Containerhandbuch - Kapitel 18.1 Öle und Fette

Thermische Dilatation
Die Dichte ist von der Temperatur abhängig, sodass das vom Öl eingenommene Volumen sich in Abhängigkeit von der Temperatur des Öls verändert. Wenn auch die Forderung besteht, die Tankcontainer möglichst hoch zu füllen, um die oxidativen Vorgänge im Öl einzuschränken, so muss doch beim Beladen die thermische Dilatation der Öle berücksichtigt werden. Die Veränderung des Volumens bei einer Temperaturänderung ergibt sich nach der Beziehung:

ΔV = Va·γ·Δt

Hierbei bedeuten:
ΔV     Volumenänderung
Va     Volumen bei der Ausgangstemperatur a
γ       kubischer (thermischer) Ausdehnungskoeffizient
Δt     Temperaturdifferenz in K

Für allgemeine Berechnungen kann man 0.007/�C als angenäherten Wert annehmen. Überschlägig kann man damit rechnen, dass die Öle bei je 14 °C Temperaturerhöhung ihr Volumen um 1 % des Gesamtvolumens vergrößern. Insbesondere bei den zu beheizenden Ölen muss man den entsprechenden Freiraum berücksichtigen.

Phasenänderungen
Eine bedeutende Rolle beim Transport von fetten Ölen und Fetten spielen die Erstarrungs- und Schmelztemperaturen. Ihre Höhe hängt davon ab, welche der im Öl oder Fett enthaltenen Fettsäuren überwiegen.

Fette von fester Konsistenz enthalten überwiegend gesättigte höhere Fettsäuren, z. B. Palmitinsäure und Stearinsäure. Sie haben teilweise hohe Schmelztemperaturen, z. B. Rindertalg. Halbfeste und flüssige Fette bestehen vorwiegend aus den Glyzeriden ungesättigter Fettsäuren, z. B. Ölsäure, Linolsäure und Linolensäure. Bei den fetten Ölen sind durch das Überwiegen der ungesättigten Fettsäuren niedrigere Schmelztemperaturen als bei Fetten charakteristisch. Das Fett von Landtieren ist im Allgemeinen fest, das der Seetiere flüssig.

Bei fetten Ölen in Tankcontainern, bei denen es darauf ankommt, dass sie beim Laden, während der Reise und beim Pumpen den flüssigen Aggregatzustand beibehalten, spielt die Kältetrübung (Segregation) eine Rolle. Diese setzt ein, wenn sich durch Abkühlung die Temperatur des Öls dem Erstarrungspunkt nähert.

Mit fortschreitender Abkühlung werden die Öle salbenartig und schließlich fest. Diese Segregation und die damit verbundene Konsistenzänderung vom flüssigen in den festen Aggregatzustand bei Ölen tritt bei Abkühlung um so eher ein, je höher ihr Erstarrungspunkt liegt.

Aufgrund des bei Ölen üblichen allmählichen Übergangs von einem Aggregatzustand in den anderen sollte man besser vom Erstarrungsbereich sprechen. Bei dieser Phasenänderung handelt es sich um einen reversiblen Vorgang, d. h., dass durch Erwärmung wieder Verflüssigung und Klarwerden des Öls einsetzt (s. weiter unter Transporttemperaturen).

Jodzahl
Für die Reinigung der Tankcontainer ist die Jodzahl von Bedeutung. Diese gibt an, wie viel Gramm Jod von 100 g einer Probe gebunden werden und ist die Kennzahl für den Gehalt an ungesättigten Kohlenwasserstoffen bei fetten Ölen und Fetten. Sie ist damit ein Maß dafür, wie stark das Öl zur Oxidation und damit zur Eintrocknung neigt. Das Trocknen der Öle ist auf die Anwesenheit mehrfach ungesättigter Glyzeride zurückzuführen und beruht darauf, dass diese unter gleichzeitiger Aufnahme von Luftsauerstoff in einem polymerisationsähnlichen Vorgang zu makromolekularem Linoxyn, einer zähen festen Masse, zusammentreten. Für den Transport von fetten Ölen ist ihr Aufnahmevermögen an Luftsauerstoff vor allem für die Reinigung des Tankcontainers von Bedeutung. So werden entsprechend ihres Trocknungsvermögens nicht trocknende, halb trocknende und trocknende Öle unterschieden.

Die nicht trocknenden Öle haben Jodzahlen, die unter 100 liegen, d. h., dass der Kontakt mit dem Luftsauerstoff zu keiner nennenswerten Eintrocknung der Öle führt, z. B. Erdnussöl, Olivenöl, Palmöl. Die Tankcontainer lassen sich gut reinigen.
Die halb trocknenden Öle haben Jodzahlen zwischen 100 und 130. Die Eintrocknung dieser Öle erfolgt in noch vertretbaren Grenzen, z. B. Baumwollsaatöl, Sesamöl.
Die trocknenden Öle weisen Jodzahlen zwischen 130 und 190 auf, d. h., dass sie beim Kontakt mit dem Luftsauerstoff stark eintrocknen. An den Wänden der Tankcontainer verbleiben erhebliche Ladungsrückstände durch schnelles Austrocknen der Öle, sodass sie abgeschabt werden müssen, z. B. Leinöl, Holz- oder Tungöl, Leindotteröl. Damit sind auch erhebliche Masseverluste verbunden.

