STORY Power Generation

Nachhaltige Kraftstoffe: E-Diesel und HVO machen mtu-Motoren (fast) klimaneutral

Veröffentlicht am 23 Juni 2023 von Lucie Maluck

Bis zu 90 Prozent weniger CO2-Emissionen, trotzdem gleich viel Leistung: Der Kraftstoff HVO leistet einen großen Beitrag zum Klimaschutz. Viele mtu-Motoren fahren schon heute damit.
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Die Deutsche Bahn tut es, das Bergbauunternehmen Rio Tinto und die Reederei Golden Gate Ferry auch. Sie alle betanken ihre Fahrzeuge oder Schiffe mit dem nachhaltigen und sauberen Diesel-Imitat HVO. Auch in vielen Rechenzentren kommt HVO zum Einsatz und in Schweden fahren Pistenraupen mit HVO fast klimaneutral.    

Hydrotreated Vegetable Oil, kurz HVO, ist ein nachhaltiger Kraftstoff und gehört zu den paraffinischen Kraftstoffen der europäischen Kraftstoffnorm EN 15940. Er senkt den CO2-Ausstoß bilanziell um bis zu 90 Prozent. Denn bei der Verbrennung im Motor wird ausschließlich CO2 freigesetzt, welches der Atmosphäre zuvor beim Wachstum der Pflanzen entzogen wurde, die für die Herstellung des Kraftstoffs verwendet werden. Der Restanteil der Treibhausgas-Emissionen entsteht bei der Produktion und dem Transport der Rohstoffe und der Kraftstoffe, also in der Vorkette.

Die Vorteile von HVO

  • HVO ist schon heute verfügbar
  • Da HVO ein Drop-In-Fuel ist, sind bei den meisten Dieselmotoren, die für den Einsatz von HVO freigegeben sind, keine Anpassungen notwendig. Allerdings wird innerhalb der ersten vier Wochen nach der Umstellung empfohlen, die Elastomerdichtungen regelmäßig zu prüfen.    
  • Die Lagerstabilität von reinem HVO ist deutlich besser als die von reinem FAME, HVO/FAME-Gemischen oder sogar fossilem Diesel B7. Das macht den Kraftstoff gerade für Betreiber von Notstromsystemen attraktiv.    
  • Unsere Tests haben bestätigt, dass es bei den freigegeben mtu-Common-Rail-Motoren üblicherweise keine Unterschiede hinsichtlich ihrer maximalen Leistung, der Lastannahme und dem Kraftstoffverbrauch gibt – egal, ob sie mit HVO oder Diesel betankt werden.  
  • Die CO2-Emissionen sinken – je nach Herstellungsverfahren des Kraftstoffs – um bis zu 90 Prozent. Die Partikelemissionen sind über 40 Prozent und die Stickoxidemissionen bis zu acht Prozent geringer.  

HVO: Ein Kraftstoff aus pflanzlichen Abfällen


HVO besteht hauptsächlich aus Abfällen von pflanzlichen und tierischen Fetten und Pflanzenölen. Diese werden mittels katalytischer Reaktion unter Zugabe von Wasserstoff in Kohlenwasserstoffe mit hoher Oxidationsstabilität umgewandelt. So werden die Fette und Pflanzenöle in ihren Eigenschaften an Dieselkraftstoff angepasst und können ihn entweder ergänzen oder ganz ersetzen. „HVO ist ein prädestiniertes Beispiel für nachhaltiges Wirtschaften im Rahmen der Circular Economy. Wir können Rohstoffe noch effizienter nutzen und aus Pflanzenabfall einen nachhaltigen Kraftstoff machen“, betont Michael Stipa, Vice President Stationary Strategy, Business Development and Product Management beim Rolls-Royce-Geschäftsbereich Power Systems.

Das Beste an diesem Kraftstoff: Er ist schon heute verfügbar. Somit können mtu-Motoren heute schon annähernd CO2-neutral betrieben werden.  

  

Warum macht HVO Dieselmotoren fast klimaneutral?

Verbrennungsmotor

Wenn Diesel oder HVO verbrannt werden, gelangt CO2 in die Atmosphäre.

Co2

Egal ob der Verbrennungsmotor HVO oder Diesel verbrennt – es gelangt CO2 in die Atmosphäre.

Pflanzen

Pflanzen binden über Photosynthese CO2 aus der Atmosphäre, während sie wachsen.

HVO

Bei der Produktion von HVO werden pflanzliche Abfälle genutzt. Daher ist der CO2-Fußabdurck von Biokraftstoffen wie HVO wesentlich geringer als die fossilen Kraftstoffe.

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Verbrennungsmotor

Wenn Diesel oder HVO verbrannt werden, gelangt CO2 in die Atmosphäre.

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Co2

Egal ob der Verbrennungsmotor HVO oder Diesel verbrennt – es gelangt CO2 in die Atmosphäre.

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Pflanzen

Pflanzen binden über Photosynthese CO2 aus der Atmosphäre, während sie wachsen.

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HVO

Bei der Produktion von HVO werden pflanzliche Abfälle genutzt. Daher ist der CO2-Fußabdurck von Biokraftstoffen wie HVO wesentlich geringer als die fossilen Kraftstoffe.

