Biogas als Kraftstoff: Neue Legierung verlängert die Motorlaufzeit signifikant
24. März 2025
Biogas ist ein vielseitiger Energieträger, der in zahlreichen Bereichen eingesetzt werden kann – von der Wärmeerzeugung, über die Stromproduktion bis hin zur Nutzung als Treibstoff. Als moderne Ergänzung zu Benzin, Diesel und Erdgas überzeugt Biogas mit einer hervorragenden Umweltbilanz. Es wird aus der Vergärung organischer Stoffe wie landwirtschaftlichen Abfällen, Klärschlamm, Gülle oder ähnlichen Stoffen gewonnen und leistet damit einen wichtigen Beitrag zur Kreislaufwirtschaft.
Der größte ökologische Vorteil von Biogas liegt in seiner Kohlenstoffneutralität. Der bei der Verbrennung freigesetzte Kohlenstoff wurde zuvor von Pflanzen oder anderen Biomaterialien aus der Atmosphäre gebunden. Somit wird kein zusätzlicher Kohlenstoff freigesetzt, was die Netto-Treibhausgasemissionen effektiv reduziert. Diese Eigenschaften machen Biogas zu einer nachhaltigen und klimafreundlichen Alternative zu fossilen Brennstoffen.
Trotz seiner ökologischen Vorteile bringt der Einsatz von Biogas als Kraftstoff spezifische technische Herausforderungen mit sich. Biogas enthält häufig Verunreinigungen wie Schwefelwasserstoff (H₂S), Ammoniak, Feuchtigkeit, Siloxane, und Halogene. Diese Substanzen greifen Motorkomponenten im Brennraum und Abgasstrang an und verursachen Korrosion, chemischen Verschleiß sowie Ablagerungen. Zudem unterliegen Biogasmotoren wechselnden Belastungen, da die Zusammensetzung des Treibstoffes nicht immer konstant ist. Anders als Erdgas, das einen klar definierten Methananteil aufweist, ist Biogas kein genormter Kraftstoff, da es durch die Vergärung organischer Stoffe entsteht, die stark variieren können.
Zusätzlich zu den Verunreinigungen und der uneinheitlichen Zusammensetzung bringt Biogas weitere technische Herausforderungen mit sich. Anders als flüssige Kraftstoffe wie Diesel oder Benzin, die teilweise als Schmiermittel wirken, ist Biogas gasförmig und bietet keinerlei Schmierwirkung. Dies erhöht den mechanischen Verschleiß von Motorkomponenten. Ein weiterer Aspekt ist die fehlende Kühlung des Motors.
Besonders betroffen sind kritische Bauteile wie Einspritzdüsen, Ventile und Ventilsitzringe. Diese Komponenten sind essenziell für die Effizienz und Zuverlässigkeit von Verbrennungsmotoren. Aufgrund der hohen Verschleißanfälligkeit von Biogas-Motoren im Vergleich zu konventionellen Brennstoffen verkürzen sich die Laufzeiten und Wartungsintervalle erheblich.
Um diesen Herausforderungen wirksam zu begegnen, eignet sich die innovative Legierung TriboDel Pro. Diese Legierung gehört zur nächsten Generation der Tribaloys und basiert auf den Prinzipien der High-Entropy Alloys (HEA). D.h. es handelt sich um eine Mehrkomponentenlegierung, die aus verschiedenen Elementen im ähnlichen Stoffmengenverhältnis besteht. Dadurch zeichnet sich TrioboDel Pro durch eine außergewöhnliche Verschleiß- und Korrosionsbeständigkeit sowie ein ausgezeichnetes Hochtemperaturverhalten aus und bietet im Vergleich zu anderen Legierungen speziell im Biogas-Betrieb entscheidende Vorteile. Die Legierung widersteht den typischen Verschleißmechanismen von Biogas-Anwendungen: Darunter Korrosion durch aggressive chemische Verbindungen wie H₂S und Ammoniak, Abrasion und Adhäsion sowie tribochemische Reaktionen.
TriboDel Pro reagiert unter Temperaturbelastung mit Sauerstoff, sodass Oxidation auftritt. Die dabei gebildeten Oxide bzw. Oxidschichten wirken im Allgemeinen verschleißmindernd durch Ausprägung einer Grenzschicht und Vermeidung von Metall-auf-Metall-Kontakt. Darüber hinaus ist die Legierung temperaturbeständig und hält selbst unter extremen Bedingungen stand. All diese Eigenschaften von TriboDel Pro ermöglichen es, die Lebensdauer von Motorenkomponenten erheblich zu verlängern und Wartungsintervalle zu reduzieren.
„TriboDel Pro setzt neue Maßstäbe in der Materialtechnologie für Biogas-Motoren“, erläutert Sascha Elstner, Business Development Manager bei Deloro Wear Solutions. „Selbst unter anspruchsvollsten Bedingungen, die beim Biogas-Betrieb auftreten, bleibt die Legierung stabil und bietet eine zuverlässige Lösung. Sie steigert nicht nur die Lebensdauer der Motoren, sondern leistet auch einen wichtigen Beitrag zur Effizienz und Nachhaltigkeit von Biogas als Kraftstoff“.
TriboDel Pro hat seine Leistungsfähigkeit bereits in der Praxis eindrucksvoll bewiesen. Seit 2021 setzt ein führender Spezialist für Motoreninstandsetzung die innovative Legierung erfolgreich in Biogas-Motoren ein, wodurch die Wartungszyklen auf das Dreifache verlängert werden konnten. Für den Endkunden bedeutet dies nicht nur eine deutliche Reduzierung der jährlichen Reparatur- und Wartungskosten, sondern auch signifikant kürzere Ausfallzeiten und eine spürbar gesteigerte Motorlaufzeit. Dies macht den Betrieb der Motoren wirtschaftlicher und trägt zur langfristigen Rentabilität von Biogas-Anlagen bei.
Die Bedeutung von Biogas als Kraftstoff wächst stetig. Laut der Internationalen Energieagentur (IEA) ist die Nachfrage zwischen 2013 und 2023 um rund 56 Prozent gestiegen. Bis 2030 wird ein weiterer Zuwachs von etwa 50 Prozent prognostiziert – trotz des noch bestehenden Optimierungsbedarfs, um die Effizienz und Zuverlässigkeit von Biogas-Motoren langfristig zu gewährleisten. Mit TriboDel Pro steht bereits heute eine Legierung zur Verfügung, die einen entscheidenden Beitrag zur Bewältigung der spezifischen Herausforderungen des Biogas-Betriebs leistet.
„Die bisherigen Erfahrungen mit TriboDel Pro zeigen, dass wir auf dem richtigen Weg sind“, resümiert Elstner. „Unser Ziel ist es, die Leistungsfähigkeit von TriboDel Pro auch auf andere zukunftsträchtige Technologien wie Wasserstoff- und Ammoniakmotoren zu übertragen.“ Deloro Wear Solutions hat es sich zur Aufgabe gemacht, TriboDel Pro in spezifischen Märkten zu etablieren, um die Energiewende voranzutreiben und die Entwicklung alternativer Kraftstoffe und Motorenkonzepte wettbewerbsfähiger zu gestalten.
Stand: März 2025
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