Dichtungen Biokraftstoffe als Herausforderung für die Dichtungstechnik

Biokraftstoffe haben chemische Wirkungen auf die Dichtungswerkstoffe. Trelleborg hat eine Matrix ermittelt, die für verschiedene Anwendungen im System Empfehlungen für die Materialwahl bei Dichtungen erlaubt.

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Trelleborg Sealing Solutions Germany GmbH

Wachsende Abhängigkeiten von Mineralölimporten, steigende Energiepreise und die Herausforderungen des Umweltschutzes – speziell die Reduzierung von CO2 - führen zu ambitionierten Zielen für den intensiven Einsatz von Biokraftstoffen in Automobilen. Insbesondere die Verwendung von Biodiesel-Kraftstoffen stellt neue Anforderungen an die Dichtungstechnik. Schon heute darf in Deutschland die Beimischung von Biodiesel zu herkömmlichem Dieselkraftstoff und Ethanol in fossiles Benzin bis zu 7 Prozent ohne besondere Kennzeichnung betragen. Dieser Anteil wird zukünftig stark steigen.

Die Wirkung von Bio-Treibstoffen auf Dichtungen

Doch Bio-Treibstoffe haben chemische Wirkungen auf die Dichtungswerkstoffe. So nimmt Biodiesel zum Beispiel wesentlich schneller Wasser auf als konventioneller Dieselkraftstoff. Durch diese vermehrte Wasseraufnahme im Alterungsprozess entstehen aggressive Säuren, die erhebliche Auswirkungen auf den Dichtungswerkstoff haben. Ähnliches gilt bei der Erhöhung des Bio-Ethanol-Anteils in Benzin. Hier kann die stärkere Quellung des Elastomers zu Problemen in Hochdruckanwendungen führen. Dabei müssen sich Motoren- und Automobilhersteller auf eine Ära einstellen, die von einer breiten Varianz unterschiedlicher Kraftstoffqualitäten geprägt ist. Diese werden von unterschiedlichen nationalen Gesetzen ebenso beeinflusst wie von regionalen Bedingungen für den Pflanzenanbau. Um Motorenherstellern Dichtungen zur Verfügung stellen zu können, die allen treibstoffbezogenen Anforderungen gerecht werden und z.B. hinsichtlich ihrer Medienbeständigkeit, Kälteflexibilität und Volumenquellung nahezu universell tauglich sind, hat Trelleborg Sealing Solutions in den letzten Jahren neue Polymerwerkstoffe entwickelt.

Verträglichkeit von Elastomeren und Biokraftstoffen untersucht

Im Rahmen einer breit angelegten wissenschaftlichen Untersuchung hat Trelleborg Sealing Solutions (TSS) die Verträglichkeit unterschiedlicher Elastomere mit Biokraftstoffen ermittelt. Am Beispiel Biodiesel wurden verschiedene Biodieselsorten unter stark differierenden Prüfkriterien wie Zeit und Temperatur untersucht, die erfahrungsgemäß die Alterungsprozesse anregen. Untersucht wurden Werkstoffe auf Basis NBR, HNBR, FVMQ und FKM. Die Ergebnisse und Erkenntnisse geben Auskunft über die chemischen Zusammenhänge und münden in Werkstoffempfehlungen für unterschiedliche Anwendungen in Kraftstoffsystemen. Natürlich schlossen die Untersuchungen auch Werkstoffe für Hochdruckanwendungen ein, wie sie zum Beispiel für die Dichtungen von Hochdruck-Kraftstoff-Injektoren gebraucht werden. Hierfür wurde das gesamte Kraftstoffsystem untersucht. Vom Tankeinfüllstutzen bis zur Abgasreinigung sind Einflüsse der Biokraftstoffe bemerkbar. TSS ermittelte systematisch auf der Basis von Erfahrungen und speziellen Tests eine Matrix, die für verschiedene Anwendungen im System Empfehlungen für die Materialwahl bei Dichtungen erlaubt. Vor diesem Hintergrund sind Entscheidungen zu Dichtungslösungen möglich, die auch in den nächsten Jahren den Anforderungen von steigenden Biokraftstoff-Anteilen genügen.

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