Forschung für den Mittelstand - Die IGF-Projektdatenbank

Limitierung mikrobieller Degradation von Mitteldestillaten

Durch die Entwicklung im Bereich alternativer Brenn- und Kraftstoffe wie die Zumischung von veresterter Pflanzenöle und von de-fossilisierten, paraffinischen Produkten wie hydrierten Pflanzenölen oder synthetischen Produkten bis hin zu Oxygenaten zu mineralölstämmigen Produkten, ergeben sich Änderungen hinsichtlich der Zusammensetzung und Produkteigenschaften. Die demzufolge zunehmend heterogene Zusammensetzung verändert und bestimmt das „Millieu“ für mögliches bakterielles Wachstum. Der Einfluss der Brenn- und Kraftstoffe auf die mikrobiologische Aktivität ist bislang nicht ausreichend systematisch untersucht. Darunter versteht man den Abbau der Brennstoffe durch Mikroorganismen, welcher mit der Ausbildung fester Biofilme und der Sekretion von Säuren einhergeht. Diese Herausforderungen stellen nicht nur einen finanziellen Verlust für den Anwender oder Hersteller dar, der die aufgetretenen Schäden beseitigen muss, sondern in erster Linie einen Vertrauensbruch zwischen Kunden und Produzenten.

Im beantragten Projekt wird der Fokus auf die Zusammensetzung der flüssigen Energieträger gelegt und folgende Punkte aufgeklärt:

• Bewertung der chemischen und physikalischen Eigenschaften sowie metabolischen Aktivität in Abhängigkeit des Nährstoffangebots

• Einfluss der Fluid-Zusammensetzung auf die Hemmung der Biofilmbildung bzw. des mikrobiellen Wachstums.

• Entwicklung potentieller Vermeidungsstrategien zur Minimierung mikrobiellen Wachstums bzw. der Biofilmbildung und einer Prüfmethode zur zeitnahen Bewertung der mikrobiellen Anfälligkeit

Durch die Ergebnisse werden vor allem klein- und mittelständige Unternehmen unterstützt, die sowohl im Bereich des Mineralölvertrieb als auch im Bereich Tankreinigung tätig sind.

Ergebniszusammenfassung:

Gewonnene Erkenntnisse: Einkernige Aromaten zeigen eine hemmende Wirkung auf das Wachstum. Saure und oberflächenaktive Verbindungen stellen eine Nahrungsquelle dar. Stickstoff in verfügbarer Form ist ein wachstumsfördernder Bestandteil, während dies bei Schwefel nicht zu erkennen ist. Ein hoher Aliphatengehalt sorgt für weniger Wassergehalt, was zu einer Reduktion des Wachstums führt. Die Anfälligkeit von Benzin für mikrobielles Wachstum ist geringer als von Mitteldestillaten, da die kürzeren Ketten schlechtere Nahrungsquellen darstellen. Alkohole wie Ethanol können das Wachstum ebenfalls hemmen. In OME konnte kaum Wachstum nachgewiesen werden, die Entstehung von Formaldehyd und Methanol bei der Zersetzung wirkt antimikrobiell. Bereits wenige Prozent Zugabe von OME in Heizöl konnten das Wachstum stoppen. FAME dagegen stellt eine bessere Nahrungsquelle dar und erhöht zudem den Wassergehalt, was das Wachstum fördern kann. Diese Erkenntnisse konnten in einer klassischen Lagerung gewonnen werden, jedoch auch mit einer Passive Dosing Methode in kürzerer Zeit.

Anwendungsmöglichkeiten: Erarbeitete Maßnahmen zur Verringerung und Vermeidung von mikrobiellem Wachstum sind die gezielte Selektion von Bestandteilen in der Produktion, wie die Beibehaltung von einkernigen Aromaten und die Eliminierung von Stickstoff. Daneben können gerade bei KMU wie Heizölhändlern Bestandteile wie Ethanol und OME als alternative Komponenten mit antimikrobieller Wirkung eingesetzt werden. Auch kann über technische Maßnahmen der Wassergehalt minimiert werden, beispielsweise in Tanklagern bei Raffinerien und Händlern. Eine freie Wasserphase sollte vermieden werden, und wenn sie doch vorhanden ist muss eine Ansaugung verhindert werden, da dies ansonsten zu einem Befall eines Gesamtsystems führen kann. Eine weitere Möglichkeit, mikrobielles Wachstum zu erkennen und gezielt Maßnahmen zu ergreifen ist ein CO2-Monitoring in Tanklagern. Biozideinsatz kann so minimiert werden.