Motorenbenzin

Benzin in einem Einmachglas mit einem Fassungsvermögen von etwa 700 Millilitern (24 U.S. fl oz.) ⓘ

Ein typischer Benzinkanister der USA fasst 3,8 Liter (1 U.S. gal).

Benzin (amerikanisches Englisch und kanadisches Englisch; /ˈɡæsəliːn/) oder Petrol (britisches Englisch und australisches Englisch; /ˈpɛtrəl/) (siehe Etymologie für Unterschiede in der Namensgebung und geografische Verwendung) ist eine transparente, aus Erdöl gewonnene brennbare Flüssigkeit, die hauptsächlich als Kraftstoff in den meisten Verbrennungsmotoren mit Fremdzündung (auch als Benzinmotoren bekannt) verwendet wird. Es besteht hauptsächlich aus organischen Verbindungen, die durch die fraktionierte Destillation von Erdöl gewonnen und mit einer Reihe von Additiven angereichert werden. Im Durchschnitt können aus einem 160-Liter-Fass Rohöl nach der Verarbeitung in einer Ölraffinerie bis zu 72 Liter Benzin gewonnen werden, je nach Rohölgehalt und je nachdem, welche anderen raffinierten Produkte ebenfalls gewonnen werden. ⓘ

Die Eigenschaft einer bestimmten Benzinmischung, sich nicht zu früh zu entzünden (was zu Klopfen führt und den Wirkungsgrad von Kolbenmotoren verringert), wird anhand ihrer Oktanzahl gemessen, die in verschiedenen Stufen hergestellt wird. Tetraethylblei und andere Bleiverbindungen, die früher weit verbreitet waren, um die Oktanzahl zu erhöhen, werden heute nur noch in der Luftfahrt, im Off-Road-Bereich und bei Autorennen eingesetzt. Andere Chemikalien werden dem Benzin häufig zugesetzt, um die chemische Stabilität und die Leistungsmerkmale zu verbessern, die Korrosivität zu kontrollieren und das Kraftstoffsystem zu reinigen. Benzin kann sauerstoffhaltige Chemikalien wie Ethanol, MTBE oder ETBE enthalten, um die Verbrennung zu verbessern. ⓘ

Benzin kann (unverbrannt) sowohl als Flüssigkeit als auch als Dampf in die Umwelt gelangen, wenn es bei der Herstellung, dem Transport und der Auslieferung (z. B. aus Lagertanks, durch Verschütten usw.) ausläuft. Ein Beispiel für die Bemühungen, solche Leckagen zu kontrollieren, sind viele unterirdische Lagertanks, für die umfangreiche Maßnahmen zur Erkennung und Verhinderung solcher Leckagen vorgeschrieben sind. Benzin enthält bekannte krebserregende Stoffe. Bei der Verbrennung von einem Liter Benzin werden etwa 2,3 Kilogramm CO2 freigesetzt, ein Treibhausgas, das zum vom Menschen verursachten Klimawandel beiträgt. ⓘ

Motorenbenzin ⓘ
Andere Namen	Benzin, Ottokraftstoff, Vergaserkraftstoff, Sprit (umgangssprachlich)
Kurzbeschreibung	Kraftstoff u. a. für Verbrennungsmotoren mit Fremdzündung
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	40,1–41,8 MJ/kg = 11,1–11,6 kWh/kg = 8,4–8,7 kWh/L
Brennwert	ca. 46,7 MJ/kg = 12,9 kWh/kg = 34,9 MJ/L = 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 … 8,0) Vol.-%
Temperaturklasse	T3
Explosionsklasse	II A
Kohlendioxidemissionen bei Verbrennung	2,32 kg/L
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung aus Verordnung (EG) Nr. 1272/2008 (CLP), ggf. erweitert Gefahr H- und P-Sätze H: 224​‐​304​‐​315​‐​336​‐​340​‐​350​‐​361​‐​411 P: 201​‐​210​‐​273​‐​280​‐​301+310​‐​331​‐​403+233
UN-Nummer	1203
Gefahrnummer	33
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

Motorenbenzin (abgekürzt „Benzin“) ist ein komplexes Gemisch von etwa 150 verschiedenen Kohlenwasserstoffen, deren Siedebereich zwischen denen von Butan und Kerosin/Petroleum liegt. Es wird hauptsächlich aus veredelten Komponenten der Erdölraffination hergestellt und als Kraftstoff eingesetzt. Motorenbenzin gehört zu den „Ottokraftstoffen“; es existieren daneben auch andere Ottokraftstoffe. ⓘ

Motorenbenzin wird auch als Brennstoff für Benzinkocher verwendet. ⓘ

Etymologie

"Gasoline" ist ein amerikanisches Wort, das den Kraftstoff für Automobile bezeichnet. Es wird angenommen, dass der Begriff von der Marke "Cazeline" oder "Gazeline" beeinflusst wurde, benannt nach dem Nachnamen des britischen Verlegers, Kaffeehändlers und sozialen Aktivisten John Cassell. Am 27. November 1862 schaltete Cassell eine Anzeige in der Londoner Times:

The Patent Cazeline Oil, safe, economical, and brilliant [...] possesses all the requisites which have been so long desired as a means of powerful artificial light. ⓘ

