DIN CEN TR 16227-2011 Liquid petroleum products - Bio-lubricants - Recommendation for terminology and characterisation of bio-lubricants and bio-based lubricants German version CEN.pdf

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1、Oktober 2011 Normenausschuss Materialprfung (NMP) im DINFachausschuss Minerall- und Brennstoffnormung (FAM) des NMPPreisgruppe 12DIN Deutsches Institut fr Normung e. V. Jede Art der Vervielfltigung, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut fr Normung e. V., Berlin, gestattet

2、.ICS 75.100; 75.120Zur Erstellung einer DIN SPEC knnen verschiedene Verfahrensweisen herangezogen werden: Das vorliegende Dokument wurde nach den Verfahrensregeln eines Fachberichts erstellt.!$lMb“1734263www.din.deDDIN CEN/TR 16227Flssige Minerall-Erzeugnisse Bio-Schmierstoffe Empfehlungen fr die Te

3、rminologie und Charakterisierung vonBio-Schmierstoffen und bio-basierten Schmierstoffen;Deutsche Fassung CEN/TR 16227:2011Liquid petroleum products Bio-lubricants Recommendation for terminology and characterisation of bio-lubricants and bio-basedlubricants;German version CEN/TR 16227:2011Produits pt

4、roliers liquides Bio-lubrifiants Recommandations pour la terminologie et la caractrisation des biolubrifiants et deslubrifiants provenant de la biomasse;Version allemande CEN/TR 16227:2011Alleinverkauf der Spezifikationen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 Berlin www.beuth.deDIN SPEC 51523Gesamtumfang 2

5、4 SeitenDIN CEN/TR 16227 (DIN SPEC 51523):2011-10 Nationales Vorwort Dieses Dokument (CEN/TR 16227:2011) wurde vom Technischen Komitee CEN/TC 19 Gasfrmige und flssige Kraft- und Brennstoffe, Schmierstoffe und verwandte Produkte mit minerallstmmiger, synthetischer oder biologischer Herkunft“ erarbeit

6、et, dessen Sekretariat vom NEN (Niederlande) gehalten wird. Das zustndige nationale Gremium ist der NA 062-06-83 AA Spiegelausschuss zu CEN/TC 19/WG 33 Bio-Schmierstoffe“ im Fachausschuss Minerall- und Brennstoffnormung des Normenausschusses Material-prfung (NMP). 2 TECHNISCHER BERICHT TECHNICAL REP

7、ORT RAPPORT TECHNIQUE CEN/TR 16227 August 2011 ICS 75.100; 75.120 Deutsche Fassung Flssige Minerall-Erzeugnisse - Bio-Schmierstoffe - Empfehlungen fr die Terminologie und Charakterisierung von Bio-Schmierstoffen und bio-basierten Schmierstoffen Liquid petroleum products - Bio-lubricants - Recommenda

8、tion for terminology and characterisation of bio-lubricants and bio-based lubricants Produits ptroliers liquides - Bio-lubrifiants - Recommandations pour la terminologie et la caractrisation des biolubrifiants et des lubrifiants provenant de la biomasse Dieser Technische Bericht (TR) wurde vom CEN a

9、m 14. Mai 2011 als eine knftige Norm zur vorlufigen Anwendung angenommen. CEN-Mitglieder sind die nationalen Normungsinstitute von Belgien, Bulgarien, Dnemark, Deutschland, Estland, Finnland, Frankreich, Griechenland, Irland, Island, Italien, Kroatien, Lettland, Litauen, Luxemburg, Malta, den Nieder

10、landen, Norwegen, sterreich, Polen, Portugal, Rumnien, Schweden, der Schweiz, der Slowakei, Slowenien, Spanien, der Tschechischen Republik, Ungarn, dem Vereinigten Knigreich und Zypern. EUROPISCHES KOMITEE FR NORMUNG EUROPEAN COMMITTEE FOR STANDARDIZATION COMIT EUROPEN DE NORMALISATIONManagement-Zen

