Kerosin
| Allgemeines | ||||
|---|---|---|---|---|
| Name | Kerosin | |||
| Andere Namen | Düsentreibstoff, Flugturbinenkraftstoff, Jet A-1, Leichtöl, Mitteldestillat, TS-1, Turbinenpetroleum | |||
| Summenformel | Stoffgemisch aus C10H22 bis C16H34 | |||
| UN-Nummer | 1223 | |||
| Gefahrnummer | 30 | |||
| Kurzbeschreibung | farbloses, leicht riechendes, flüssiges Stoffgemisch | |||
| Eigenschaften | ||||
| Aggregatzustand | flüssig | |||
| Molmasse | nicht zutreffend | |||
| Dichte | etwa 0,747 - 0,84 g/cm3 | |||
| Kohlendioxidemissionen bei Verbrennung | 2760 g/l | |||
| Energiedichte (volumenbezogen) | 9,5 kWh/l = 34,2 MJ/l | |||
| Energiedichte (massebezogen) | 11,9 kWh/kg = 43,1 MJ/kg (Jet-A1) | |||
| Gefrierpunkt | - 60 °C bis - 40 °C (je nach Sorte) | |||
| Siedebereich | etwa 175 - 288 °C | |||
| Flammpunkt | 28° C bis 38° C (je nach Sorte) | |||
| Dampfdruck | etwa 1 hPa (20 °C) | |||
| Löslichkeit | gut löslich in unpolaren Lösungsmitteln, nicht löslich in polaren (Wasser) | |||
| Sicherheitshinweise | ||||
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| R- und S-Sätze | R: 65 S: (2)-23-24-62 | |||
| MAK | Vorlage:Unbekannter Wert?? | |||
| Wassergefährdungsklasse | WGK 2 - wassergefährdend | |||
| Vorlage:SI-Chemikalien | ||||
Kerosin (ein leichtes Petroleum, griech. Keros: Wachs) wird vorwiegend als Kraftstoff für die Gasturbinentriebwerke von Düsen- und Turbopropflugzeugen sowie Hubschraubern verwendet, ist aber auch ein Bestandteil von Dieselkraftstoffen. Ebenfalls wird es in flüssigem Grillanzünder eingesetzt. Es ist ein enger Fraktionierschnitt aus dem Mitteldestillat der Erdölraffination.
Geschichte
Der Name Kerosin geht auf den Arzt und Geologen Abraham Gesner (1797–1864) zurück, der 1854 in Neuschottland (Kanada) aus Kohle eine leicht entflammbare Flüssigkeit gewann. Ein dabei entstehendes, wachsartiges Zwischenprodukt, das bei dem Vorgang eine wichtige Rolle spielte, ist der Grund dafür, dass er die Flüssigkeit Kerosin nannte.
Gewinnung
Das heutige Turbinenkerosin hat mit der historischen Begebenheit nichts zu tun. Kerosin wird den Kolonnenböden des Mitteldestillats entnommen, welches bei der Erdölrektifikation gewonnen wird. Der enge Fraktionierschnitt bewirkt, dass wenig leichte und wenig schwere Kohlenwasserstoffverbindungen im Kraftstoff vorhanden sind, weshalb dieser nicht zu früh zündet und fast rückstandsfrei verbrennt. Die meisten Moleküle zünden bei der gleichen Temperatur. Aufschluss darüber gibt eine Siedeanalyse, die im Falle des Kerosins im mittleren Siedebereich eine weit gestreckte, flache Siedelinie ergibt. Diese liegt zwischen Schwerbenzin und Dieselkraftstoff.
Additive
Kerosin unterscheidet sich vom Petroleum im wesentlichen durch die Zugabe von Additiven, die eine Verwendung als Flugzeugtreibstoff erleichtern. Hierzu gehören unter anderem:
- Antistatikmittel verhindern oder reduzieren die Neigung des Treibstoffes, sich bei der Betankung statisch aufzuladen.
- Korrosionsschutzmittel verhindern Korrosion in den Tanks.
- Emulgatoren ermöglichen es dem Kerosin in sehr engen Grenzen, Wasser zu binden. Wasser im Tank ist gefährlich und kann im schlimmsten Fall dazu führen, dass die Triebwerke aussetzen . Es lässt sich jedoch, bedingt durch die große Oberfläche des Tanks und die dadurch entstehende Kondensationsfeuchtigkeit, nicht grundsätzlich verhindern.
- Anti-Schaummittel verhindert das Aufschäumen des Kerosins beim Betanken.
- Fließmittel verhindern das Versulzen bei niedrigen Temperaturen.
- Anti-Verschlammung verhindert das Verschlammen des Kerosins durch Mikroorganismen.
Seit einigen Jahren werden außerdem Zusatzstoffe verwendet, welche die Schwarzrauchentwicklung eindämmen.
Spezifikation und Verwendung
Die Spezifikation AN-F-32, die in den USA den Kraftstoff erstmals unter dem Namen Jet Propellant-1 (JP-1) beschreibt, geht auf das Jahr 1944 zurück. Hauptnachteil des Treibstoffes ist, dass er nur bis zu Temperaturen von -40 °C eingesetzt werden kann. JP-1 besitzt einen Flammpunkt von 38 °C, hat einen Siedebereich von ca. 180 bis 230 °C und ist in die Gefahrklasse A II eingeordnet. Die neuere Bezeichnung dieser gegenwärtig ausschließlich noch in den USA in Anwendung befindlichen Treibstoffsorte lautet JET A.
