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Kraftstoffe - Zusammensetzung und Heizwerte 09:24 min

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Transkript Kraftstoffe - Zusammensetzung und Heizwerte

Bei dem Besuch einer Tankstelle sieht man Zapfsäulen mit verschiedenen Aufschriften. Man liest: Normalbenzin, Superbenzin, Diesel. Warum gibt es eigentlich so viele verschiedene Kraftstoffe? Dieses Video heißt: Kraftstoffe - Zusammensetzung und Heizwerte Ich heiße euch dazu ganz herzlich willkommen. Ja, warum gibt es eigentlich so viele verschiedene Kraftstoffe? Nun, die Antwort ist naheliegend: Es gibt unterschiedliche Motoren. Und diese benötigen unterschiedliche Kraftstoffe. Was ist ein Kraftstoff? Ein Kraftstoff ist ein Brennstoff, dessen chemische Energie durch Verbrennung in Motoren und Triebwerken in Antriebskraft umgewandelt wird. Welche Kraftstoffe gibt es? Es gibt sehr viele und sehr unterschiedliche Kraftstoffe. Dazu gehören Gase, Flüssigkeiten und Feststoffe.

Motorenkraftstoffe Der größte Teil an Transportmitteln wird mit Kraftstoffen betrieben. Wir wollen uns auf gut bekannte Fahrzeuge beschränken: Personenfahrzeuge, Transportfahrzeuge und Nutzfahrzeuge. Motoren werden fast ausschließlich mit Gasen oder Flüssigkeiten betrieben. Das geschieht aus Bequemlichkeit und aus Kostengründen. Die wichtigsten Motorenkraftstoffe sind Benzin, Diesel und Erdgas. Heizwerte Die Haupteigenschaft der Kraftstoffe ist die Brennbarkeit. Bei dieser Verbrennung soll möglichst viel Energie freigesetzt werden. Der gemessene Wert dieser Energie heißt Heizwert eines Kraftstoffes. Man gibt ihn häufig in Kilowattstunde/je Kilogramm an. Schauen wir uns einmal die Heizwerte einiger wichtige Motorenkraftstoffe an: Benzin hat einen Wert von 11,1 bis 11,6. Für Diesel liegt der Heizwert bei 11,8 Erdgas zeigt Werte zwischen 8,9 und 12,6. Zum Vergleich: Erdöl hat einen Heizwert von 11,9. Fällt euch etwas auf? Richtig! Die Heizwerte von Benzin, Diesel, Erdgas und Erdöl sind praktisch gleich! Wir wollen uns 11 bis 12 kWh/kg merken. Ist das nun viel oder wenig? Mit einem Kilogramm dieser Kraftstoffe kann man immerhin einen Staubsauger 8 Stunden betreiben. Auch gegenüber anderen Stoffen sind diese Heizwerte hoch. Hier zum Vergleich, wieder in kWh/kg. Frisches Holz: 1,9 Hausmüll: 1 bis 3 Rohbraunkohle: 2,2 Braunkohlebriketts: 5,6 Altreifen: immerhin 8,7 Steinkohle:: sogar 7,5 bis 9 Aber alle Werte sind geringer als 11. Wir halten fest: Benzin, Diesel und Erdgas sind sehr energiereich. Erdgas, Benzin und Diesel Erdgas, Benzin und Diesel und bestehen fast ausschließlich aus Kohlenwasserstoffen. Das gasförmige Erdgas besteht hauptsächlich aus Methan und weiteren kleinen Alkanmolekülen wie die von Ethan und Propan. Benzins enthält vorwiegend Kohlenwasserstoffe mit 5 bis 11 Kohlenstoff-Atomen pro Molekül. Es ist flüssig mit einem Siedebereich zwischen 25 °C und etwa 210 °C. Die Hauptbestandteile des Dieselkraftstoffes sind Kohlenwasserstoffe mit 9 bis 22 Kohlenstoff-Atomen pro Molekül. Der Siedebereich liegt zwischen 170 °C und 390 °C. Dieselmotoren verdichten das Kraftstoff/Luft-Gemisch besonders stark, daher sind höher siedende Kohlenwasserstoffe erforderlich.

Zusatzstoffe Um die Eigenschaften der Kraftstoffe zu verbessern, werden Stoffe mit bestimmten Eigenschaften hinzugesetzt: 1. Ether 2. Höhere Alkohole 3. Phenole 4. Komplexbildner 5. Amine 6. Farbstoffe Funktionen der Zusatzstoffe 1. Ether - Sie gewährleisten ruhige Zündung und Abbrennen des Kraftstoffes. 2. Höhere Alkohole - Sie verhindern die Vereisung des Kraftstoffs. 3. Phenole - Sie verhindern die vorzeitige Oxidation des Kraftstoffs an der Luft. 4. Komplexbildner - Binden freie Metall - Ionen. Die Katalyse unerwünschter Reaktionen wird vermieden. 5. Amine - Sie bewirken Korrosionsschutz, indem sie Säuren binden. 6. Farbstoffe - Durch Farbstoffe werden Kraftstoffe kenntlich gemacht.

Qualität des Benzins Die Qualität des Benzins wird durch die Octanzahl (OZ) angegeben. Sie ist ein Maß für ruhige Zündung und ruhiges Abbrennen des Kraftstoffes. Typische Werte sind:

Normalbenzin - OZ 91 Superbenzin - OZ 95 Super plus - OZ 98

Wann hatt ein Benzin eine hohe Oktanzahl? 1. Verzweigte Alkane führen zuhohen Oktanzahlen. 2. Unverzweigte Alkane führen niedrigen Oktanzahlen. 3. Aromatische Verbindungen zeigen hohe Oktanzahlen. 4. Alkene besitzen hohe Oktanzahlen. 5. Um die Oktanzahl zu erhöhen, werden verzweigte Ether hinzugefügt. Man nennt sie Antiklopfmittel.

Das war es auch schon wieder für heute. Ich wünsche euch alles Gute und viel Erfolg. Tschüs

Euer André