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Verstopfung von Kraftstofffiltern

Anzeichen für Probleme mit der Qualität des Dieselkraftstoffs

Passiert es manchmal, dass Ihre Geräte aufgrund eines verstopften Kraftstofffilters zum Stillstand kommen? Sind die Filter in Motoren und/oder der Tanksäule immer wieder verstopft? Kommt es zu Ausfallzeiten und/oder Schäden an den Einspritzdüsen? Dies sind Anzeichen dafür, dass die Qualität Ihres Dieselkraftstoffs möglicherweise nicht hoch genug ist.

Wurde Ihr Kraftstoff mithilfe eines visuellen ISO-Patches oder eines Filtrationstests geprüft? Donaldson kann Ihnen da behilflich sein. Wir legen Ihnen nahe, den Kraftstoff zu reinigen, zu schützen und zu verfeinern, bevor er in Geräte oder Fahrzeuge gepumpt wird.

Was hat sich bei der Kraftstofffiltration geändert und warum?

Moderne Kraftstofffilter bieten einen höheren Filtrationsgrad (dichtere Filterung) als die Kraftstofffilter, die für ältere Dieselmotoren verwendet wurden. 

Die Filter müssen nun die empfindlichen Komponenten von Common-Rail-Kraftstoffsystemen für die Hochdruckeinspritzung (HPCR) schützen. Ältere Einspritzsysteme für Dieselkraftstoff haben im Vergleich zu den Motoren von heute eine höhere Toleranz für Verunreinigungen. Die modernen HPCR erfordern Kraftstofffilter, die mehr können – sie müssen auch Schadstoffe beseitigen, die nur 2 µm groß sind.

Von am Motor montierten Filtern wird erwartet, dass sie 125-mal mehr verschmutzende Substanzen entfernen als ältere Motorfilter und dabei nach wie vor möglichst kurze Wartungsintervalle bieten. Nicht nur die Einspritzdüsen haben sich verändert, sondern auch der Dieselkraftstoff selbst wurde modifiziert, indem Schwefel entfernt und Biodiesel hinzugefügt wurde. Man muss sich jedoch darüber im Klaren sein, dass auch Kraftstoff, der zum Zeitpunkt der Lieferung die Industrienormen D975 für Diesel und D6751 für Biodiesel in Großmengen erfüllt, in bestimmten Situationen zu Problemen mit der Betriebsfähigkeit führen kann.

Eine Verstopfung von Kraftstofffiltern in der Ausrüstung tritt für gewöhnlich bei den neuesten, am häufigsten verwendeten Geräten auf. Probleme mit Kraftstofffiltern in Tanks und am Motor treten häufiger bei sehr niedrigen Temperaturen, saisonabhängiger Brennstoffumstellung, dem Wechsel der Brennstoffquelle und in schlecht gewarteter Infrastruktur für die Kraftstofflagerung auf.

Eigenschaften

Der Grund für schnell verstopfende Filter ist nur selten, wenn überhaupt, eine hohe Konzentration herkömmlicher Ablagerungen. Ausgenommen sind Fälle, in denen schlecht gepflegte und verschmutzte mobile Betankungssysteme verwendet werden, die in der Tat eine hohe Menge an Schmutz auf einmal übertragen können. Die rasche Verstopfung von Filtern geht fast immer auf eine massiv gestiegene Anzahl von Partikeln mit einer Größe von weniger als 4 µm zurück, die mit chemischen Veränderungen oder geänderten Umweltbedingungen einhergeht.

Gelierung und Wachsbildung

Gelierung und Wachsbildung sind die einzigen in Kraftstoff erwarteten Abscheidungen. Die Gelierung von Kraftstoff tritt auf, wenn die Temperatur so weit absinkt, dass längere Kohlenwasserstoffe 100–300 µm große Wachskristalle bilden. Mit diesen können es Kraftstofffilter nicht lange aufnehmen. Dieselkraftstoff für die Verwendung bei kaltem Wetter ist durch seinen Trübungspunkt gekennzeichnet. Dabei handelt es sich um den Zeitpunkt, an dem Wachsbildung sichtbar wird und der Kraftstoff trübe aussieht. Wenn die Temperatur leicht über dem Trübungspunkt liegt, fallen bereits Paraffine aus, aber es bilden sich noch keine Wachskristalle, die den Kraftstoff trübe aussehen lassen. Auch Kraftstoff, der noch nicht sichtbar geliert ist, kann Tankfilter und am Motor montierte Kraftstofffilter mit hohem Wirkungsgrad verstopfen. Dies kann dazu führen, dass die Treibstoffübergabe bzw. das Starten von Ausrüstung schwierig oder sogar unmöglich wird.

Donaldson empfiehlt den Kauf einer Mischung aus Winter-Diesel Nr. 1 und Sommer-Diesel Nr. 2, um den wetterbedingten Anforderungen Ihrer Region gerecht zu werden, sowie die Beimischungen zu erhöhen, wenn die Temperatur sinkt. Verwenden Sie antistatische Winterfilter mit einer Dichte von 7 µm für Tanks, um dem Problem weiter entgegen zu wirken. Allerdings kann es dennoch passieren, dass einige chemische Verunreinigungen ihren Weg aus den Tanks finden.

