Mit einer regelmäßigen Analyse des Motoröls können Sie Schäden am BHKW vorbeugen. Wir haben Experten befragt, wie die Messwerte zu interpretieren sind.
Wechseln Sie Ihr Öl nach spätestens 100 weiteren Betriebsstunden.“ Ratschläge wie diesen erhalten Betreiber von Biogasanlagen, wenn sie das Motoröl aus ihrem Blockheizkraftwerk (BHKW) regelmäßig im Labor untersuchen lassen. Während der Gewährleistungszeit schreiben die Hersteller und Versicherungen das sogar vor.
Aber auch danach ist eine ca. 80 bis 100 € teure Analyse eine sinnvolle Ausgabe: Anhand von 30 bis 40 Werten können Labormitarbeiter sich anbahnende Schäden frühzeitig erkennen.
Wenn das Öl dagegen noch in gutem Zustand ist, lässt sich der Ölwechsel auf später verschieben und so Geld sparen. „Ohne Herstellerangaben sollten Betreiber in der Einlaufzeit des BHKW Überwachungsintervalle je nach BHKW-Größe zwischen 50 und 300 Betriebsstunden einhalten“, rät Carsten Heine vom Labordienstleister Oildoc GmbH aus Brannenburg.
Später kann der Betreiber das Überwachungsintervall auf 150 bis 1 000 Stunden je nach Größe und Leistung des BHKW ausdehnen. Denn mit der Größe schwankt auch die Ölmenge im BHKW, die zwischen 70 und 400 l schwanken kann. Bleibt die Gasqualität gleich, können Analysen bei jedem zweiten oder dritten Ölwechsel ausreichen, so Heine. Die Hersteller geben an, welches Öl der Betreiber verwenden sollte bzw. welche Öle freigegeben sind und wann eine Probe analysiert werden soll. Außerdem haben die Hersteller für bestimmte Inhaltsstoffe Grenzwerte vorgegeben.
Warnung vor Schäden:
Steigen die Grenzwerte über einen längeren Zeitraum an oder sind sie überschritten, ist ein sofortiger Ölwechsel, eine vorgezogene Wartung, aber auch eine Ursachenforschung nach möglichen Schäden angesagt. So lassen sich beispielsweise Lager rechtzeitig und geplant bei einer routinemäßigen Wartung tauschen, bevor es zum ungeplanten Ausfall kommt.Folgen der Alterung:
Typische Folgen von zu altem Öl sind der klassische Kolbenfresser, aber auch Abrieb und Verschleiß an Kolben, Zylinderlaufbuchse, Lagern, Ventilstößel oder Nockenwellen. „Ist das Motoröl nicht ausreichend temperaturstabil, kann das zu Ablagerungen führen, die z.B. Probleme am Ventilsitz nach sich ziehen“, warnt der Hersteller Fuchs Schmierstoffe. „Meist lösen einzelne Probleme im BHKW eine Kettenreaktion aus, sodass es am Ende mehrere mögliche Ursachen für einen Motorausfall geben kann“, ergänzt Martin Lambrecht, Produktmanager Schmierstoffe bei der BayWa AG.Was Labore untersuchen:
In der Regel untersuchen die Labore folgende Kennwerte im Öl:- Verschleißwerte,
- Pufferkapazität bzw. Säuregehalt,
- Verunreinigungen,
- Ölzustand (Viskosität, Oxidation, Nitration, Sulfation).
Typische Kennwerte und ihre Ursache haben wir in der Übersicht rechts aufgeführt.
Die Labore nutzen verschiedene Spezialgeräte für die Ölanalyse. „Späneabrieb lässt sich beispielsweise magnetisch erfassen, andere Elemente messen wir über ICP“, erklärt Dr. Melanie Koch, Geschäftsführerin der Wattrix Labor GmbH aus Jever, die regelmäßig Motoröle untersucht. ICP bedeutet übersetzt „Induktiv gekoppeltes Plasma“. Mit dieser Art der Massenspektroskopie lassen sich Spurenelemente wie Blei oder Kupfer im Öl erfassen. Natrium kommt typischerweise im Frostschutz des Motorkühlwassers vor. Taucht es in der Ölanalyse auf, könnte das ein Hinweis auf einen gerissenen Ölkühler sein. „Reines Wasser im Öl kann auch ein Hinweis auf eingedrungenes Frostschutzmittel sein, ist aber oft auch auf Reste in der Probeflasche zurückzuführen“, weiß Koch. Daher rät sie dringend, dass Landwirte nur die definierten Ölprobeflaschen verwenden und nicht ausgediente Getränke- oder Lebensmittelpackungen.
Hinweis auf Ölalterung:
Neben den typischen Verschleißanzeigern wie Blei, Kupfer oder Zink kann das Labor auch den Alterungsprozess des Öls feststellen. Indikatoren dafür sind z.B. der Säurewert und der Anfangs-pH-Wert (i-pH). Der Grund: Jedes Öl wird mit einer bestimmten Pufferkapazität ausgeliefert. Durch Oxidation mit der Luft nimmt diese Pufferkapazität ab, das Öl „altert“ und wird saurer. Auch bei der Verbrennung entstehende Stickoxide (Nitration) und Schwefelverbindungen aus dem Biogas (Sulfation) können ins Motoröl eindringen und zur Versauerung beitragen.Aber auch ein falsch eingestellter Motor kann über ein ungünstiges Verbrennungsverhalten starke Säuren ansteigen lassen. Saures Öl kann zum chemischen Verschleiß führen, also Bauteile angreifen und Lochfraß verursachen. „Ein hoher Sulfataschewert im Öl kann zudem bei zu langem Ölwechselintervall zu Ablagerung am Kolbenboden führen“, hat Heine beobachtet. Die Folge: klopfende Verbrennung durch Glühzündungen und letztlich die Zerstörung des Kolbens.
Vergleich mit Frischöl:
Bei der Analyse vergleichen die Labormitarbeiter jeweils eine Frischölprobe mit der eingesandten Probe. „Wenn Landwirte eine neue Probe einschicken oder Öl aus einer neuen Lieferung verwenden, sollten sie immer auch eine Frischölprobe mitschicken“, rät Koch.Wie schnell ein Öl altert, hängt von mehreren Faktoren ab. „Jeder Hersteller setzt dem Grundöl spezielle Additive zu, die die Alterung verlangsamen sollen“, erklärt Lambrecht. Zudem spielen auch die Einsatzstoffe in der Biogasanlage eine Rolle. Sorgen bestimmte Substrate für einen hohen Schwefelgehalt im Biogas, können geringe Mengen davon über das Kurbelgehäuse des Motors ins Motoröl gelangen und die Versauerung beschleunigen. „Aus diesem Grund sind Aktivkohlefilter Standard auf Biogasanlagen, die den Schwefelgehalt im Biogas in den letzten Jahren erheblich herabgesetzt haben“, beobachtet Laborleiterin Koch.
Eine Ölanalyse kann also dazu beitragen, die Laufzeit eines Biogas-BHKW zu verlängern und ungeplante Ausfälle zu vermeiden.
