Motorenbenzin

Motorenbenzin
	; Siedeverläufe qualitativ
Andere Namen	Benzin, Ottokraftstoff, Vergaserkraftstoff, Sprit (umgangssprachlich)
Kurzbeschreibung	Ottokraftstoff für Pkw
Herkunft	fossil, etwas biogen
Charakteristische Bestandteile	Benzin, Additive, Bio-Ethanol-Beimischung
CAS-Nummer	8006-61-9
Eigenschaften
Aggregatzustand	flüssig
Viskosität	< 0,5 mPa·s (40 °C)
Dichte	0,720–0,775 kg/L (15 °C)
Heizwert	11,1–11,6 kWh/kg (40,1–41,8 MJ/kg) demnach etwa 30,5 MJ/L
Brennwert	ca. 12,9 kWh/kg (46,7 MJ/kg) demnach etwa 34,9 MJ/L bzw. etwa 9,7 kWh/L
Oktanzahl	91 ROZ, 82,5 MOZ (Normal); 95 ROZ, 85 MOZ (Super/ Eurosuper/ Bleifrei 95 (Schweiz)); 98 ROZ, 88 MOZ (Super plus/ Super (Schweiz)/ Bleifrei 98 (Schweiz)); 100 ROZ, 88 MOZ (V-Power Racing); 102 ROZ, 90 MOZ (Ultimate 102);
Schmelzbereich	ca. −45 °C
Siedebereich	(30 … 215) °C
Flammpunkt	< −35 °C
Zündtemperatur	ca. 220 °C
Explosionsgrenze	(0,6 … 7,6) Vol.-%
Temperaturklasse	T3
Explosionsklasse	II A
Kohlendioxidemissionen bei Verbrennung	2,32 kg/L
Sicherheitshinweise
H- und P-Sätze	H: 224‐304‐315‐336‐340‐350‐361‐411
	P: 201‐210‐280‐301+310‐403+233‐501
UN-Nummer	1203
Gefahrnummer	33
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

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Motorenbenzin ist ein komplexes Gemisch von ca. 150^[1] verschiedenen Kohlenwasserstoffen, deren Siedebereich zwischen denen von Butan und Kerosin/Petroleum liegt. Es wird hauptsächlich aus veredelten Komponenten aus der Erdölraffination hergestellt und als Kraftstoff eingesetzt.

Motorenbenzin wird (meist zu „Benzin“ abgekürzt) oft auch Ottokraftstoff genannt. Im weiteren Sinne gibt es auch andere Ottokraftstoffe. Daneben finden geringe Mengen Motorenbenzin auch als Brennstoff Verwendung (Benzin-Campingkocher).

Etymologische Herkunft, Begriff

Der ursprüngliche Name stammt von dem arabischen Wort für Benzoeharz, luban dschawi – „Weihrauch aus Java“. Dieser Ausdruck gelangte durch arabische Handelsbeziehungen mit Katalonien nach Europa. Mit dem Wegfall der ersten Silbe und der Änderung des ersten a zu e entstand im Italienischen benjuì, im Mittellateinischen benzoë, woraus sich das deutsche Wort Benzol entwickelte.

1825 entdeckte Faraday die später Benzol genannte Verbindung in geleerten Gasflaschen, er nannte sie damals bicarbure d’hydrogène, bevor sie von Eilhard Mitscherlich in Benzin umbenannt wurde. Er bezeichnete damit allerdings das heutige Benzol. Mitscherlich benannte den Stoff nach dem von ihm benutzten Ausgangsstoff, dem Benzoeharz. Die Zuordnung zum heutigen Benzin geschah durch Justus von Liebig.

Die Bezeichnung Benzin steht demnach nicht, wie teilweise irrtümlich angenommen wird, in Zusammenhang mit dem Motorenbauer Carl Benz.

Sorten von Motorenbenzin

Es gibt verschiedene Sorten von Benzinen, die sich in ihrer Klopffestigkeit und zur Erreichung derer auch in der Art der Gemisch-Zusammensetzung der Kohlenwasserstoffe unterscheiden.

