Flüssiggas

Eigentumsflasche gefüllt mit Propan, angeschlossen mit Druckminderer an einem Gas-Katalytofen

Als Flüssiggas oder LPG (Liquefied Petroleum Gas) bezeichnet man Propan, Butan und deren Gemische, da sie sich bei Raumtemperatur unter vergleichsweise geringem Druck verflüssigen. Mischgas wird auch Autogas oder Treibgas genannt.

Flüssiggas ist nicht zu verwechseln mit Flüssigerdgas (LNG = Liquefied Natural Gas) oder komprimiertem Erdgas (CNG = Compressed Natural Gas).

Eigenschaften

Flüssiggas besteht aus leicht verflüssigbaren Kohlenwasserstoff-Verbindungen (C_mH_n) mit 3 oder 4 Kohlenstoff-Atomen. Es kann sich dabei um eine einzelne Verbindung oder um eine Mischung mehrerer Verbindungen handeln.

Die Hauptbestandteile von Flüssiggas sind:

• Propan C₃H₈
• Propen (Propylen) C₃H₆ (mit C-Doppelbindung)
• Butan C₄H₁₀
• Buten (Butylen) C₄H₈ (mit C-Doppelbindung)

Flüssiggas ist im gasförmigen Aggregatzustand schwerer als Luft. Es wird unter Druck transportiert und gelagert. Unter einem Druck von etwa 8 bar wird es bereits flüssig und verringert sein Volumen so auf ein 260stel. Es ist leicht brennbar und bildet explosive Gemische mit Luft. Die Explosionsgrenzen liegen je nach Mischungsverhältnis zwischen 1,5 und 11 Vol.-% in der Luft. Der Siedepunkt ist abhängig vom Druck und vom Mischungsverhältnis. Er liegt bei Umgebungsdruck für ein Propan/Butangemisch zwischen -42 °C (reines Propan) und -0,5 °C (reines Butan).

Transporte müssen über eine Gefahrgutkennzeichnung nach ADR verfügen (UN-Nummer 1965 und Kemler-Zahl 23).

Flüssiggas hat eine Energiedichte von 12,9 kWh/kg und bei 20 °C eine Dichte von 540  kg/m³ (Propan 510 kg/m³ und Butan 580 kg/m³)

Heiz- und Kochzwecke

Flüssiggas wird zu Heizzwecken genutzt. Es wird dazu vor Ort meist oberirdisch in Flüssiggaslagerbehältern (Volumen einige Hundert bis eintausend Liter) gelagert, die durch Tankfahrzeuge befüllt werden. Auch in Österreich ist es speziell im ländlichen Raum für Heizzwecke von Einfamilienhäusern anzutreffen.

In kleineren Mengen wird es in Gasflaschen oder in Gaskartuschen, z. B. im Campingbereich, beim Grillen oder beim Weichlöten von Kupferrohr-Lötfittings eingesetzt.

Für Gasgrills kommen meist Gasflaschen mit einer Füllmasse von 5 kg oder 11 kg zur Anwendung.

In Frankreich, Südeuropa und vielen anderen Ländern der Welt ist das Kochen mit Flüssiggas sehr verbreitet; im Gegensatz zu Deutschland, wo diese Art zu kochen recht unbekannt ist.

Bei Einhaltung aller Sicherheitsvorschriften sowie Installation und Abnahme durch einen Fachbetrieb ist das Kochen mit Gasflasche innerhalb der Küche auch in Deutschland erlaubt.

Feuerzeuggas

Das Gas wird vielfach in handelsüblichen Feuerzeugen eingesetzt.

Kältemittel

Verwendung in Klimaanlagen als FCKW-Ersatz.

• Siehe auch: Kältemittel

Flüssiggaskraftstoff (Autogas, LPG) [Bearbeiten]

Siehe Autogas

Sicherheitsbestimmungen

Flüssiggaslagerbehälter-Anlagen sind überwachungsbedürftige Anlagen nach der Betriebssicherheitsverordnung und müssen daher vor der Inbetriebnahme durch eine zugelassene Überwachungsstelle geprüft werden und müssen in bestimmten Fristen wiederkehrend geprüft werden. Auch die Bestimmungen der Betriebssicherheitsverordnung hinsichtlich des Explosionsschutzes sind zu beachten.

Besondere Maßnahmen sind erforderlich bei Arbeiten unter Erdgleiche (Keller u.ä.), da Flüssiggas schwerer als Luft ist und sich als „See“ sammeln kann. Auch Bodenöffnungen (Kanaldeckel, Luken, Kellerabgänge) sind in die Sicherheitsbetrachtung einzubeziehen.

Der Transport von Flüssiggas wird durch die ADR-Bestimmungen geregelt.

Speziell die Garagenordnungen sind oft unterschiedlich, so dass man unbedingt beim Einfahren auf die Hinweisschilder achten muss. Selbst innerhalb Österreichs sind die Verordnungen nicht einheitlich, da sie in die Kompetenz der Bundesländer fallen.

