Was genau ist ein Dieselkraftstoff?

 
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Dieselkraftstoff ist der Energieträger für Dieselmotoren und besteht aus Kohlenwasserstoffen des Rohöls. Als Energieträger für Verbrennungsmotoren unterscheidet man hauptsächlich zwischen Benzin und Diesel. Diesel ist ein flüssiger Energieträger mit einer Dichte von etwa 900g pro Liter. Diese ist um etwa 10 % höher, als die Dichte von Benzin. Die Farbe von Diesel ist farblos-gelblich. Sein Heizwert beträgt 42,6MJ/kg und ist etwas höher als der Heizwert von Benzin, der ungefähr 41MJ/kg beträgt. Dieseltreibstoff hat damit eine höhere Energiedichte, die auch vom Motor ausgeschöpft werden kann, was zu einem geringeren Kraftstoffverbrauch führt. Diesel besteht im Vergleich zu Benzin aus verhältnismäßig längeren Molekülketten. Dies führt zu seiner schwereren Entflammbarkeit und ist die Hauptursache für die technischen Unterschiede in der Funktion der beiden Motorentypen.

Die Herstellung von Dieselkraftstoff geschieht in Raffinerien. Aus einer Tonne Erdöl entstehen verschiedene Produkte, unter anderem Diesel- und Ottokraftstoff. Zur Herstellung von Diesel wird das geförderte Rohöl erhitzt und destilliert. Der Dampf, der sich bei niedrigen Temperaturen bildet, wird zur Herstellung von Benzin genutzt. Die mittelschweren Bestandteile im Öldampf kondensieren anschließend und werden aufgefangen. Die gesammelte Flüssigkeit besteht aus längeren Molekülketten und bildet den Dieseltreibstoff. Da die Mitteldestillation schwerere Bestandteile aus dem Rohöl filtert, ist die Dichte von Diesel höher, als die von Benzin.

Das Verhältnis von Benzin und Diesel ist in dieser Herstellung nicht prinzipiell festgelegt, bewegt sich aber in einem engen Rahmen. Da beide Kraftstoffe in verkoppelter Produktion hergestellt werden, müssen Hersteller immer beide Produkte vernetzt betrachten und vermarkten.

Die Mindestanforderungen an Dieselkraftstoffe sind in der DIN EN 590 festgelegt. Diesel wird durch die Cetanzahl charakterisiert. Diese Kennzahl beschreibt die Zündwilligkeit des Kraftstoffs. Je höher die Zahl ist, desto zündwilliger ist der Kraftstoff. Zündwilliges Verhalten wird von Dieselmotoren benötigt, um dem sogenannten Nageln vorzubeugen. Wenn der Kraftstoff in einem oder mehreren Arbeitstakten hintereinander nicht, oder nicht vollständig, verbrennt, sammelt sich Kraftstoff im Brennraum. Dieser verbrennt im folgenden Arbeitstakt auf einen Schlag und ein starker Druckanstieg im Motorblock ist zu verzeichnen. Dies hat mechanische Belastungen zur Folge und ist als regelrechtes Knallen, oder eben Nageln, hörbar.

Biodiesel und Additive

Biodiesel (chemische Bezeichnung: Fettsäuremethylester) wird nicht aus Rohöl, sondern durch die Kombination pflanzlicher und tierischer Fette oder Öle mit Alkohol erzeugt. Dieser kann, technisch gesehen, in beliebigem Verhältnis mit regulärem Diesel gemischt werden. In Deutschland gilt für Tankstellen seit 2009 eine Biokraftstoffquote von 7 %.

Es können auch andere Stoffe mit in den Tank gegeben werden, um die Lauffähigkeit zu verbessern oder die Cetanzahl zu erhöhen. Alle wichtigen Zusatzstoffe werden dem Kraftstoff aber in der Regel schon vom Hersteller zugeführt. Bei extrem niedrigen Temperaturen wird Diesel dickflüssig. Dieses Problem ist bekannt, weswegen an den Tankstellen dann Winterdiesel mit entsprechenden Zusatzstoffen verkauft wird. Wird das Fahrzeug nicht häufig bewegt, sollte es vor einem Temperatursturz Leergefahren und neu betankt werden, um zu vermeiden, dass eventuelle Treibstoffreste aus dem Sommer im Tank verklumpen.

Statt gesetzlichen zugelassenen Dieselkraftstoffs von der Tankstelle kann prinzipiell auch Heizöl EL in den Dieseltank gegeben werden. Da dieser jedoch anders besteuert wird, handelt es sich hierbei um Steuerhinterziehung und ist in Deutschland strafbar. Außerdem erlischt die Betriebserlaubnis des Fahrzeugs. Es handelt sich um eine Ordnungswidrigkeit und neben einem Bußgeld drohen weitere Strafen.