11、trum: Avenue Marnix 17, B-1000 Brssel 2011 CEN Alle Rechte der Verwertung, gleich in welcher Form und in welchem Verfahren, sind weltweit den nationalen Mitgliedern von CEN vorbehalten.Ref. Nr. CEN/TR 16227:2011 DCEN/TR 16227:2011 (D) 2 Inhalt Seite Vorwort 3 Einleitung 4 1 Anwendungsbereich . 5 2 B

12、egriffe. 5 3 ffentliche Wahrnehmung 7 4 Gebruchliche Begriffe. 7 4.1 Allgemeines . 7 4.2 Gegenwrtige Situation 9 4.3 Empfehlungen fr die Terminologie 11 4.3.1 Allgemeines . 11 4.3.2 Normbezeichnung der Begriffe Bio-Schmierstoff“ und bio-basierter Schmierstoff“ 11 4.3.3 Mindestanforderungen fr Bio-Sc

13、hmierstoffe“ und bio-basierte Schmierstoffe“. 12 5 Bio-Schmierstoffe 13 5.1 Bio-Schmierstoffe Basismedien . 13 5.1.1 Allgemeines . 13 5.1.2 Natrliche Basisle aus Biomasse 14 5.1.3 Synthetische Basisle aus Biomasse . 14 5.1.4 Biologisch abbaubare Basisle aus nicht nachwachsenden Rohstoffen 15 5.2 Bio

14、-Schmierstoffe Zusatzstoffe 15 5.3 Bio-Schmierstoffe Funktionen 16 5.4 Bio-Schmierstoffe Anwendungsgruppen. 16 6 Normungsanforderungen . 18 6.1 Normprfverfahren 18 6.2 Biologische Abbaubarkeit 18 6.3 kotoxizitt 19 6.4 Nachwachsende Rohstoffe (RRM, en.: renewable raw materials) 20 6.5 Probleme in Bea

15、rbeitung: Nachhaltigkeit, LCA, Zertifizierung . 20 Literaturhinweise 21 DIN CEN/TR 16227 (DIN SPEC 51523):2011-10 CEN/TR 16227:2011 (D) 3 Vorwort Dieses Dokument (CEN/TR 16227:2011) wurde vom Technischen Komitee CEN/TC 19 Gasfrmige und flssige Kraft- und Brennstoffe, Schmierstoffe und verwandte Prod

16、ukte mit minerallstmmiger, synthetischer oder biologischer Herkunft“ erarbeitet, dessen Sekretariat vom NEN gehalten wird. Es wird auf die Mglichkeit hingewiesen, dass einige Texte dieses Dokuments Patentrechte berhren knnen. CEN und/oder CENELEC sind nicht dafr verantwortlich, einige oder alle dies

17、bezglichen Patentrechte zu identifizieren. Dieses Dokument wurde unter einem Mandat M/430 erarbeitet, das dem CEN von der Europischen Kommission zur Erarbeitung Europischer Normen fr Bio-Schmierstoffe unter Bezugnahme auf die bio-basierten Produkteigenschaften erteilt wurde. Es wurde vom CEN/TC 19/W

18、G 33 Bio-Schmierstoffe“ erar-beitet, dessen Sekretariat von DIN gehalten wird. DIN CEN/TR 16227 (DIN SPEC 51523):2011-10 CEN/TR 16227:2011 (D) 4 Einleitung Der Hauptgrund fr das aktuelle Interesse an Bio-Schmierstoffen ist die Herkunft (d. h. die Verwendung bio-basierter Rohstoffe) oder die biologis

19、che Abbaubarkeit der Endprodukte, die beispielsweise im Fall von Un-dichtigkeiten oder technisch vorgesehenen Verlusten erforderlich ist. Die Verwendung bio-basierter Rohstoffe knnte sich vorteilhaft auswirken auf die folgenden zwei Probleme: Erschpfung fossiler Rohstoffe und Klima-wandel. Derzeit i