Heute wird mit Ausnahme der USA international fast ausschließlich die Spezifikation JET A-1 (frühere Bezeichnung JP-1A) mit etwas niedrigerem Gefrierpunkt (-50 °C), aber identischem Flammpunkt und Siedebereich wie JET A als Flugturbinenkraftstoff für die Zivilluftfahrt verwendet. Diesem Kraftstoff ist auch ein Zusatz beigemischt, um die in der Luftfahrt gefürchtete Biokorrosion zu verhindern. Die militärische Luftfahrt der NATO (stellvertretend für Deutschland sei hier die Bundeswehr genannt) verwendet den gleichen Grundkraftstoff unter der Bezeichnung Jet Propellant-8 (JP-8, NATO-Code F-34), wobei diesem für die militärische Anwendung noch spezielle Zusätze (Additive), wie Frostschutzmittel (Fuel System Icing Inhibitor, FSII), Korrosionsschutzmittel, Schmiermittel und antistatische Stoffe zugegeben werden.
Eine weitere Sorte mit einem Flammpunkt von 28 °C und einem Gefrierpunkt von -60 °C ist das gelegentlich noch in Osteuropa nach der russischen Spezifikation GOST 10227-62 verwendete TS-1.
Für Flüge in Regionen mit extrem niedrigen Temperaturen (Alaska, Kanada, Sibirien) existieren noch die Sorten JET B für den zivilen und JP-4 mit den entsprechenden Additiven für den militärischen Einsatz (Verschnitt-Kraftstoffe, Wide Cut Fuels), welche aus 65% Benzin- und 35% Kerosinfraktionen bestehen und ebenfalls einen Gefrierpunkt von -60 °C haben. Die Triebwerke müssen jedoch für die Verwendung dieses Treibstoffes geeignet sein. Die Spezialsorte JP-5 mit besonders hohem Flammpunkt (Sicherheitskraftstoff, High Flashpoint Kerosene) wird auf Flugzeugträgern verwendet. Eine weitere Spezialsorte ist das schwer Endzündbare JP-7 für Flugzeuge die hohe Überschallgeschwindigkeiten fliegen und sich dabei durch die Luftreibung stark erhitzen. Einziges Flugzeug das den Treibstoff verwendete war die Lockheed SR-71.
Kerosin kam lange Zeit in der Luftfahrt ausschließlich in Turbinentriebwerken an Bord von Düsen- und Turbopropflugzeugen sowie Hubschraubern zum Einsatz, während kolbenmotorgetriebene Luftfahrzeuge AvGas (Flugbenzin) verwendeten. Mit der Entwicklung von speziellen, luftfahrtgeeigneten Dieselmotoren, wie z. B. dem Thielert Centurion 1.7, können seit Beginn des 21. Jahrhunderts auch Kleinflugzeuge mit Kerosin betrieben werden.
Umwelt
Durch die Verbrennung von Kerosin werden Treibhausgase freigesetzt, die den Treibhauseffekt und somit die globale Erwärmung verstärken.
Preisunterschiede von Kerosin können hierbei zu einer Erhöhung der Umweltbelastung führen: Es kann sich für eine Fluggesellschaft bzw. einen Luftfrachttransporteur aus betriebswirtschaftlicher Abwägung heraus lohnen, aufgrund von Preisunterschieden von Kerosin an Start- und Zielflughafen den Tank am Startflughafen gänzlich zu füllen, um am teueren Zielflughafen nicht für den Rückflug tanken zu müssen. Immer dann wird die Umwelt insofern belastet als auf dem Hinflug zum Zielflughafen das Flugzeug durch das zusätzlich getankte und eigentlich für den Rückflug bestimmte Kerosin unnötig schwerer ist. Dadurch muss noch mehr Kerosin getankt werden, was zu einem unnötigen Ausstoß von Treibhausgasen führt.
Wäre das Kerosin an beiden Flughäfen gleich teuer, so würde es sich lohnen, das Flugzeug am Startflughafen nur für den Hinflug und nun zusätzlich auch am Zielflughafen zu tanken, dort dann nur für den Rückflug. Dadurch ließe sich entsprechend Gewicht einsparen. Da es sich bei dem oben beschriebenen Phänomen aus volkswirtschaftlicher Sicht um Marktversagen handelt, da Umwelt ein freies Gut ist, wird von Volkswirten ebenso wie von Umweltschützern ein Markteingriff gefordert, der zu gleichen Kerosinpreisen – etwa durch eine harmonisierte Besteuerung – zumindest innerhalb der Europäischen Union führt.
Besteuerung
Hauptartikel: Kerosinsteuer
Kerosin, wie auch AvGas, ist für gewerblich operierende Luftfahrtunternehmen weder dem (deutschen) Mineralölsteuergesetz noch der (deutschen) Ökosteuer unterworfen.
Lediglich in der Privatfliegerei und für im Werksverkehr eingesetzte gewerbliche Flugzeuge ist jede Sorte Flugzeugtreibstoff mineralölsteuerpflichtig. Wegen des letzteren Punktes prüft die AOPA-Deutschland momentan, ob sich eine Musterklage gegen das Mineralölsteuergesetz lohnen würde, da der Flugverkehr hierbei gegenüber z. B. dem Werksverkehr mit Schiffen benachteiligt ist, welcher dafür Steuerfreiheit genießt.
Wissenswertes
- Benennung nach ADR KEROSIN
- Verpackungsgruppe III
Siehe auch
- Luftfahrtbetriebsstoff
- Fuel Dumping (Ablassen von Kerosin)