Normalbenzin (ROZ 91) (In der Schweiz, Spanien, Schweden und anderen Ländern nicht erhältlich)
ROZ 95 unter den folgenden Bezeichnungen:
- Super (Deutschland, Österreich)
- Bleifrei 95 (Schweiz)
- Sans Plomb 95 (Frankreich, Schweiz)
- Euro 95 (Belgien, Niederlande)
- Eurosuper
ROZ 98 unter den folgenden Bezeichnungen:
- Super plus (Deutschland, Österreich, teilweise Schweiz)
- Bleifrei 98 (Schweiz)
- Sans Plomb 98 (Frankreich, Schweiz)
- Euro 98 (Belgien, Niederlande)
- BP Ultimate bleifrei 98 (Schweiz, mind. ROZ 98), BP Ultimate Super 95 (Österreich, ROZ 98,4)
Als Sorte bisher nicht normierte 100-Oktan-Benzine unter anderem unter folgenden Markenbezeichnungen:
- Shell V-Power Racing,
- Aral Ultimate 100 bzw. Aral Ultimate 102 (Deutschland) oder
- OMV Super 100 (Österreich)

Die PKW-Hersteller schreiben für ihre Motoren eine Mindestoktanzahl vor; bei Sorten mit niedrigerer Oktanzahl können durch Klopfen Schäden auftreten, es sei denn, dass der Motor sich mit Hilfe eines Klopfsensors durch Verstellung des Zündzeitpunkts in gewissen Grenzen und unter geringfügigem Leistungsverlust darauf einzustellen vermag. Bei Sorten mit höherer Oktanzahl dagegen sind dementsprechend auch geringfügige Leistungs- oder Effizienzsteigerungen möglich. Da die Verstellgrenze allerdings herstellerseits meist für eine bestimmte in der Bedienungsanleitung angegebene Oktanzahl ausgelegt ist, können viele Motoren die neuen 100-Oktan-Benzine nicht ausnutzen.^[6]

In Deutschland wurde seit November 2007 der Preis des Normalbenzins an den des Superbenzins angeglichen. Vertreter von Automobilclubs äußerten die Vermutung, dass die Mineralölunternehmen mittelfristig Normalbenzin abschaffen wollten, um mehr Erlöse und weniger Kosten zu haben, was 2007 von Mineralölunternehmen noch als unbegründet zurückgewiesen wurde.^[7]^[8] Mitte September 2008 nahm Shell als erster großer Mineralölkonzern das Normalbenzin komplett aus seinem Angebot, da es kaum noch gekauft würde.^[9]

Außer der Unterscheidung nach Klopffestigkeit gibt es noch die Unterscheidung in Sommerbenzin, Winterbenzin und Übergangsware (siehe unten, Herstellung).

Herstellung

Die Hauptbestandteile des Benzins sind vorwiegend Alkane, Alkene, Cycloalkane und aromatische Kohlenwasserstoffe mit 5 bis 11 Kohlenstoff-Atomen pro Molekül und einem Siedebereich zwischen 25 °C und ≈210 °C. Daneben werden dem Roh-Benzin noch diverse Ether (wie MTBE, ETBE) und Alkohole (Ethanol, sehr selten auch noch Methanol) beigemischt. Die Ether bzw. das Ethanol erhöhen die Klopffestigkeit des fertigen Benzins.

Die Kohlenwasserstoffe werden im ersten Schritt durch fraktionierte Destillation aus Erdöl gewonnen. Nach ggf. mehreren Veredelungsschritten erhält man folgende (zumeist entschwefelte) Komponenten^[10] (Auswahl):

Butan (ROZ ≈90)
Isopentan (ROZ ≈91)
Isohexangemische (ROZ ≈90)
Petrolether (C₅–C₆, kein Ether nach chemischer Nomenklatur, sondern ein Gemisch verschiedener gesättigter Kohlenwasserstoffe wie Pentan und Hexan, Siedebereich 25–65 °C, C₅–C₆, ROZ ≈72)
Isomerat (Siedebereich 25–65 °C, C₅–C₆, Gemisch verzweigtkettiger Pentane und Hexane, ROZ ≈80)
Leichtbenzin (Mischung verschiedener Kohlenwasserstoffe mit fünf bis sieben Kohlenstoffatomen, Siedebereich 25–80 °C, C₅–C₇, ROZ ≈70)
Reformatkomponenten (hocharomatische Schnitte ≈100–220 °C, C₇–C₁₁, ROZ ≈115)
Alkylat (C₇–C₈, Gemisch verschiedener Isoheptane und Isooktane, ROZ ≈95)
Polymer-Benzin (C₈, Gemisch verschiedener Alkene, also olefinischer d. h. ungesättigter Kohlenwasserstoffe, ROZ ≈100)
Schwere Komponenten (C₇-C₁₁) des Pyrolysebenzins (hocharomatische Schnitte ≈100–220 °C, C₇–C₁₁, ROZ ≈115)
CC-(Leicht-) Benzin aus dem Cat Cracker (FCC, siehe: Cracken, ROZ ≈93)