Der Dieselmotor

Der Dieselmotor unterscheidet sich in seiner Funktionsart vom Ottomotor und damit auch in seiner Bauweise. Der Dieselmotor arbeitet selbstzündend und nutzt die Zündwilligkeit vom Dieseltreibstoff aus. Das bedeutet, dass im Dieselmotor keine Zündkerzen eingebaut werden. Der Kraftstoff wird von den Kolben so hoch verdichtet wird, dass er von alleine verbrennt. Das Verdichtungsverhältnis liegt bei ungefähr 18:1, während es beim Ottomotor bei nur 8:1 liegt. Bei diesem Vorgang entstehen höhere Temperaturen, als beim Ottomotor. Zudem entstehen in den Brennkammern höhere Drücke, die der Dieselmotor aushalten muss. Dem wird durch eine massivere Bauweise entgegengewirkt. Der Dieselmotor hat daher ein niedrigeres Leistungsgewicht (kg/Ps), da er schwerer gebaut werden muss. Schwerere Kolben führen dazu, dass die bewegten Massen sich erhöhen und etwas geringere Drehzahlen erreicht werden können. Sein Ansprechverhalten ist dementsprechend schlechter. Aufgrund der höheren Temperaturen werden in manchen Fällen Anspritzdüsen im Motor verbaut, die die Kolben kühlen sollen. Seine Vorteile sind , dass aufgrund der höheren Energiedichte im Dieselkraftstoff und dem besseren Wirkungsgrad des Dieselmotors, der Kraftstoffverbrauch geringer ist.

Dieselfahrzeuge in Deutschland und Weltweit

2016 waren 46,9 % aller neu zugelassenen Fahrzeuge mit einem Dieselmotor ausgestattet. Deren Absatz ist gegenüber dem Vorjahr um 2 % gesunken. Insgesamt teilen sich etwa 15 Millionen Dieselfahrzeuge mit 30 Millionen Benzinern die deutschen Straßen. Der hohe Dieselanteil ist jedoch ein rein europäisches Phänomen: Weltweit liegt der Anteil an Dieselfahrzeugen bei lediglich 14 %. In Deutschland und Europa wird der Diesel durch steuerliche Vorteile begünstigt. So ist Diesel an deutschen Tankstellen günstiger erhältlich, als Benzin. Die Mineralölsteuer auf Diesel ist, aufgrund der Wichtigkeit für den Wirtschaftsverkehr, deutlich geringer, als auf Benzin. Diese Steuer ist 2006 mit in das erneuerbare Energiegesetz aufgegangen. So werden pro Liter Benzin 65,96 Cent, auf Diesel jedoch nur 47,43 Cent Steuer erhoben. Diese Preisdifferenz wirkt sich direkt auf die Preise an den Tankstellen aus.

Dieselfahrzeuge unterliegen einer höheren Kfz-Steuer, häufigeren Wartungsintervallen und höheren Versicherungskosten. Daher lohnt sich die Anschaffung eines Dieselfahrzeugs häufig erst für Vielfahrer. Vergleicht man beispielsweise die leistungsähnlichen Golf 1.0 TSI (Benzin) und den Golf 1.6 TSI (Diesel) miteinander, lohnt sich der Kauf des Dieselfahrzeugs, unter Berücksichtigung der Gesamtkosten, ab etwa 25.000 gefahrenen Kilometern pro Jahr.

Zukunftsaussichten für den Diesel

Es gibt Studien, die besagen, Dieselmotoren seien bis 2025 vollkommen bedeutungslos. Der Diesel stößt zwar etwas weniger CO₂ aus, als der Benziner. Dafür ist jedoch die Emission von NOx (Stickoxiden) um ein Vielfaches höher. Diese Stoffe sind krebserregend. Um die Umwelt zu schonen und Innenstädte zu entlasten, soll deutschen Kommunen die Möglichkeit gegeben werden, explizite Fahrverbote für Dieselfahrzeuge in den Innenstädten aussprechen zu können. Es gibt schon Innenstadtverbote für Diesel in europäischen Städten, beispielsweise in Paris, Madrid und Athen-Mitte. Auch das Kostenargument könnte sich ändern. Die günstigsten Antriebe sollen Hybridfahrzeuge werden.

Dieselfahrzeugen sind große Abnehmer für Dieseltreibstoffe, die bei der Raffinierung von Rohöl zwangsläufig anfallen. Um diese nicht zu entwerten, wird mittelfristig der Dieselantrieb aber weiterhin bestehen und durch die steuerliche Begünstigung des Kraftstoffs im Betrieb wirtschaftlich sein.