20、st im Hinblick auf letzteres Problem ein Management von Kohlenstoff erforderlich, um dessen Anreicherung in der Atmosphre zu verhindern. Effiziente Nutzung aller verfgbaren Ressourcen und verant-wortlicher Gebrauch erneuerbaren Kohlenstoffs ist ein Weg, zu dieser Verringerung beizutragen. Schmiersto

21、ffe sind wichtige Materialien, die wesentlich zum Umweltschutz beitragen: dank ihrer mage-schneiderten Eigenschaften vermindern sie Energieverluste und den Verschlei von Maschinen und Aggre-gaten. Die globale Produktion von Schmierstoffen fr alle Anwendungen nimmt nur einen geringen Teil von etwa 1

22、% des Gesamtverbrauchs an Minerall in Europa ein. Der Hauptanteil ( 80 %) des verbleibenden fossilen Materials wird fr die Energieerzeugung verwendet, hauptschlich fr Transport- und Heizzwecke. Neben Rohl ist Biomasse eine zustzliche Rohstoffquelle fr Schmierstoffe. Die derzeit verfgbare Biomasse wi

23、rd in drei unterschiedlichen Bereichen verwendet: Nahrungs- und Futter-mittelproduktion, Strom- und Heizenergieerzeugung, Erzeugung von Bio-Brennstoffen und industrielle Anwen-dungen (z. B. die Produktion von Papier und Feinchemikalien). Aufgrund der begrenzten Kapazitt von ko-systemen muss der Ausn

24、utzungsgrad von nachwachsenden Rohstoffen und die Verfgbarkeitsproblematik ber die gesamte bio-konomische Landschaft hinweg betrachtet werden. Die kologische Effizienz in dieser konkurrierenden Nutzung (z. B. energetische Verwendung gegenber Warenproduktion) sollte stets im Fokus stehen. Verschieden

25、en Wissenschaftlern 1 zufolge wre der berwiegende Einsatz von landwirtschaftlichen Roh-stoffen in einer Kette von Anwendungen geeignet, statt deren direkter Verbrennung in fen oder Motoren. Dies wrde z. B. zuerst die Herstellung eines Bio-Schmierstoffes aus Biomasse bedeuten: etwa 1 t bis 2 t Bio-Sc

26、hmierstoffe knnen je Hektar Agrarland hergestellt werden. Dabei speichert der Bio-Schmierstoff CO2in Form von pflanzlichem Kohlenstoff und entzieht es der Atmosphre. Es wre wnschenswert, dieses CO2lngstmglich im Schmierstoff zu halten. Letztendlich kann der Schmierstoff dann nach maximaler Nutzung u

27、nd, sofern durchfhrbar und geeignet, nach seiner Wiederverwertung entweder als Energiequelle oder nach erneuter Raffination als heruntergestuftes Basisl verwendet werden, um den gebundenen Kohlenstoff dem natrlichen Kreislauf wieder in Form von CO2zuzufhren. Fr die Sicherstellung der verantwortliche

28、n und umweltbewussten Nutzung natrlicher (fossiler und nach-wachsender) Rohstoffe ist eine klare und eindeutige Terminologie von besonderer Bedeutung. Der in diesem Bericht verffentlichte Ansatz konzentriert sich auf die Sicht des Kunden: Sind die in Bezug genommenen Kriterien fr Bio-Schmierstoffe“

29、fr die Produktzusammensetzung nachweisbar? Die Schluss-folgerung dieses Berichtes ist: Jede Erklrung hinsichtlich biologischer Abbaubarkeit, Toxizitt und bio-basierten Gehaltes sollte am Endprodukt in den Hnden des Kunden nachweisbar sein. Letztendlich soll dieser Ansatz den Ruf von Bio-Schmierstoff