Folgende Komponenten stammen nicht aus der obengenannten Raffinerieproduktion, sondern werden bei der Abmischung der einzelnen Komponenten dem Benzin zugegeben:

Ethanol (Bio, ROZ ≈104)
MTBE (hergestellt aus Isobuten und Methanol, ROZ ≈119)
ETBE (hergestellt aus Isobuten und Ethanol, ROZ ≈120)

In der Regel wird in einer einzelnen Raffinerie nur eine Auswahl dieser Komponenten hergestellt. Ether und Ethanol werden meist zugekauft.

Die Komponenten werden i.d.R. separat in Tanks gelagert und von dort über eine Blending-Station zur Fertigware aufgemischt. Je nach Sorte unterscheiden sich die Mischungsverhältnisse (siehe Blenden). Z. B. werden in hochoktanige Sorten auch verstärkt hochoktanige Komponenten zugemischt. Einige Spezifikationen (DVPE, E70) variieren in Abhängigkeit von der Jahreszeit. Es wird zwischen Sommer-, Übergangs- und Winterware^[11] unterschieden. Um im Sommer der Dampfblasenbildung vorzubeugen, werden weniger leichtsiedende Anteile (Butan, Isopentan) im Blend verwendet. Ein Anteil von mehr leichtsiedenden Bestandteilen im Winterbenzin erleichtert dagegen den Kaltstart.

Neben der wichtigsten Qualität Oktanzahl (ROZ und MOZ) haben folgende Spezifikationen^[11] (s. u.) wesentlichen Einfluss auf den Blend:

DVPE (Dry Vapor Pressure Equivalent: Dampfdruck bei 38 °C)
E70 (Vol.-%, die bei 70 °C verdampft sind)
E100 (Vol.-%, die bei 100 °C verdampft sind)
E150 (Vol.-%, die bei 150 °C verdampft sind)
Vapour Lock Index (Indexfunktion, nur in der Übergangszeit)
Dichte
Olefinanteil (Vol.-%)
Aromatenanteil (Vol.-%)
Sauerstoffanteil (Massen-%)

Der Blend muss möglichst ökonomisch gestaltet werden, d. h. ROZ oder MOZ, DVPE und Aromatenanteil sollten möglichst „angefahren“ werden. Natürlich sind solche Kriterien von Raffinerie zu Raffinerie verschieden. Auch die Preisstruktur des Produktumfeldes (Jet-Preis, MTBE-Preis, Naphtha-Preis) beeinflusst die Blendingstrategie.

Entschwefelung

Bei der Entschwefelung von Erdölprodukten werden Sulfidgruppen durch Hydrodesulfurierung von den Kohlenstoffketten abgespalten. Dabei entsteht Schwefelwasserstoff, der durch Aminwäsche entfernt und anschließend unter anderem mit dem Claus-Verfahren zu elementarem Schwefel umgesetzt wird. Die Entschwefelung ist Voraussetzung für die Verwendbarkeit in Motoren mit Abgaskatalysatoren.

Additive

Der Grundkraftstoff unterscheidet sich bei den verschiedenen Mineralölkonzernen nicht, er stammt häufig sogar aus derselben Raffinerie. Ihm wird, meist durch eine sogenannte „Endpunktdosierung“ direkt vor der Tankwagenverladung, ein Additivpaket beigemischt, das spezifisch für den jeweils belieferten Konzern ist. Zu diesen Additiven gehören Oxidationsinhibitoren, Korrosionsschutzmittel, Detergentien (Schutz vor Ablagerungen im Einspritzsystem) und Vergaservereisungs-Inhibitoren.

