Datenerhebung des
Rapspressvorganges
(Physikalische Parameter von Rapsöl, Biodiesel und Diesel)
Am 12.02.04 untersuchten die Schüler Johannes
Hege (8e) und Antons Zips (12. Klasse) messtechnisch den
Rapsölgewinnungsprozess. Sie erhoben in zwei Messreihen folgende Daten der
drehzahlgesteuerten Rapspresse:
|
Rapsmenge in kg |
Rapskuchen in kg |
Rapsöl in Liter |
Presszeit in min |
Energieverbrauch in kWh |
|
1 |
0,643 |
0,350 |
22 |
0,057 |
|
2 |
1,265 |
0,744 |
42 |
0,129 |
Hieraus ergeben sich
folgende Schlussfolgerungen ziehen:
a) Aus der Rapssaat lassen sich ca. 33% Rapsöl und 67% Rapskuchen gewinnen.
b) Bei niedrigen Drehzahlen produziert die Rapspresse (Leistungsaufnahme 155W(185W)) ca. 0,954 Liter (1,06 Liter) Rapsöl pro Stunde. Auf einen Tag hochgerechnet sind dies ca. 22,9 Liter (25,5 Liter).
c) Die pro Tag anfallende Rapskuchenmenge beträgt dabei ca. 42 kg (43,3 kg).
d) Die für die Produktion eingesetzte Stromenergiemenge beläuft sich auf 3,73 kWh/Tag (4,42 kWh/Tag).
Physikalische Parameter von
Treibstoffen:
|
Vergleichswerte |
||||
|
Ein paar Daten, die Unterschiede der Kraftstoffarten zeigen |
||||
|
|
Einheit |
Diesel |
Rapsöl |
Biodiesel (RME) |
|
Dichte |
g/cm³ |
0,85 |
0,92 |
0,86-0,90 |
|
Viskosität |
mm²/s |
4,7 |
67 |
6,5-9 |
|
Heizwert |
MJ/kg |
43,6 |
37,3 |
36,4 |
|
Flammpunkt |
°C |
60 |
200 |
< 55 |
|
Cetanzahl |
- |
51 |
41 |
< 48 |
|
Schwefel |
Gew.-% |
0,2 |
0,0012 |
< 0,02 |
|
Phosphat |
mg/kg |
- |
22 |
- |
|
Quelle: Energietechnik GmbH |
||||
Im
März 2004 stellten sich SchülerInnen der 10b im Physikunterricht die Frage:
Wie groß ist die
Energiemenge in kWh, die die Tagesproduktion von Rapsöl zur Verfügung stellt
und in welchem Verhältnis steht sie zur eingesetzten Energie?
Die Schüler Sebastian Nauerth und Christian Heintz bereiteten die
Berechnungen digital für das Internet auf.
Gegeben:
DichteRapsöl: 0,92 g/cm³
VRapsöl : 22,9 l = 22900 cm³
HeizwertRapsöl : 37,3 MJ/kg
WVerbrauchRapsölherstellung : 3.73 kWh/Tag (Rapspresse)
Quelle:
http://home.t-online.de/home/boehm-h/rapsoel.htm
Gesucht:
mTagesproduktion ; WTagesproduktion
Lösung:
MTagesproduktion = VRapsöl x DichteRapsöl
MTagesproduktion = 22900cm³ x 0,92g/cm³ = 21068g =
21,068kg
WTagesproduktion = Heizwert x mTagesproduktion
WTagesproduktion = 37,3 MJ/kg x 21,068 kg
WTagesproduktion = 785,8364 MJ
WTagesproduktion = 785836400 J
WTagesproduktion = 785836400 Ws
WTagesproduktion = 785836,400 kWs
WTagesproduktion=218,29 kWh
Verhältnis:
WTagesproduktionRapsöl / WVerbrauchRapsölherstellung
= 218,29 kWh / 3.73 kWh = 58,5
Sebastian
Nauerth ; Christian Heintz (10b, März 2004)
(Böhm, Förderverein, 09.03.04)