Schwefel

Eine natürliche aber unerwünschte Begleitsubstanz

Erdöl enthält je nach Herkunft bis zu 5% Schwefel. Schwefelarme Rohöle enthalten immer noch 0,5 bis 1% Schwefel. Der aus dem Erdöl stammende Schwefelanteil im Dieselkraftstoff wird bei der Verbrennung in Schwefeldioxid (SO2) und schwefelige Säuren/Sulfate umgewandelt. Dieses wirkt sich ungünstig auf das Korrosionsverhalten im Motor und die Abgasemissionen aus. 

Die aufwendigen Entschwefelungsmaßnahmen in den Raffinerien führten dazu, dass in Deutschland der Beitrag des Dieselmotorenabgases zum sogenannten „sauren Regen“, also dem S02-Eintrag in die Atmosphäre, heute nicht mehr als Problem gesehen wird. Aber der Einfluss des Schwefels auf die als „Partikel“ definierten Abgasbestandteile steht im Vordergrund. 

Im Abgas von Dieselmotoren treten auch die als krebserregend angesehenen Rußpartikel und polyzyklischen aromatischen Kohlenwasserstoffe (PAH) auf. 

Entsprechend der Analysenvorschrift werden aber nicht nur diese kritischen Substanzen als „Partikel“ erfasst, sondern auch die aus dem Schwefel gebildeten Sulfate und das daran angelagerte Wasser. Nur dieser Anteil kann durch eine Entschwefelung des Dieselkraftstoffs weiter reduziert werden.
Durch die für Europa vorgeschriebene Senkung des Schwefelgehaltes von max. 0,035 % (erlaubt bis zum Jahr 2000) auf max. 0,005 Gew.-% ab 2005 wurden die als Partikel definierten Emissionen der Fahrzeuge um rund 10 % reduziert. Nach der inzwischen gesetzlich fixierten Definition gelten Kraftstoffe als „schwefelarm“, wenn der Schwefelgehalt unter 0,005 Gew. % liegt. 

Als „schwefelfrei“ gelten Kraftstoffe mit max. 10ppm Schwefel. Deutschland hatte in einer Vorreiterrolle bereits 2003 schwefelfreien Diesels eingeführt und dies durch eine höhere Besteuerung von Dieselkraftstoff deren Schwefelgehalt über 0,001 Gew. % lag, flächendeckend und ausnahmslos umgesetzt. Seit 2008 ist Dieselkraftstoff in der EU schwefelfrei. 

Schwefel hat aber auch eine positive Eigenschaft: das Schmierverhalten. Schwefelfreie Dieselkraftstoffe müssen durch besondere Additive (Lubrifier) so verbessert werden, dass die empfindlichen, kraftstoffgeschmierten Bauteile in den Einspritzanlagen moderner Dieselmotoren (Elektro-Kraftstoffpumpen, Hochdruckpumpen oder Pumpe-Düse-Einheiten, Injektoren) leicht und reibungsfrei arbeiten können. Durch die Beimischung von Pflanzenölmethylestern (Biodiesel) zum schwefelfreien, mineralischen Dieselkraftstoff hat sich das Schmierverhalten ganz beträchtlich verbessert und ist der Einsatz dieser Lubrifier ist seitdem geringer.