In Deutschland wurden 2014 ca. 19,5 Millionen Tonnen Motorenbenzin hergestellt.^[12]

Verbleites Benzin

Seit 2000 ist verbleites Motorenbenzin in der EU verboten (siehe Entwicklung der Ottokraftstoffe). Lediglich Flugbenzin darf noch verbleit werden. Der Zusatz „bleifrei“ wird in den Sortenbezeichnungen aber noch mitgeführt.

Synthetisches Benzin

Benzin wurde in Deutschland seit den 1920er Jahren bis zum Ende des Zweiten Weltkriegs wegen Erdölmangels auch durch Kohleverflüssigung aus Kohle gewonnen (Synthetisches Benzin). Der hohe Energieaufwand und der hohe CO₂-Ausstoß machen das Verfahren heute meist unwirtschaftlich, wenn billigeres Erdgas oder Erdöl zur Verfügung steht. Jedoch werden auch heute noch in Südafrika solche Anlagen betrieben und weitere in der Welt geplant (siehe Kohleverflüssigung – Bedeutung).

CO₂-Bilanz Well-to-Tank

Laut einer Shell-Studie fallen 15-20 % der CO₂-Emission im Bereich Herstellung und Bereitstellung (Well-to-Tank) von Kraftstoffen an.^[13]

Spezifikationen

Die wichtigsten Benzinarten sind in der Norm EN 228 festgelegt.^[14] Vorlage:Infobox DIN Neben der (Mindest-)Oktanzahl sind noch folgende wichtige Spezifikationen zu erfüllen:

Dichte: 0,720–0,775 kg/L (15 °C)^[2]
DVPE: 45–60 (Sommer), 45–90 (Übergangszeit), 60–90 kPa (Winter)^[2]
Aromaten: max. 35 Vol.-%^[2]
Olefine: max. 18 Vol.-% bei Super(Plus), Normalbenzin; max. 21 Vol.-%^[2]
Benzol: max. 1 Vol.-%^[2]
Schwefel: max. 10 mg/kg^[2]
Blei: max. 5 mg/l
Mangan: max. 2 mg/l
Sauerstoff: max. 2,7 Masse-%^[2], max. 3,7 Masse-% (E10)
E70: 20–48 (Sommer), 20–50 (Übergangszeit), 22–50 (Winter) Vol.-%^[2]
E100: 46–71 Vol.-%^[2]
E150: min. 75 Vol.-%^[2]
Vapour Lock Index: max. 1150 (nur in der Übergangszeit)^[2]
C5⁺-Etheranteil: max. 15 Vol.-%^[2], max. 22 Vol.-% (E10)
Ethanolanteil: max. 5 Vol.-%^[2], max. 10 Vol.-% (E10)

Zapfsäulenaufkleber

Nach § 13 der Verordnung über die Beschaffenheit und die Auszeichnung der Qualitäten von Kraft- und Brennstoffen (10. BImSchV) sind im geschäftlichen Verkehr die gewährleisteten Qualitäten an den Zapfsäulen sowie an der Tankstelle „deutlich sichtbar zu machen“. In Deutschland findet man deshalb an allen Benzin-Zapfsäulen die in der 10. BImSchV (Anlagen 1a-b und 2a-b) geforderten runden Aufkleber mit dem Text:

Super schwefelfrei ROZ 95 (gemäß Anlage 1a)
Super Plus schwefelfrei ROZ 98 (gemäß Anlage 1b)
Super E10 schwefelfrei ROZ 95 (gemäß Anlage 2a)
Super Plus E10 schwefelfrei ROZ 98 (gemäß Anlage 2b)

Auf Grund von EU-Vorschriften kommt seit dem 1. Januar 2011 zunehmend Super E10 mit einem Zusatz von bis zu 10 % Bioethanol auf den deutschen Markt. Für diesen Kraftstoff schreibt die 10. BImSchV zusätzliche Warnhinweise auf die E10-Verträglichkeit der Fahrzeuge vor.^[15]^[16] Siehe hierzu auch: 10. BImSchV: Auszeichnung an Zapfsäulen.

Verbrauch

In Deutschland wurden 2014 ca. 18,5 Millionen Tonnen Motorenbenzin verbraucht (davon ca. 2000 Tonnen Normalbenzin).^[12] Der Produktionsüberschuss (siehe Herstellung) wird exportiert (vorwiegend Schweiz und USA).

