Biobasierte Reibungsmodifikatoren auf Ester- und Fettsäurebasis (FM)

Biobasierte Additiv-Alternativen in Motorenölen werden vor allem aus pflanzlichen Ölen wie Raps- oder Sojaöl sowie aus Tallöl, einem Nebenprodukt der Holzverarbeitung, gewonnen.

Diese Rohstoffe enthalten Fettsäuren (Triglyceride), die als chemische Grundlage dienen. Da natürliche Öle für den direkten Einsatz im Motor ungeeignet sind, werden sie gezielt chemisch weiterverarbeitet. So entstehen thermisch stabile, oxidationsbeständige Esterstrukturen mit biogenem Kohlenstoff, die technisch mit ursprünglich verwendeten Additiven vergleichbar sind (siehe u. a. Fachliteratur in Tribology Letters und ScienceDirect).

In Motorenölen wirken diese biobasierten Ester hauptsächlich als Reibungsmodifikatoren.

Durch ihre polare Molekülstruktur lagern sie sich an Metalloberflächen an und bilden eine dünne Schutzschicht, die Reibung reduziert, besonders bei dünnem Schmierfilm, wie er beim Kaltstart oder im Mischreibungsbereich auftritt (vgl. tribologische Studien zu Fettsäureestern als Boundary Lubricants).

Ihre Stärke liegt in der guten Grenzflächenwirkung und der verbesserten Nachhaltigkeitsbilanz. In stark belasteten Hochdruckkontakten ersetzen sie klassische Verschleissschutzadditive jedoch meist nicht vollständig, sondern werden als leistungsfähige Ergänzung im Additivpaket eingesetzt.

Biobasierte Materialien in OEM-fähigen Motorölformulierungen

Biobasierte Lösungen in der Motorenölbranche beziehen sich nicht immer auf ein einzelnes Additivmolekül, sondern häufig auf eine gesamte Motoröl-Formulierung, die es ermöglicht, erneuerbare Rohstoffe in ein voll leistungsfähiges, OEM-freigegebenes Motoröl zu integrieren.

Dabei werden beispielsweise biobasierte Ester oder andere „renewable feedstock derived“-Komponenten gezielt so in das Additivpaket eingebunden, dass alle technischen Anforderungen weiterhin erfüllt werden von Verschleissschutz über Oxidationsstabilität bis hin zu Emissionssystem-Kompatibilität.

Ein konkretes Beispiel ist ein von Infineum beschriebenes Additivpaket, das die Formulierung eines SAE 0W-20 Motoröls mit biobasierten Materialien ermöglicht und dabei gleichzeitig API- und ACEA-Spezifikationen sowie OEM-Freigaben erfüllt.

Ziel solcher Konzepte ist es, CO2-Reduktion und Nachhaltigkeit in die bestehende Motoröltechnologie zu integrieren, ohne Kompromisse bei Performance, Haltbarkeit oder Normerfüllung einzugehen.

Biobasierte Polymer- und Kälteadditive (PPD)

Biobasierte Polymer- beziehungsweise Kälteadditive wie moderne Pour Point Depressants (PPD) basieren teilweise auf nachwachsenden Rohstoffen. Als Ausgangsstoffe dienen häufig pflanzliche Öle wie Raps- oder Sojaöl oder daraus gewonnene Fettsäuren.

Diese biogenen Rohstoffe liefern langkettige Alkylstrukturen, die anschließend chemisch weiterverarbeitet werden. Der Kohlenstoff stammt somit ganz oder teilweise aus Biomasse und nicht aus fossilen Quellen.

Eingesetzt werden diese Additive in Motorenölen, um das Tieftemperaturverhalten zu verbessern. Sie beeinflussen die Bildung und das Wachstum von Paraffinkristallen im Öl und verhindern, dass sich grosse, starre Kristallstrukturen ausbilden.

Dadurch bleibt das Öl bei niedrigen Temperaturen besser pump- und fliessfähig – eine entscheidende Eigenschaft für moderne 0W- oder 5W-Motorenöle, insbesondere beim Kaltstart.

Die Stärke dieser biobasierten Polymeradditive liegt in ihrer funktionalen Gleichwertigkeit zur konventionellen Technologie bei gleichzeitig verbesserter Nachhaltigkeitsbilanz.

Biobasierte Rohstoffe in der Schmierstoffindustrie

Auch (BASF) beschreibt im Fuel & Lubes Portfolio den Einsatz von „renewable raw materials“ als strategischen Ansatz zur Integration biobasierter Komponenten in moderne Schmierstoffe.