Neues Projekt am Max-Plack-Institut

Heizen für eine gute Zukunft

Die Frage des richtigen Heizens wird in Zeiten knapper Ressourcen und vor allem vor dem Hintergrund der Erderwärmung immer wichtiger und wird momentan hefig in den Medien diskutiert. Hat die alte Ölheizung noch eine Zukunft und wenn ja, kann man sie mit effizienten, nachhaltigen Brennstoffe betreiben? Angesichts solcher Fragestellungen sind Forschende darum bemüht, auch das Heizen mit Öl nachhaltiger zu gestalten.

Gibt es stabile und nachhaltige Alternativen zum klassischen mineralischen Heizöl? Und was passiert chemisch, wenn verschiedene Arten von Brennstoffen über eine längere Zeit zusammen in einem Tank lagern? Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Kohlenforschung in Mülheim an der Ruhr und der OWI Science for Fuels  an der RWTH Aachen mit Sitz in Herzogenrath gehen im Rahmen eines neuen Projekts genau diesen Fragen nach.

5,2 Millionen Heizölkessel gibt es nach Angaben des Bundesverbands der Deutschen Heizungsindustrie in der Bundesrepublik, die allermeisten davon sind ältere Anlagen. „Und wir möchten, dass auch diese Anlagen nachhaltiger werden ohne sie sofort ersetzen zu müssen“, erklärt Prof. Dr. Wolfgang Schrader, Chemiker am Max-Planck-Institut für Kohlenforschung. Ein möglicher Weg dahin könnte darin bestehen, die Heizanlagen mit geringfügigen technischen Anpassungen umzubauen, sodass fortan nachhaltige Brennstoffe in den Heizkessel beziehungsweise in den Tank kommen. Doch aufgrund der unterschiedlichen Beschaffenheit der Öle gibt es nicht nur technische, sondern auch chemische Fallstricke, die man beachten muss.

Genau da setzt das neue Projekt von Wolfgang Schrader und seinem Team an: „Klassischerweise tankt man mehrere Tausende Liter auf einmal in einen Heizöltank“, erklärt Schrader. Doch bis diese enorme Menge an Brennstoff in den Brenner wandert, vergeht Zeit. Das Öl altert und verändert sich – vor allem unter Mitwirkung von Sauerstoff aus der Luft. „Es ist bekannt, dass bei mineralischem Öl nach einer Weile ein regelrechter Bodensatz am Boden des Tanks entsteht, sogenannte Sedimente“, erklärt Schrader und fährt fort: „Was passiert mit den nachhaltigen, paraffinischen Ölen und Gemischen mit mineralischen Heizölen? Gibt es mehr oder weniger dieser Sedimente?“. Die Frage ist deshalb so relevant, weil ausgefallene Feststoffe den Tank beziehungsweise den Brenner verstopfen könnten – und das will man vermeiden.

Um das Verhalten von Ölen im Laufe der Zeit analysieren zu können, entwickeln die Mülheimer
Forscher gemeinsam mit ihren Kollegen des OWI eine Methode, Brennstoffe künstlich
schneller altern zu lassen. „Für diese künstliche Alterung sind die Kollegen aus Herzogenrath
zuständig“, verrät Schrader, „und wir können mit unseren analytischen Methoden gut
nachvollziehen, ob und wie sich die Gemische im Laufe der Zeit verändern.“

Wolfgang Schrader ist sicher, dass nachhaltige Heizöle als Brennstoffe eine Zukunft haben,
die Lebensdauer von Heizanlagen verlängern können und gleichzeitig die Emissionen zu
verringern helfen. „Wir sind über die Tank-oder-Teller-Diskussion zum Glück schon längst
hinaus“, so der Wissenschaftler. Habe man bei den pflanzlichen Heizölen der „ersten
Generation“ noch auf Rohstoffe zurückgreifen müssen, die Lebensmittelqualität hatten, gebe
es nun als Brennstoffe bessere Alternativen, beispielsweise Biomasse aus alten Speisefetten
oder Öle, die auf Algenbasis hergestellt werden.

Das Projekt der OWI gGmbH und des Max-Planck-Instituts für Kohlenforschung wird vom
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz mit insgesamt 500.000 Euro gefördert
und ist für einen Zeitraum von insgesamt 30 Monaten angesetzt.

Über das MPI für Kohlenforschung

Seit mehr als 100 Jahren betreibt das Max-Planck-Institut für Kohlenforschung in Mülheim an

der Ruhr chemische Grundlagenforschung und hat seit seiner Eröffnung als Kaiser-Wilhelm-
Institut 1914 zahlreiche chemische Entdeckungen von historischer Tragweite gemacht. Es war
das erste Kaiser-Wilhelm-Institut außerhalb Berlins und die erste wissenschaftliche
Einrichtung im Ruhrgebiet überhaupt. Zu den wichtigsten Errungenschaften gehört die
Entdeckung der Fischer-Tropsch-Synthese in den 1920er Jahren, ein Verfahren zur
Herstellung synthetischen Benzins, seinerzeit auf der Basis von Kohle, das aber auch andere
Kohlenstoffquellen, wie das Kohlendioxid aus Abgasen oder sogar aus der Luft nutzen kann.

Wirtschaftlich und wissenschaftlich sehr bedeutend – und ebenfalls mit dem Chemienobelpreis
ausgezeichnet - war das Niederdruckpolyethylenverfahren von Karl Ziegler, das die
wirtschaftliche Produktion von hochwertigen Kunststoffen ermöglichte. Aber auch ein
Verfahren zur Entkoffeinierung von Kaffeebohnen wurde am MPI für Kohlenforschung
entwickelt. Heute besteht das Institut aus fünf wissenschaftlichen Abteilungen, die jeweils von
einem Direktor geleitet werden. Rund 400 Beschäftigte aus aller Welt widmen sich der
chemischen Grundlagenforschung mit Fokus auf die Katalyse.