c4sten h\u00e4ngen bleiben und rei\u00dfen k\u00f6nnen. Bei den Arbeitsdr\u00fccken von 300 bar entleert sich der Tank in den Wald. Deswegen werden hier Bioschmierstoffe verwendet, erkl\u00e4rt Doktorand Otto aus Aachen. Hier wird der Einsatz dann \u00fcber Zertifikate vorgeschrieben. Eine andere klassische Anwendung der Bioschmierstoffe findet sich bei Schleusentoren. Hierf\u00fcr bildet das Wasserhaushaltsgesetz dann den rechtlichen Rahmen.<\/p>\n
Skepsis gegen\u00fcber Bio\u00f6l h\u00e4lt sich<\/p>\n
Neben dem Preis sieht Otto den teils schlechten Ruf der Bioschmierstoffe als Markthemmnis. Dieser geht auf den Beginn der Entwicklung vor etwa 30 Jahren zur\u00fcck, denn die erste Generation war schlicht unausgereift und f\u00fchrte zu Verharzungen in Maschinen. Die Konsequenz waren Ausf\u00e4lle und k\u00fcrzere Lebensdauern. Vom einstmaligen Hype um die Bio\u00f6le blieb daher bis heute Skepsis. Ein weiteres Hindernis besteht in der Nichtmischbarkeit mit Mineral\u00f6len. Die ist im Beispiel in der Landwirtschaft mit ihren verschiedenen Anbauger\u00e4ten problematisch.<\/p>\n
Res\u00fcmierend zeigten der gro\u00dfe Teilnehmerzuspruch und die regen Diskussionen das Interesse der Branche an dem Thema. Jedoch sprechen sich gesetzliche Rahmenbedingungen nur im geringen Umfang f\u00fcr Bioschmierstoffe aus und neue Erkenntnisse setzen sich nur langsam durch, sodass erhebliche Marktzuw\u00e4chse noch auf sich warten lassen. Dabei zeigen die Marktzahlen einen konstant positiven Trend.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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