Cold Filter Plugging Point

Der Begriff Filtrierbarkeitsgrenze bzw. Cold Filter Plugging Point (CFPP; auch Filterverstopfungspunkt) bezeichnet eine Kälteeigenschaft von Dieselkraftstoffen und Heizöl EL. Er bezeichnet die Temperatur in Grad Celsius, bei der ein Prüffilter unter definierten Bedingungen durch ausgefallene (n-)Paraffine verstopft.
Bei dieser Methode wird die Probe mit einer konstanten Rate abgekühlt und dabei in definierten Abständen durch einen Prüffilter befördert. Vor Erreichen der Filtrierbarkeitsgrenze bilden sich beim sogenannten Kristallisationspunkt (engl. cloud point, CP) bereits Kristalle, die jedoch noch durch den Filter passen. Nur wenn die Kristalle groß genug sind, verstopft der Filter. Die Filtrierbarkeitsgrenze unadditivierter Ware (s.u.) liegt im allgemeinen dicht unter dem Kristallisationspunkt. Wenn man die Spreizung zwischen Kristallisationspunkt und Filtrierbarkeitsgrenze erhöhen will (bei Winterdiesel grob 20 K), muss man additivieren.

Dieselkraftstoff

Die Filtrierbarkeitsgrenze ist wichtig für die Betriebssicherheit von Dieselfahrzeugen im Winter. Bei tiefen Temperaturen fallen im Kraftstoff enthaltene (n-)Paraffine aus und bilden Wachskristalle, die den Kraftstofffilter des Fahrzeugs verstopfen. Man kann die Filtrierbarkeitsgrenze durch drei Verfahren beeinflussen: durch Reduzierung von Kristallisationspunkt/Filtrierbarkeitsgrenze in der Grundware (man reduziert das Siedeende der schwersten Komponente/Schwergasöl, die Paraffine verbleiben im atmosphärischen Rückstand), durch erhöhte Kerosinbeimischung und durch Additive.
Die Absenkung des Siedeendes (SE) reduziert Kristallisationspunkt und Filtrierbarkeitsgrenze gleichermaßen. Man kann jedoch die erwünschten Filtrierbarkeitsgrenze durch alleinige Reduktion des SE nicht erreichen (es ist etwas unrealistisch, den Kristallisationspunkt/die Filtrierbarkeitsgrenze auf ca. –12 °C bis –20 °C abzusenken, die nachfolgende Hochvakuumanlage, die den atmosphärischen Rückstand in seine Bestandteile zerlegt, würde das Vakuum nicht halten können).
Die erhöhte Kerosinbeimischung reduziert Kristallisationspunkt und Filtrierbarkeitsgrenze ebenfalls gleichermaßen. Auch hier kann man die erwünschten Filtrierbarkeitsgrenzen durch alleiniges Zumischen von Kerosin nicht erreichen (es ist etwas unrealistisch Dieselkraftstoff mit einem Kerosingehalt von 60 % und mehr herzustellen, ohne andere Spezifikationen zu verletzen). Weiterhin ist die Verwendung von Kerosin (als Grundware zur Flugturbinenkraftstoffherstellung) unter normalen Preisbedingungen zu teuer. Die Verwendung von Additiven hat also auch einen ökonomischen Aspekt.
Durch Additive kann das Kristallwachstum so modifiziert werden (viele kleine Kristalle, statt wenige große), dass die Kristalle den Kraftstofffilter weiterhin passieren können und sich die Filtrierbarkeitsgrenze nach unten verschiebt. Weitere Zusätze sorgen dafür, dass die Kristalle sich nicht am Boden absetzen sondern gleichmäßig in der Schwebe bleiben (Wax Antisettling Additive, WASA). Ein Dieselkraftstoff, der eine Filtrierbarkeitsgrenze unter -20 °C aufweist, wird als Winterdiesel bezeichnet. Es kann jedoch vorkommen, dass auch Sommerdiesel oder Übergangsware Additive enthält. Das Kriterium „Additivierung“ kann deshalb nicht zur Definition des Winterdiesels herangezogen werden. Nachteil der Additivierung ist es, dass sich die Dosierung nicht linear verhält: Eine Verdoppelung der Additivkonzentration führt nicht zur einer doppelten Reduzierung der Filtrierbarkeitsgrenze. Für Winterdiesel muss man deshalb den Kristallisationspunkt ebenfalls absenken (Reduzierung des SE's, und/oder mit Kerosin, auf etwa -7 °C), bis die Additivierung der Filtrierbarkeitsgrenze dann auf -20 °C reduzieren kann. Markenhersteller spezifizieren deshalb auch den Kristallisationspunkt für ihren Kraftstoff.

Für Dieselkraftstoff ist die Filtrierbarkeitsgrenze in der DIN EN 590 jahreszeitabhängig festgelegt (Sommer-, Winter- und Übergangsware).

Heizöl EL

Die DIN 51603 Teil 1 regelt die Filtrierbarkeitsgrenze in Abhängigkeit vom Kristallisationspunkt für Heizöl extraleicht.

• max. –12 °C bei einem Kristallisationspunkt von +3 °C
• max. –11 °C bei einem Kristallisationspunkt von +2 °C
• max. –10 °C bei einem Kristallisationspunkt < +1 °C

Für Heizöl EL spielen die Kälteeigenschaften bei der Tanklagerung in der Raffinerie, beim Transport per Tankwagen sowie bei der Außenlagerung beim Kunden eine wichtige Rolle. Ohne die Einhaltung der Filtrierbarkeitsgrenze kann es bei Außenlagerung zum Ausfall der Brenneranlage kommen und selbst eine unterirdisch verlegte Lagerung könnte man bei fehlender Additivierung eine Menge (auskristallisierter) Paraffine über den kalten Tankwagen erhalten.