Preise

Die Preise für Motorenbenzin (Handelsbezeichnung: Regular = ROZ 91, Premium = ROZ 95, Premium Plus = ROZ 98) orientieren sich am Rotterdamer Markt. Benzin wird in US-Dollar je 1.000 kg (US-$/t) gehandelt. Verschiedene Publikationsorgane wie Platts, ICIS und O.M.R. berichten (zum Teil täglich) über aktuelle Handelspreise und Volumina. Die im Handel verwendete Referenzdichte (um den Preis einer aktuellen Charge mit einer gegebenen Dichte in Relation zu der Notierung zu setzen) ist 0,745 kg/dm³ für Regular und 0,755 kg/dm³ für alle Premiumsorten. Weiterhin müssen noch Transportkosten und Marge des Kraftstoffhandels berücksichtigt werden.

Preisbildung in Deutschland

Um etwaige Verstöße gegen das Kartellrecht aufzudecken, wurde eine Markttransparenzstelle für Kraftstoffe beim Bundeskartellamt eingerichtet, die an Tankstellen weitestgehend Markttransparenz herstellen soll. Am 1. Dezember 2013 nahm sie den Regelbetrieb auf.^[17]

Steuern und Abgaben

Zusätzlich zu den oben genannten Preisbeträgen, die sich in Produktpreis und Deckungsbeitrag widerspiegeln, kommen noch Steuern und Abgaben.

Steuern und Abgaben in Deutschland

In Deutschland gehören dazu (jeweils Super bzw. Diesel) die Umlage für den Erdölbevorratungsverbund mit 0,27 bzw. 0,30 ct/L, die Mineralölsteuer/Energiesteuer mit 65,45 bzw. 47,04 ct/L sowie die Mehrwertsteuer von 19 %.

Mit dem Produktpreis und dem Deckungsbeitrag (in dem der Erdölbevorratungsbetrag enthalten ist) sowie der Energiesteuer (Mineralölsteuer) wird ein „neuer“ Nettopreis ermittelt, auf den dann die Mehrwertsteuer von 19 % erhoben wird.

Zusammensetzung des Kraftstoffpreises im Juli 2016^[18]
		Super		Diesel
		ct/L	%^[19]	ct/L	%
Produktpreis		30,64	23	30,25	27	Notierung Rotterdam und Raffineriekosten
Deckungsbeitrag	+	14,38	10,9	15,00	13	Transport, Lagerhaltung, Vertrieb, Verwaltung, Beimischung, … enthält Erdölbevorratungsbetrag von 0,27 (Super) bzw. 0,30 ct/L (Diesel)^[20]
Großhandelspreis	=	45,0	34,3	45,25	41	Nettopreis der Mineralölgesellschaft
Energiesteuer	+	65,45	50	47,04	43	früher Mineralölsteuer, konstant; enthält 15,4 ct/L Ökosteuer für Super bzw. Diesel
Nettopreis	=	110,74	84,0	92,29	84,0	Nettopreis entspr. Energiesteuergesetz
Mehrwertsteuer	+	20,9	16,0	17,5	16,0	19 % bezogen auf Nettopreis
Verbraucherpreis	=	131,46	100	109,82	100
davon Steuern		86	65	64	59

Steuern in der Schweiz

In der Schweiz kommen die Kosten für die Mineralölsteuer, für den Klimarappen, die Importgebühr für Pflichtlager und die Mehrwertsteuer hinzu.^[21]

Benzinpreise

Entwicklung im europäischen Vergleich

Benzinpreise in Euro/Liter für Bleifrei 95 Oktan in deutschsprachigen Gebieten und den umliegenden Ländern, nach Erhebung des Touring Club Schweiz:^[22]