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monovalente Fahrzeuge, die ausschließlich mit Flüssiggas fahren.

bivalente Fahrzeuge, die neben dem Gastank weiterhin über den ursprünglichen Benzintank verfügen und somit beide Kraftstoffarten nutzen können.

Autogas bietet den Vorteil, dass es in herkömmlichen Otto-Motoren auf einfache Weise eingesetzt werden kann. Dies ermöglicht den Antrieb wahlweise mit Autogas oder Benzin (sogen. bivalenter Antrieb).

Per Knopfdruck kann bei einem bivalenten Antrieb – auch während der Fahrt – von Autogas- auf Benzinbetrieb gewechselt werden.

Damit ist auch bei einem einmal leeren Gastank eine Weiterfahrt ohne Unterbrechung möglich.

Der bivalente Antrieb garantiert somit eine deutlich größere Reichweite. Ein Pluspunkt, der in der gegenwärtigen Aufbauphase des Autogastankstellennetzes einen besonderen praktischen Wert hat.

Die technischen und ökologischen Vorteile von Autogas lassen sich in einem speziell auf den Autogasbetrieb optimierten Fahrzeugmotor (Werkslösung von Fahrzeugherstellern) am besten ausnutzen.

Durch die gezielte Motorabstimmung können gerade die Emissionsvorteile bei gleichzeitiger Erhöhung des Motor-Wirkungsgrades voll genutzt werden. Bei Werkslösungen lassen sich zudem auch Kosteneinsparpotentiale bei der Installation, z. B. beim Tankeinbau, nutzen.

Die in Pkw und leichten Nutzfahrzeugen eingesetzte Autogastechnik ist bisher noch durchweg für den bivalenten Antrieb ausgelegt. Bei Nachrüstungen wird hierbei mittels eines speziellen Einbausatzes in einem serienmäßigen Benzinfahrzeug die zusätzliche Nutzung von Autogas ermöglicht.

Der eigentliche Benzinbetrieb bleibt davon unberührt.

Bei Bussen und schweren Nutzfahrzeugen wird dagegen ausschließlich eine monovalente Autogastechnik verwendet.
Wichtigstes Kriterium für eine bivalente Autogasanlage ist, dass sie mit der in dem umzurüstenden Benzinfahrzeug jeweils eingesetzten Kfz-Technologie kompatibel ist. Dies hat im Laufe der Jahre zur Entwicklung verschiedener Autogastechnologien geführt.

Die am Markt vorhandenen Autogassysteme lassen sich zum einen in sogenannte Venturisysteme (selbstansaugende Systeme) und Einspritzsysteme und zum anderen in Systeme der 1., 2. und 3. Generation unterteilen.

Der Autogastank
Als Kraftstofftanks für Autogasfahrzeuge werden spezielle Autogastanks – im allgemeinen Stahlbehälter – verwendet, die mit entsprechenden Absperr- und Sicherheitseinrichtungen ausgerüstete sind. Die Tanks können innerhalb des Fahrzeuges, z. B. in der Reserveradmulde im Kofferraum, oder als Unterflurtanks montiert werden. Autogas wird unter verhältnismäßig geringen Drücken von ca. 8 bar in flüssiger Form im Autogastank gespeichert (zum Vergleich: Erdgas ca. 200 bar). Dies ermöglicht schon mit relativ kleinen Autogastanks große Reichweiten. Mit den gängigen Tankgrößen lassen sich so z. B. je nach Fahrweise und Fahrzeugtyp problemlos 400 bis 600 Kilometer mit einer Tankfüllung zurücklegen.

Das Tanken von Autogas ist durch die Ausrüstung der Fahrzeuge ebenso einfach wie das Tanken von Benzin oder Diesel. Die Betankungszeiten sind sehr kurz und vergleichbar mit denen bei konventionellen Kraftstoffen. 

Vom grundsätzlichen Aufbau her überführt ein Verdampferdruckregler das aus dem Tank in flüssiger Form geleitete Autogas in einen gasförmigen Zustand.

Gleichzeitig wird dieses Gas auf den für die Gemischbildung notwendigen Druck reduziert. Moderne Autogassysteme ähneln prinzipiell einer Benzineinspritzanlage und erfassen zur Regelung der Gemischbildung eine Vielzahl von Motorkenngrößen. Sie führen dabei das Gas mit Überdruck in separaten Leitungen direkt bis vor die Einlassventile der einzelnen Zylinder.

Ein Mikroprozessor regelt den Autogasantrieb und stellt so eine schadstoffarme und wirkungsoptimierte Verbrennung im Motor sicher.
Die speziellen Eigenschaften von Flüssiggas ermöglichen sowohl die Einspritzung von gasförmigem als auch von flüssigem Autogas. Im Gegensatz zu Gasphase-Einspritzsystemen entfällt bei Flüssigphase-Einspritzsystemen die Verdampfereinrichtung.

Bei diesen Anlagen sichert eine im Autogastank installierte Pumpe in Verbindung mit einem Druckregler einen konstanten Druck der Flüssigphase vor den elektromechanischen Einspritzdüsen.