30、en verbessern und das Kundenvertrauen in diese Produktgruppe strken, auch wenn die Richtigkeit der Angaben nicht durch ein offizielles Umweltzeichen gewhrleistet ist. Die in diesem Technischen Bericht verffentlichten Kriterien fr Bio-Schmierstoffe“ sind kein Gegensatz, sondern eine Ergnzung zum EU-U

31、mweltzeichen fr Schmierstoffe. DIN CEN/TR 16227 (DIN SPEC 51523):2011-10 CEN/TR 16227:2011 (D) 5 1 Anwendungsbereich Dieser Technische Bericht enthlt Angaben zu Bio-Schmierstoffen und Empfehlungen fr die Terminologie in Zusammenhang mit Bio-Schmierstoffen (und bio-basierten Schmierstoffen). Diese Em

32、pfehlungen beruhen auf einer Diskussion von in diesem Feld allgemein gebruchlichen Begriffen. Dieser Technische Bericht beschreibt darber hinaus kurz die derzeitigen Prfverfahren in Zusammenhang mit der Charakterisierung von Bio-Schmierstoffen. Er enthlt Empfehlungen fr zugehrige Normen im Be-reich

33、der biologischen Abbaubarkeit, der Gebrauchstauglichkeit des Produktes, der Auswirkungen auf Treib-hausgasemissionen und der Menge unterschiedlicher nachwachsender Rohstoffe und/oder unterschiedlichem bio-basierten Gehalt, die bei der Herstellung derartiger Bio-Schmierstoffe verwendet werden, die ei

34、ne Pro-duktgruppe bilden. Die Kriterien fr das EU-Umweltzeichen fr Schmierstoffe (EEL“, en.: European Ecolabel for Lubricants) 2 schlieen die im vorliegenden Dokument diskutierten Begriffe ein. ANMERKUNG 1 Die EU-Leitmarktinitiative (LMI, en.: Lead Market Initiative for Europe) 3 definiert den in Ta

35、belle 1 beschriebenen Begriff bio-basiert“. Es ist zu erwhnen, dass bio-basiert“ nicht biologisch abbaubar“ impliziert. Biologisch abbaubar“ impliziert auch nicht die Verwendung bio-basierter“ Stoffe. ANMERKUNG 2 Fr die Anwendung dieses Europischen Technischen Berichtes wird der Ausdruck % (m/m)“ fr

36、 den Massenanteil verwendet 2 Begriffe Fr die Anwendung dieses Dokuments gelten die folgenden Begriffe. 2.1 nachwachsender Rohstoff Rohstoff, der durch natrliche Prozesse mit einer Geschwindigkeit nachwchst, die mit der Geschwindigkeit seiner Ausbeutung vergleichbar ist 2.2 Biomasse Material biologi

37、scher Herkunft mit Ausnahme von Material, das in geologische Formationen eingebettet und in fossile Brennstoffe umgewandelt ist ANMERKUNG Diese Definition bezieht sich auf den bekannten kurzfristigen Kohlenstoffkreislauf, d. h. die Lebensdauer von biologischem Material (z. B. Pflanzen, Algen, Meeres

38、organismen, Wald, Mikroorganismen, Tiere und biologische Abflle aus Haushalten, aus der Landwirtschaft, von Tieren und aus der Nahrungs- und Futtermittelproduktion). 2.3 bio-basiert aus Biomasse gewonnen ANMERKUNG Aus Biomasse“, biologischer Herkunft“ biogen“ und aus nachwachsenden Rohstoffen“ sind

39、quiva-lente Begriffe zu bio-basiert“. 2.4 bio-basiertes Produkt vollstndig oder teilweise bio-basiertes Produkt ANMERKUNG Das bio-basierte Produkt wird gewhnlich durch den Anteil an Biomasse charakterisiert. Gegenwrtig wird fr die Zusammensetzung des Endproduktes ein Mindestgehalt an Biomasse von 25