Preisindex 2004 bis 2016 für Kraftstoffpreise, Bleifrei 95 Oktan
Land	Dez 2004	Mai 2005	Juli 2007	April 2008	Jan 2009	Mär 2010	Feb 2011	Mär 2012	Feb 2013	Feb 2014	Feb 2015	Feb 2016
Belgien	1,10	1,24	1,41	1,50	1,11	1,35	1,56	1,74	1,67	1,60	1,42	1,24
Dänemark	1,26	1,23	1,38	1,40	1,00	1,45	1,60	1,80	1,66	1,58	1,43	1,38
Deutschland	1,19	1,18	1,37	1,43	1,09	1,35	1,50	1,73	1,65	1,52¹	1,28	1,21
Frankreich	1,05	1,15	1,31	1,38	1,07	1,35	1,53	1,63	1,60	1,51	1,37	1,24
Italien	1,10	1,23	1,35	1,39	1,10	1,34	1,46	1,81	1,77	1,76	1,53	1,45
Luxemburg	0,92	0,99	1,18	1,19	0,91	1,13	1,25	1,42	1,37	1,29	1,16	1,01
Niederlande	1,26	1,33	1,51	1,56	1,25	1,54	1,66	1,83	1,83	1,77	1,65	1,46
Österreich	0,94	1,00	1,13	1,22	0,91	1,11	1,29	1,45	1,41	1,34	1,18	1,04
Polen	0,80	0,92	1,15	1,23	0,82	1,12	1,26	1,38	1,29	1,26	1,08	0,91
Schweiz	0,92	0,98	1,06	1,14	0,88	1,12	1,29	1,51	1,47	1,39	1,38	1,21
Slowakei		0,90	1,11	1,21	1,05	1,18	1,38	1,54	1,50	1,44	1,22	1,12
Slowenien		0,90	1,11	1,07	0,83	1,15	1,28	1,46	1,52	1,44	1,31	1,12
Tschechien	0,87	0,92	1,03	1,21	0,92	1,19	1,38	1,49	1,43	1,31	1,11	1,00
Ungarn	1,00	1,01	1,13	1,13	0,86	1,22	1,32	1,49	1,46	1,30	1,15	0,96

¹ Bleifrei 98 Oktan

Vergleich in Europa 2008 und 2010

Angegeben werden die Jahresdurchschnittswerte an der Zapfsäule für den am weitesten verbreiteten Benzinkraftstoff. Die Werte wurden von nationaler Währung in US-Dollar umgerechnet. Dieser Indikator ist in den World Development Indicators enthalten und basiert auf Daten der Weltbank.

Land	Preis in USD/ℓ 2008^[23]	2010^[24]
Albanien Albanien	1,36	1,46
Andorra Andorra	1,24	1,49
Belgien Belgien	1,50	1,87
Bosnien und Herzegowina Bosnien und Herzegowina	1,13	1,42
Bulgarien Bulgarien	1,28	1,51
Danemark Dänemark	1,54	2,00
Deutschland Deutschland	1,56	1,90
Estland Estland	1,18	1,54
Finnland Finnland	1,57	1,94
Frankreich Frankreich	1,52	1,98
Griechenland Griechenland	1,23	2,05
Irland Irland	1,56	1,78
Island Island	1,15	1,71
Italien Italien	1,57	1,87
Kroatien Kroatien	1,27	1,59
Lettland Lettland	1,12	1,48
Liechtenstein Liechtenstein	1,30	1,66
Litauen Litauen	1,13	1,59
Luxemburg Luxemburg	1,40	1,55
Malta Malta	1,66	1,63
Nordmazedonien Nordmazedonien	1,15	1,52
Moldau Republik Moldau	1,20	1,21
Monaco Monaco	1,64	1,92
Montenegro Montenegro	1,27	1,62
Niederlande Niederlande	1,68	2,13
Norwegen Norwegen	1,63	2,12
Osterreich Österreich	1,37	1,63
Polen Polen	1,43	1,57
Portugal Portugal	1,61	1,85
Rumänien Rumänien	1,11	1,46
Russland Russland	0,89	0,84
Schweden Schweden	1,38	1,87
Schweiz Schweiz	1,30	1,66
Serbien Serbien	1,29	1,50
Slowakei Slowakei	1,57	1,70
Slowenien Slowenien	1,18	1,67
Spanien Spanien	1,23	1,56
Tschechien Tschechien	1,37	1,75
Turkei Türkei	1,87	2,52
Ukraine Ukraine	0,88	1,01
Ungarn Ungarn	1,27	1,67
Vereinigtes Konigreich Vereinigtes Königreich	1,44	1,92
Belarus Belarus	1,33	1,08