Säurezahl
Die Säurezahl gibt an, wie viel mg Kaliumhydrat (KOH) zur Sättigung der in 1 kg Fett enthaltenen freien organischen Fettsäuren notwendig sind. Geringe Säurezahlen (um 1 %) sind unproblematisch. Beim Tungöl sind maximal 4 % freie Fettsäuren zugelassen. Höhere Säurezahlen führen zu Qualitätsminderungen der Öle (Sauerwerden). Durch hohe Transporttemperaturen kann der Anteil der freien Fettsäuren größer werden. Hohe Anteile freier Fettsäuren führen zum Sauerwerden der Öle. Diese wiederum sind öllöslich und können zu Verfärbungen des Öls führen. Aus diesem Grunde sind für bestimmte Öle Beschichtungen für die Tankwände günstig, z. B. Plastiküberzüge.

Ranzidität
Öle und Fette verderben, indem sie ranzig werden, dadurch treten Geruchs- und Geschmacksveränderungen ein, die bei Speiseölen und -fetten zur Ungenießbarkeit führen können. Zum Beispiel neigt Baumwollsaatöl leicht zur Ranzidität. Es handelt sich dabei um autoxidative Vorgänge, die durch Licht, Luftsauerstoff und Feuchte gefördert werden. Daraus ergibt sich, die Tankcontainer unter Berücksichtigung des thermischen Ausdehnungskoeffizienten so hoch wie möglich zu füllen, damit der Luftraum über dem Öl klein bleibt und die Ladung sich im Seegang oder durch Rütteln beim Transport auf der Straße oder Schiene nur wenig bewegen kann. Die Tankcontainer müssen sofort geschlossen werden. Besonders gefährdet sind Tung- und Leinöl.

Isomerisation und Polymerisation
Die Zersetzung (Isomerisation) ist häufig die Ursache von Katalyse bei längeren Transporten, wobei die Süßölladung schmalzartig wird. Die Gefahr der Isomerisation ist besonders bei dem sehr empfindlichen Holz- oder Tungöl gegeben. Die Polymerisation wird besonders durch den Einfluss von Wärme hervorgerufen, wenn z. B. das Öl zu stark beheizt worden ist. Die Folge ist Dickwerden oder Gelieren des Öls, wie das auch bei der Oxidation der Fall ist.

Verunreinigungen
Öle sind empfindlich gegenüber Vermischung/Kontamination, z. B. Kapoksaatöl, das von allen pflanzlichen Ölen das empfindlichste ist. Bereits durch geringfügige Vermischung mit anderen Waren kann es verderben. Dasselbe gilt auch für das hochwertige Olivenöl.

Rizinusöl darf nicht durch Wasser verunreinigt werden, es würde wie schmutziges, abgestandenes Wasser riechen. Terpentinöl ist empfindlich gegenüber Wasser und Rost, unter ihrem Einfluss kann es sich verfärben. Holz- oder Tungöl wird bei Vermischung mit Wasser wolkig.

Ladungsreste von Leinöl, die an den Tankwänden angetrocknet und nicht gründlich entfernt worden sind, können zur Geruchsbeeinflussung nachfolgender geruchsempfindlicher Öle führen. Vor der Übernahme der Ladung müssen die Tankcontainer aus diesem Grunde gründlich gereinigt und getrocknet werden. Alte Ladungsreste sind zu entfernen. Die Ladebereitschaft sollte durch vereidigte Besichtiger oder durch eine spezialisierte Reinigungsfirma zertifiziert werden.

Transporttemperaturen
Eine Reihe fetter Öle brauchen aufgrund niedriger Erstarrungstemperaturen während der Reise nicht beheizt zu werden, z. B. Erdnussöl, Olivenöl, Rizinusöl, Rüböl, Safloröl, Sonnenblumenöl und Teesamenöl. Andere fette Öle mit hohen Erstarrungstemperaturen haben bestimmte Lade-, Reise- und Pumptemperaturen. Tab. 21 gibt einige Beispiele wieder. Damit das beheizte Öl im Zielort pumpfähig wird, muss es durch die Tankheizung auf die erforderliche Pumptemperatur gebracht werden. Das ist aber nur möglich, wenn die Öle während der Reise - oberhalb einer Mindesttemperatur - flüssig gehalten werden. Auf die genaue Einhaltung der vorgeschriebenen Lade-, Reise- und Pumptemperaturen muss deshalb geachtet werden, weil sich eine temperaturbedingte Konsistenzänderung als ein irreversibler Vorgang herausstellen kann. Ist das Öl in den Tanks erstarrt, lässt es sich auch durch forciertes Heizen nicht wieder verflüssigen. In der Umgebung der Heizschlangen schmilzt das Öl, versengt und verfärbt sich. Die Erwärmung schreitet nicht fort, da die Ladung fest ist und nicht zirkulieren kann. Die Wärmeleitung ist dagegen gering und reicht nicht aus, um das Öl zu verflüssigen.

Schwierigkeiten entstehen bei diesen Ölen auch während des Pumpens bei kalter Witterung; denn das Öl erkaltet in den langen Leitungen zu schnell, und es bilden sich feste Bestandteile an den Außenwänden, die sich nicht pumpen lassen. Andererseits darf das Öl aber auch nicht zu warm werden, da es dadurch chemische Veränderungen erleiden und in seiner Qualität gemindert oder verändert werden kann. Allgemein können Fette bis zu 10 % über ihren Schmelzpunkt erwärmt werden, ohne dass sie Qualitätseinbußen erleiden. Mit der Erhöhung der Temperatur auf die erforderliche Pumptemperatur ist frühzeitig zu beginnen. Man erhöht die Temperatur gleichmäßig und am Anfang nur langsam, täglich um nicht mehr als 3 °C. Je empfindlicher und dickflüssiger das Öl ist, umso vorsichtiger muss geheizt werden. Später, wenn das Öl dünnflüssiger geworden und die Zirkulation entsprechend gewährleistet ist, kann täglich um 5 °C erwärmt werden.


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