40、 % (m/m) empfohlen. DIN CEN/TR 16227 (DIN SPEC 51523):2011-10 CEN/TR 16227:2011 (D) 6 2.5 bio-basierter Kohlenstoffgehalt Kohlenstoffgehalt einer Probe jngerer Herkunft, nachgewiesen anhand des 14C-Isotopengehaltes ANMERKUNG 1 Inhaltsstoffe einer Probe sind Kohlenstoffverbindungen, in denen das Elem

41、ent Kohlenstoff mit anderen Kohlenstoffatomen, Wasserstoff, Sauerstoff oder anderen Elementen in ketten- bzw. ringfrmigen oder dreidimensionalen Strukturen verbunden ist. ANMERKUNG 2 Der Gehalt an bio-basiertem Kohlenstoff im Material oder Produkt wird hufig als prozentualer Massenanteil des Gesamtg

42、ehaltes an organischem Kohlenstoff im Produkt ausgedrckt. ANMERKUNG 3 Fr die Entwicklung des Marktes fr bio-basierte Produkte besteht die offensichtliche Notwendigkeit von Wegen zur Unterscheidung bio-basierter Produkte von nicht bio-basierten Produkten. Da bio-basierte Produkte aus einer Mischung v

43、on bio-basierten und nicht bio-basierten Bestandteilen (z. B. aus fossilem l) hergestellt sein knnen, ist das Kriterium des bio-basierten Inhalts von groer Bedeutung. Die derzeit in diesem Zusammenhang angewendeten Prf-verfahren beruhen fast ausschlielich auf der 14C-Messung entsprechend den Festleg

44、ungen des US-Normprfverfahrens ASTM D 6866 12. In Europa befinden sich derartige Verfahren momentan in der Weiterentwicklung fr Anwendungen wie feste Sekundrbrennstoffe (EN 15440). Allerdings wurden diese Verfahren noch nicht auf den gesamten Bereich bio-basierter Produkte, wie z. B. Flssigkeiten un

45、d zusammengesetzte Produkte, angewendet. Daher ist eine horizontale Norm erforderlich, die angemessen fr die Bestimmung des bio-basierten Kohlenstoffgehaltes in allen Arten von Produkten anwendbar ist. 2.6 Biomassegehalt Massenanteil an bio-basiertem Material in einer Probe, einschlielich aller mole

46、kularen Bestandteile der Biomasse neben Kohlenstoff, z. B. Sauerstoff, Stickstoff oder Wasserstoff ANMERKUNG Angaben des Biomassegehaltes sind aufgrund fehlender Normen schwer nachzuweisen. Praktisch kann mit ASTM D 6866 12 nur der 14C-Gehalt gemessen werden. Dagegen ist keine Norm fr die Bestimmung

47、 des Sauerstoff-gehaltes bekannt. 2.7 biokompatibel vertrglich mit menschlichem, tierischem und pflanzlichem Gewebe und in Verbindung mit biologischen Sys-temen ohne toxische oder negative physiologische Auswirkungen 2.8 biologisch abbaubar ein groer Anteil des Endproduktes ist nach einer bestimmten

48、 Zeit biologisch abgebaut ANMERKUNG Entsprechend anerkannter Prfverfahren (z. B. OECD 301 oder geeigneten ISO-Normen) ist ein Gro-teil des Endproduktes nach einer bestimmten Zeit biologisch abgebaut (bei OECD 301 mehr als 60 % nach 28 Tagen). 2.9 bio-basierter Schmierstoff vollstndig oder teilweise

49、bio-basierter Schmierstoff 2.10 mglicher Umwelteinfluss Aspekte in Zusammenhang mit vollstndigem Verlust oder Abfall bei Altschmierstoffen ANMERKUNG 1 Insbesondere beim Altschmierstoff-Management von Bio-Schmierstoffen ist es wichtig, zwischen Verlustschmierstoffen und sammelbaren Schmierstoffen zu unterscheiden. Daher ist eine Angabe der biologischen Ab-baubarkeit mittels geeigne