Brennstoff-Check (1): Was ist Heizöl?

Wir wollen in dieser neuen Artikelreihe gängige Brennstoffe mal etwas genauer unter die Lupe nehmen, um ihre Eigenschaften und die Vor- und Nachteile ihres Einsatzes als Brennstoff zum Heizen herauszuarbeiten. Los geht es mit einem Klassiker: Lest hier alles Wissenswerte zum Brennstoff Heizöl!

Wie wird aus Erdöl Heizöl?

Um zu verstehen, was Heizöl ist, müssen wir uns zunächst näher mit Erdöl beschäftigen. Denn Heizöl wird aus Erdöl gemacht.

Wie entsteht Erdöl?

Erdöl ist ein Energieträger. Es entstehe laut planet-wissen.de, wenn abgestorbene Meeresorganismen sowie tierisches und pflanzliches Plankton auf den tiefen Grund von Meeren oder Seen sinken würden. Weil dort kaum noch Sauerstoff an das abgestorbene, organische Material komme, könne es nicht verwesen. Stattdessen vermische es sich mit Sand und Ton (Sedimenten). Das Ganze ergebe den sogenannten Faulschlamm – das feinkörnige, nicht verfestigte Erdölmuttergestein.

Auf das Erdölmuttergestein schichte sich eine Lage Sedimente nach der anderen, so dass es zunehmend fester werde und in die Tiefe wandere. Dabei steige der Druck, die Hitze nehme zu. Zwischen 1.500 und 4.000 Metern Tiefe und 80 bis 150 Grad Celsius würden die Bindungen der Moleküle des festen Muttergesteins aufbrechen: Die dabei entstehenden kleineren Moleküle seien die Erdöl-Kohlenwasserstoffe, sprich: das zähflüssige Erdöl.

Wegen des hohen Drucks, der in der Tiefe herrsche, werde das Erdöl aus dem Muttergestein gequetscht, so dass es in die nächsthöhere poröse Gesteinsschicht gelange. Weil das Erdöl leichter sei als das Wasser, wandere es in den Porengängen von Sandstein & Co. bis in eine sogenannte Erdölfalle: Ton oder Salz würden dort eine undurchlässige Schicht bilden, die Erdöl nicht durchdringen könne, so dass es sich in einer Art unterirdischer Kuppel sammle: der Erdöllagerstätte.

Das folgende ARD-Video fasst das anschaulich zusammen: 

Was ist Erdöl eigentlich?

Erdöl ist ein Gemisch aus verschieden aufgebauten Kohlenwasserstoffen, die Großteils aus den Elementen Kohlenstoff (C) und Wasserstoff (H), mitunter auch Schwefel (S), Stickstoff (N) und anderen bestehen. Wegen der Anordnung der Kohlenstoffatome und ihrer chemischen Bindung werden vier Hauptgruppen von Kohlenwasserstoffen unterschieden:

• Paraffine (gesättigte Kohlenwasserstoffe mit Kohlenstoffatomen in gerader Kette (sogenannte Normalparaffine, kurz: n-Paraffine) oder verzweigter Kette (Isoparaffine, kurz: i-Paraffine)
• Naphthene (gesättigte Kohlenwasserstoffe in ringförmiger Anordnung (Cycloparaffine) aus fünf, sechs oder sieben Kohlenstoffatomen)
• Olefine (ungesättigt, mindestens eine chemische Doppelbindung)
• Aromaten (ungesättigte, ringförmige Kohlenwasserstoffe mit Benzolring aus sechs Kohlenstoffatomen mit je einer einfachen Bindung zum einen und doppelten Bindung zum anderen Nachbarn)

Wie wird aus Erdöl Heizöl hergestellt?

Erdöle sind je nach ihrer Herkunft unterschiedlich zusammengesetzt. Von Rohöl spricht man, wenn das Erdöl gefördert worden ist. Das Verarbeiten von Rohöl zu Fertigprodukten wie Kraftstoffen und Heizöl braucht mehrere Schritte. Die Verfahren, die dabei zur Anwendung kommen, lassen sich in drei Gruppen klassifizieren:

• mittels Destillation wird das Rohöl in Fraktionen getrennt
• mittels Konversion werden die Kohlenwasserstoffe in größere, kleinere oder anders strukturierte Moleküle umgewandelt
• mittels Raffination werden unerwünschte Bestandteile wie Schwefel entfernt (Entschwefelung)

Je nachdem, welche schwer entflammbaren Anteile des Erdöls (Rohstoffe) und Produktionsprozesse zur Herstellung von Heizöl  zum Einsatz kommen, entsteht ein Heizöl mit ganz individuellen, festliegenden Eigenschaften. Mitunter lassen sich schon mit bloßem Auge Unterschiede zwischen Heizölen erkennen.

 

Welche Heizölsorten gibt es?

