Gasmotoren mit immer höheren Anforderungen

Mehr Effizienz ist eine der Kernanforderungen an neue Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen. Deshalb wurden Gasmotoren in den letzten 30 Jahren immer wirtschaftlicher und effizienter, aber auch wesentlich anspruchsvoller.

Es ist dabei wichtig zu wissen, dass die heutigen Gasmotoren extremen Verbrennungsdrücken und Temperaturen ausgesetzt sind, die wesentlich höher sind als bei einem Dieselmotor. Darüber hinaus sind die Motoren mit Wärmetauschern zur Rückgewinnung der erzeugten Energie sowie wegen der immer strengeren Emissionsgrenzwerte mit Katalysatoren gekoppelt. Diese komplexe Anordnung von Geräten, die empfindlich auf Verschmutzung durch die in den Ölzusätzen enthaltene Asche reagieren, erhöht die Anforderungen an die Integrität zusätzlich.

Die heutigen Schmierstoffe spielen eine zentrale Rolle im Motorenmanagement von Blockheizkraftwerken, tragen sie doch dazu bei, dass die gut geölten Maschinen ordnungsgemäß laufen. Allerdings kommt es auf die Eigenschaften des Öls an. So kann eine instabile Gesamtbasenzahl (TBN) oder ein zu hoher Sulfataschegehalt eines Öls zu teuren Ausfällen mit schwerwiegenden Folgen führen. Dieses Risiko kennen die wenigsten Anlagenbetreiber.

Mehr zu maximierter Betriebssicherheit durch Texaco HDAX Schmierstoffe für Biogasanlagen berichtet Texaco Lubricants auf der diesjährigen Biogas Convention & Trade Fair.

Gasmotorenöl – ein technisches Produkt

Gasmotorenöle müssen vielen Anforderungen gerecht werden. Sie müssen die Grundaufgaben eines jeden Öls erfüllen - schmieren, Ablagerungen verhindern und den Brennraum sauber halten. Darüber hinaus müssen Gasmotorenöle auch mit Problemen fertig werden, die sich aus den Eigenschaften von Biogas und der schwankenden Qualität des Kraftstoffs ergeben.

Das Öl muss thermisch garantiert stabil bleiben, die Oxidation kontrollieren und eine gute TBN-Retention bieten. Es muss den durch das Gas verursachten Säuregehalt neutralisieren und gleichzeitig eine hohe Motorleistung gewährleisten. Die Schwierigkeit besteht darin, die TBN-Stabilität mit dem Sulfataschegehalt der Additive in Einklang zu bringen, da diese beiden Parameter eng miteinander verbunden sind.

TBN-Stabilität - ein wichtiger Indikator

Der Basizitätsindex oder die Gesamtbasenzahl (TBN), insbesondere die TBN-Stabilität, sind sehr wichtige technische Merkmale eines Öls. Das sollten Betreiber von KWK-Anlagen berücksichtigen.

Schwefelsäure greift die Metallteile eines Motors an. Um die Bildung von Schwefelsäure wirksam zu verhindern, muss das Öl eine stabile TBN aufweisen (etwa 9 oder 10). Da diese Zahl im Laufe der Zeit schnell sinkt, wirkt sich dies auf die Lebensdauer des Öls aus.

Dabei geht es nicht so sehr darum, wie hoch die TBN im Neuzustand des Öls ist. Das hat zwar auch einen Einfluss auf die Qualität. Aber vielmehr geht es darum, wie stabil dieser Wert im Laufe der Zeit bleibt. Ein hoher TBN-Wert ist also keine Garantie für die Ölqualität. Denn er kann bedeuten, dass das Öl einen mittleren oder gar hohen Anteil an Sulfatasche enthält, um Säuren zu neutralisieren. Diese Sulfatasche im Öl wirkt sich aber negativ auf den Wärmetauscher oder den Katalysator der Anlage aus. Im schlimmsten Fall können sie verstopfen, was zu teuren Ausfällen führt.

Weniger als 0,6 % Sulfataschegehalt ist der Schlüssel zur Verringerung des Pannenrisikos

Je höher der Sulfataschegehalt, desto mehr Ablagerungen entstehen in den Nachbehandlungssystemen. Feine Asche lagert sich im Katalysator und im Wärmetauscher ab, was zu einem erhöhten Abgasdruck und einer sinkenden Motorleistung führt. Steigt der Druck zu stark, besteht sogar die Gefahr eines schweren Motorschadens.

Ein hoher TBN benötigt einen hohen Gehalt an Sulfatasche – etwa 1 % -, um Säuren zu neutralisieren. Sulfatierte Asche macht die TBN jedoch instabil und lässt sie sinken. Je höher die Sulfataschekonzentration ist, desto schneller reduziert sich die TBN. Dies wirkt sich direkt auf die Lebensdauer des Öls und auf die Ölwechselintervalle aus. Denn die Motorenhersteller empfehlen, das Öl zu wechseln, sobald die TBN auf 50 % des ursprünglichen Wertes sinkt.

Produkte von Texaco HDAX werden nach einer hochentwickelten Technologie formuliert. Das ermöglicht es, Öle mit weniger als 0,6 % Aschegehalt anzubieten. Die neuesten Texaco Gasmotorenöle, Texaco HDAX 9200 und Texaco HDAX 9500, haben einen niedrigen Sulfataschegehalt mit einem TBN-Wert von 4,2 bzw. 5,4 und bleiben über einen langen Zeitraum hinweg sehr stabil – ein Zeichen für die Qualität der Premium-Gasmotorenöle von Texaco HDAX.

Nicht zu unterschätzen: Das Wärmemanagement von Gasmotoren

Ein Gasmotor ist extremen Drücken und Temperaturen ausgesetzt, die viel höher sind als bei einem Verbrennungsmotor. Das kann eine Reihe von Problemen verursachen. Das Wärmemanagement ist also von entscheidender Bedeutung. Dabei ist es wichtig, dem in Gasmotoren verwendeten Kühlmittel besondere Aufmerksamkeit zu schenken, um KWK-Anlagen langfristig vor Schäden zu schützen.

Gasmotoren – extremer Hitze ausgesetzt

Ein Gasmotor muss mit einer Vielzahl von temperatur- und druckbedingten Problemen zurechtkommen. Dies liegt an der Beschaffenheit des Kraftstoffs. Anders als beim Dieselmotor befindet sich beim Gasmotor immer noch ein Gemisch aus Luft und Kraftstoff im Brennraum, wenn sich der Kolben nach oben bewegt. Dieses Gemisch verbrennt weiter. Gas verbrennt jedoch viel langsamer als Diesel. Dadurch entwickelt sich an den Kolbenwänden eine sehr viel höhere Hitze. Außerdem ist der im Brennraum eines Gasmotors erzeugte Druck etwa viermal so hoch wie bei einem Automotor. Ein gutes Temperaturmanagement des Motors ist also extrem wichtig. Und dafür wird ein Hochleistungskühlmittel benötigt.

Texaco Lubricants auf der Biogas Convention & Trade Fair 2023

Das Produktportfolio der Texaco HDAX Schmierstoffe für Biogasanlagen präsentiert Texaco Lubricants live auf der Biogas Convention & Trade Fair vom 12. bis 14. Dezember in Nürnberg. Experten beraten Besucherinnen und Besucher vor Ort gerne zu den Produkten und Services direkt auf dem Texaco Stand in Halle 08 Stand E12.

Weitere Informationen zur Texaco HDAX Produktpalette und zur Teilnahme von Texaco an der Biogas Convention & Trade Fair finden Sie hier.