Kaltfließverbesserer

Kaltfließverbesserer können Filter bei kaltem Wetter belasten, da es bei deren Einsatz zur Bildung von Feststoffen kommt. Der Kaltfließverbesserer muss deshalb anfangs ordnungsgemäß mit warmem Kraftstoff gemischt werden, da er ansonsten möglicherweise unlöslich bleibt und die Filter belastet. Die niedrigste Temperatur erreicht Kraftstoff bei der Lagerung oder in den Gerätetanks, abhängig von der Anwendung. Die Herangehensweise von Donaldson in dieser Situation beinhaltet die Zugabe von angemessenen Zusätzen zur Kaltfließverbesserung, gute Pflege und die Verwendung der richtigen Mischverfahren. Wir empfehlen zudem den Wechsel zu einem Gemisch aus Dieselkraftstoff Nr. 1 und Nr. 2, damit der korrekte Trübungspunkt für Ihre Region erreicht werden kann. Wenn Ihre Tankfilter dennoch weiterhin verstopfen, sollten Sie während der Wintermonate Filter mit einer Dichte von 7 µm verwenden.

Amin-Carboxylate

Amin-Carboxylate sind Feststoffe, die aus organischen und aminhaltigen Kraftstoffzusätzen (Chemikalien auf Stickstoffbasis), Wasser und herkömmlichen Korrosionsschutzmitteln gebildet werden. Kraftstoffzusätze werden oft saisonbedingt eingesetzt und sind vornehmlich in Kraftstoffgemischen für den Winter mit hochwertigen Kaltfließverbesserern zu finden. Donaldson empfiehlt in dieser Situation, dass Sie den Gebrauch von Kaltfließverbesserern einschränken bzw. einstellen oder Ihren Zulieferer wechseln und auf ein Gemisch aus Dieselkraftstoff Nr. 1 und Nr. 2 umsteigen, um die Bildung von Feststoffen und aminhaltigen Chemikalien zu vermeiden.

Metallcarboxylate

Metallcarboxylate sind häufig in Kraftstoffen vorkommende Feststoffe. Sie können zu frühzeitiger Filterverstopfung und Ablagerungen in der Einspritzdüse führen. Außerdem können Sie das rasche Verstopfen von am Motor montierten Filtern mit hohem Wirkungsgrad begünstigen. Metallcarboxylate können bereits in Kraftstoff nahe dem Anfang der Vertriebskette, lange vor dem Eintreffen beim Kunden, auftreten. Sie treten in Form eines massiven Anstiegs sehr feiner Partikel (kleiner als 4 µm) auf. Metallcarboxylate werden gebildet aus Salzen (für gewöhnlich Trocknungsmittel), Wasser mit niedrigem pH-Wert und Korrosionsschutzmitteln. Donaldson empfiehlt als Gegenmaßnahme die Verwendung hochleistungsfähiger Kraftstofffiltration am Einlass Ihres Lagertanks und die kontinuierliche Überwachung der Situation. Es handelt sich hierbei oftmals um ein periodisch auftretendes Ereignis.

Ein durch Glyzerin beschädigter Kraftstofffilter
Nebenprodukte von Glyzerin/Biodiesel

Glyzerin, ein Nebenprodukt von Biodiesel, kann Feststoffe bilden und Filter verstopfen, wenn der Wassergehalt im Kraftstoff ansteigt und/oder der Kraftstoff abkühlt. Donaldson empfiehlt in dieser Situation das Senken des Gehalts an Biodiesel während der kalten Monate, das Reinigen des Kraftstofftanks zur Beseitigung von freiem Wasser, die Zugabe von Zusatzstoffen auf Tensidbasis zur Erhöhung der Löslichkeit von Glyzerin im Kraftstoff und die Verwendung von Filtern mit einer Dichte von 7 µm im Winter. Wenn der Verzicht auf Biodiesel aufgrund behördlicher Auflagen nicht möglich ist, sollten Sie stattdessen nach der Reinigung des Tanks einen Lufttrockner verwenden, damit der Kraftstoff trocken genug bleibt, um das Austreten von Glyzerin aus der Lösung zu verhindern.

Sonstiges

Strömungsverbesserer für die Leitungen können die Bildung von Feststoffen, die Ihre Filter rasch verstopfen, begünstigen. Bei Strömungsverbesserern handelt es sich um Mittel, die dem Kraftstoff vor dem Transport durch Fernleitungen hinzugegeben werden, um die Durchströmung in der Leitung zu verbessern und die Energiekosten zu senken. Die chemische Zusammensetzung sieht vor, dass sich die Mittel abscheiden und auflösen, während sie durch die Pumpen fließen. Manchmal lösen sich die Strömungsverbesserer jedoch nicht auf und verstopfen stattdessen die Filter innerhalb kürzester Zeit. Der Zusatzstoff wird vornehmlich für die Kraftstoffverteilung im Sommer verwendet, kann jedoch während einer Lagerung in den Wintermonaten zur Bildung von Feststoffen und folglich einer Verstopfung Ihrer Filter führen. Donaldson empfiehlt in diesem Fall, weiterhin hochleistungsfähige Großtankfiltration durchzuführen, um zu vermeiden, dass die Feststoffe in Ihre Geräte gelangen, sowie die Kontaktaufnahme mit Ihrem Treibstofflieferanten, um gemeinsam eine Lösung zu finden. Es handelt sich hierbei übrigens um ein häufig vorkommendes Problem unserer Kunden.

Eine hohe Menge an herkömmlichem Schmutz, der sich aus harten Partikeln zusammensetzt, weist auf Treibstoffübergabe und -lagerung in staubigen Verhältnissen mit schlecht gepflegter Infrastruktur hin. Donaldson empfiehlt die Reinigung der Speichertanks, die Installation von Entlüftern auf den Tanks und das Filtern des Kraftstoffs bei der Lieferung und dem Einfüllen bzw. Übertragen in die Betriebsausrüstung.

Hohe Mengen an Wasser liefern ebenfalls einen Hinweis auf schlecht gepflegte Infrastruktur. Donaldson empfiehlt die Reinigung der Tanks, die Installation von Entlüftern und unter Umständen auch die Nutzung wasserabsorbierender Filter am Ein- und/oder Auslass der Kraftstofftanks.

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