Die Norm DIN 51603 beziehungsweise die entsprechende ÖNORM C 1109 unterscheiden laut der Freien Enzyklopädie Wikipedia mehrere Heizölsorten nach steigender Dichte, Asche- und Schwefelanteil sowie Verhältnis von Kohlenstoff zu Wasserstoff :

• EL (Extra Leicht)
• EL schwefelarm (ein Heizöl, das vor allem in Öl-Brennwertanlagen verfeuert wird)
• L (Leicht)
• M (Mittel)
• S (Schwer)
• ES (Extra Schwer)

Die Wiki merkt dazu an, dass die Sorten L und M üblicherweise aus Teerölen. Sie kommen nur noch selten zum Einsatz.

Das bundesweit verfügbare Heizöl schwefelarm hatte laut der Wikipedia im Jahr 2015 99,9 Prozent Anteile am Gesamtabsatz von Heizöl. Es sei demnach hierzulande das Standard-Heizöl. Es wurde speziell für moderne Ölbrennwertheizungen entwickelt.

Die DIN 51603-1 wurde 2011 überarbeitet. Sie enthält folgende Anforderungen an Heizöl-EL:

• Dichte bei 15 °C: 860 kg/m³
• Brennwert 45,4: MJ/kg
• Flammpunkt: 55°C
• Kinematische Viskosität bei 20 °C 6,00 mm²/s
• Koksrückstand von 10 % Destillations-Rückstand 0,3 % m/m
• Schwefelgehalt für Heizöl EL-1-Standard: mindestens >50 maximal 1.000 mg/kg
• Schwefelgehalt für Heizöl EL-1-schwefelarm: 50 mg/kg
• Sicherstellung der Schmierfähigkeit bei Heizöl EL-1 schwefelarm: 460 ?m
• Wassergehalt: 200 mg/kg
• Gesamtverschmutzung: 24 mg/kg
• Asche 0,01 % m/m
• Thermische Stabilität (Sediment) 140 mg/kg

Wie verbessern Additive Heizöleigenschaften?

Zusatzstoffe, die man Heizöl zusetzt, um dessen Eigenschaften zu verbessern, heißen Additive. So werden der Premium-Variante von Heizöl EL (HEL) laut der Wiki beispielsweise Antioxidantien, Metalldeaktivatoren, Detergentien und Dispergatoren zugesetzt, die einerseits verhindern, dass das Heizöl vorzeitig altert und dabei ausflockt, und andererseits seine thermisch Stabilität verbessern. Die Schmierfähigkeit des HEL schwefelarm verbessern sogenannte Lubrisity-Additive.

Warum ist Heizöl EL rot?

Um Heizöl EL von Diesel optisch unterscheiden zu können, ist Heizöl EL rot gefärbt, wie man auf unserem Titelbild gut erkennen kann. Denn es wird in Deutschland niedriger besteuert als Dieselkraftstoff. EnergieStG und EnergieStV schreiben vor, dass Heizöl EL nur rot eingefärbt in den Verkehr kommen darf.

Wie viel Heizöl wird in Deutschland verbraucht?

Nach Heizgas belegt Heizöl den zweiten Platz auf der Liste der hierzulande zum Heizen verwendeten Brennstoffe. 2015 wurden in Deutschland 16,3 Millionen Tonnen HEL verkauft, Großteils handelte es sich um Importe via Rotterdam, schreibt die Wikipedia weiter. Von der verbrauchten Menge seien demnach

• 60 Prozent auf private Haushalte,
• 30 Prozent auf das Gewerbe,
• 8 Prozent auf die Industrie
• und 2 Prozent auf die Erzeugung von Strom, Fernwärme und Gas

entfallen.

Welche Vorteile hat HEL schwefelarm gegenüber HEL Standard?

Beim Verheizen von Heizöl schwefelarm werden weniger Schadstoff-Emission freigesetzt als beim Verbrennen von Standard-HEL: 50 mg/kg Schwefelanteil stehen hier bis zu 1.000 mg/kg Schwefelanteil gegenüber. Eine demzufolge emissionsärmere Verbrennung führt dazu, dass sich kaum noch Verbrennungsrückstände auf den Kesselwänden ablagern, schreibt die Wiki. Die Lebensdauer von Heizkesseln steige dadurch, so dass die Heizungsanlage effizienter betrieben werden könne.

Wie ist Heizöl als Brennstoff zu bewerten?

Als Brennstoff kommt Heizöl zwar vergleichsweise günstig aber mit einer schlechten Klimabilanz daher. Darin schlagen sich Aufwand und Kosten der Förderung von fossilem Erdöl ebenso nieder wie dessen aufwendige und kostenintensive Verarbeitung zu Heizöl. Und natürlich tragen auch die Emissionen, die das Verbrennen des Brennstoffs selbst freisetzt, zur schlechten ökologischen Bilanz von Heizöl bei.

Den niedrigsten Brennstoffverbrauch und auch die geringsten Emissionen verursachen moderne Öl-Brennwertheizungen. Wer also mit Heizöl heizen will sollte zumindest auf diese sparsame Technik setzen – und sie vielleicht mit einer Solarthermie-Anlage kombinieren, um den Brennstoffverbrauch zur Wärmeerzeugung für Warmwasser und Heizung noch weiter zu senken. Dazu aber ein andermal mehr auf diesem Blog. Weiter geht’s in unserer Reihe  in Kürze mit Heizgas. Bleibt dran!

Foto: boing/photocase