Problemlose Umstellung auf HVO

Dass das problemlos geht, zeigen Rolls-Royce-Kunden aus aller Welt: Die Deutsche Bahn hat in ihren Güterzuglokomotiven im Jahr 2022 über eine halbe Millionen Liter HVO verfahren, im Jahr 2023 sollen es zehn Millionen sein. Jörg Schneider, Head of Climate Protection and Energy bei DB Cargo, nennt den Kraftstoff sogar „motorschonend“.   Der amerikanische Bergbaurise Rio Tinto hat die Baumaschinen in seiner Mine in Boron in Kalifornien vollständig von fossilem Diesel auf HVO umgestellt und ist damit der erste Tagebau der Welt, der diesen Meilenstein erreicht hat. Die bisherigen Erfahrungen: Absolut positiv. Die Leistung und die Zuverlässigkeit der Motoren sind vergleichbar mit fossil betriebenen Motoren. Die Fähren der Reederei Golden Gate Ferry in San Francisco fahren schon seit dem Jahr 2019 – und weit über 120.000 Betriebsstunden – mit HVO. Und Michael Hoffman, stellvertretender Generaldirektor des Golden Gate Bridge, Highway & Transportation District, will diesen Kurs fortsetzen. Was ihn besonders freut: „Der sichtbare Rauch, der bei konventionellem Diesel an der Anlegestelle zu beobachten war, ist mit der Umstellung auf HVO sehr viel geringer“. Auch AVK, der größte Lieferant von Notstromlösungen für Rechenzentren in Großbritannien, hat HVO kürzlich zu seinem bevorzugten Kraftstoff erklärt.  

Die Fähren der amerikanischen Reederei Golden Gate Ferry" fahren seit über 120.000 Stunden mit HVO.
Alle 800 deutschen Diesellokomotiven von DB Cargo sind für den Betrieb mit HVO zugelassen.

„HVO ermöglicht schon heute die Kombination zweier vermeintlich widersprüchlicher Begriffe: Verbrennungsmotor und Nachhaltigkeit. Unsere Verbrennungsmotoren werden für Anwendungsgebiete jenseits der Straße aufgrund Ihrer physikalischen Eigenschaften wie beispielsweise ihrer Leistungsdichte in auch künftig eine wesentliche und verlässliche Lösung für unsere Kunden sein. Diese kann mit HVO fast klimaneutral betrieben werden– und das ohne große Investitionen."

Michael Stipa, Vice President Stationary Strategy, Business Development und Product Management in der Geschäftseinheit Power Systems von Rolls-Royce.

Zusammenarbeit mit Neste

Um die Einführung von HVO zu fördern und Kunden von Rolls-Royce Power Systems einen besseren Zugang zu diesem nachhaltigen Kraftstoff zu gewähren, kooperiert Rolls-Royce mit Neste. Der finnische Kraftstoffhersteller hat mit Neste MY Renewable Diesel eine eigene Kraftstoffmarke entwickelt. Neste ist der weltweit führende Hersteller von erneuerbarem Diesel.  

HVO und Biodisel  – die Unterschiede

Sowohl FAME als auch HVO können aus organischen und erneuerbaren Biomassen hergestellt und sollen fossile Brennstoffe ersetzen, sie unterscheiden sich aber deutlich:  

  • Chemisch handelt es sich bei Biodiesel um Fettsäuremethylester (FAME). Dieser wird durch die Umesterung von Pflanzenöl mit Methanol hergestellt. Die Eigenschaften und Qualität von FAME-Biokraftstoff hängen stark von den eingesetzten Rohstoffen ab.   HVO dagegen wird durch einen Hydrotreating-Prozess hergestellt. Das Ergebnis ist eine gleichbleibende Qualität, auch unabhängig vom Rohstoffeinsatz.
  • HVO hat eine ähnliche chemische Zusammensetzung wie fossiler Diesel. Dadurch kann er in allen Dieselmotoren bis zu einer Konzentration von 100% oder als Gemisch mit fossilem Diesel eingesetzt werden. Biodiesel hat eine andere Zusammensetzung und kann fossilen Diesel daher nur beigemischt werden, ohne dass der Motor angepasst werden muss.  
  • HVO kann im Vergleich zu FAME über längere Zeiträume gelagert werden, ohne dass die Gefahr besteht, dass seine Eigenschaften sich verändern. Da der Kraftstoff kein Wasser aufnimmt, vermindert sich die Qualität des Kraftstoffs bei sachgemäßer Handhabung und Lagerung nicht.  
  • HVO verliert – im Gegensatz zu Biodiesel – auch bei niedrigen Temperaturen nichts von seinen Eigenschaften.  
  • Bei Betrieb mit HVO stoßen Dieselmotoren wesentlich weniger Stickoxide aus, als werden sie mit FAME betrieben.  
  • Im Gegensatz zu FAME muss beim Einsatz von HVO das Schmieröl nicht zusätzlich zu den bestehenden Wartungen regelmäßig geprüft und angepasst werden.

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