Dies ist das früheste Vorkommen des Wortes, das wir gefunden haben. Cassell entdeckte, dass ein Ladenbesitzer in Dublin namens Samuel Boyd gefälschtes Cazelin verkaufte, und schrieb an ihn, um ihn zu bitten, damit aufzuhören. Boyd antwortete nicht und änderte jedes "C" in ein "G", wodurch das Wort "gazeline" geprägt wurde. Das Oxford English Dictionary datiert die erste nachweisliche Verwendung des Begriffs auf das Jahr 1863, als er noch als "gasolene" geschrieben wurde. Der Begriff "gasoline" wurde erstmals 1864 in Nordamerika verwendet. ⓘ

In den meisten Commonwealth-Ländern (mit Ausnahme Kanadas) wird das Produkt als "petrol" und nicht als "gasoline" bezeichnet. Das Wort Petroleum, das sich ursprünglich auf verschiedene Arten von Mineralölen bezog und wörtlich übersetzt "Steinöl" bedeutet, stammt vom mittelalterlichen lateinischen petroleum (petra, "Stein", und oleum, "Öl"). "Petrol" wurde um 1870 als Produktname für ein raffiniertes Mineralölprodukt des britischen Großhändlers Carless, Capel & Leonard verwendet, der es als Lösungsmittel vermarktete. Als das Produkt später eine neue Verwendung als Motorkraftstoff fand, schlug Frederick Simms, ein Mitarbeiter Gottlieb Daimlers, John Leonard, dem Inhaber von Carless, vor, die Marke "Petrol" eintragen zu lassen. Zu diesem Zeitpunkt war das Wort jedoch bereits allgemein gebräuchlich, möglicherweise in Anlehnung an das französische pétrole, und die Eintragung wurde nicht zugelassen, da es sich um eine allgemeine Bezeichnung handelte; Carless konnte seine Verwendung von "Petrol" als Produktname dennoch verteidigen, da es das Produkt zu diesem Zeitpunkt bereits seit vielen Jahren unter diesem Namen verkaufte. Carless meldete eine Reihe alternativer Namen für das Produkt an, aber "Petrol" wurde dennoch die gängige Bezeichnung für den Kraftstoff im britischen Commonwealth. ⓘ

Die britischen Raffinerien verwendeten ursprünglich "Motor Spiritus" als Gattungsbezeichnung für den Automobilkraftstoff und "Aviation Spiritus" für Flugbenzin. Als der Firma Carless in den 1930er Jahren ein Warenzeichen für "petrol" verweigert wurde, wechselten ihre Konkurrenten zu der populäreren Bezeichnung "petrol". Allerdings hatte sich "Motor Spiritus" bereits in Gesetzen und Vorschriften durchgesetzt, so dass der Begriff weiterhin als offizielle Bezeichnung für Benzin verwendet wird. Am weitesten verbreitet ist der Begriff in Nigeria, wo die größten Erdölgesellschaften ihr Produkt "Premium Motor Spirit" nennen. Obwohl sich "petrol" im nigerianischen Englisch durchgesetzt hat, bleibt "premium motor spirit" die offizielle Bezeichnung, die in wissenschaftlichen Veröffentlichungen, Regierungsberichten und Zeitungen verwendet wird. ⓘ

Die Verwendung des Wortes gasoline anstelle von petrol ist außerhalb Nordamerikas unüblich, obwohl gasolina im Spanischen und Portugiesischen verwendet wird. ⓘ

In vielen Sprachen leitet sich der Name des Produkts von Benzol ab, wie z. B. Benzin im Persischen und Deutschen oder benzina im Italienischen; in Argentinien, Uruguay und Paraguay leitet sich der umgangssprachliche Name nafta jedoch von dem der Chemikalie naphtha ab. ⓘ

In einigen Sprachen, wie dem Französischen und dem Italienischen, werden die entsprechenden Wörter für Benzin verwendet, um Dieselkraftstoff zu bezeichnen. ⓘ

Geschichte

Die ersten für den Transport geeigneten Verbrennungsmotoren, die so genannten Otto-Motoren, wurden im letzten Viertel des 19. Jahrhunderts in Deutschland entwickelt. Der Kraftstoff für diese frühen Motoren war ein relativ flüchtiger Kohlenwasserstoff, der aus Kohlegas gewonnen wurde. Mit einem Siedepunkt nahe 85 °C (n-Oktan siedet etwa 40 °C höher) war er für die frühen Vergaser (Verdampfer) gut geeignet. Die Entwicklung eines "Sprühdüsen"-Vergasers ermöglichte die Verwendung von weniger flüchtigen Kraftstoffen. Bei höheren Verdichtungsverhältnissen wurde versucht, den Wirkungsgrad des Motors weiter zu verbessern, aber die ersten Versuche wurden durch die vorzeitige Explosion des Kraftstoffs, das so genannte Klopfen, verhindert. ⓘ

1891 wurde das Shukhov-Crackverfahren zur weltweit ersten kommerziellen Methode, um schwerere Kohlenwasserstoffe im Rohöl aufzuspalten und den Anteil leichterer Produkte im Vergleich zur einfachen Destillation zu erhöhen. ⓘ

1903 bis 1914

Die Entwicklung des Benzins folgte der Entwicklung des Erdöls zur wichtigsten Energiequelle in der sich industrialisierenden Welt. Vor dem Ersten Weltkrieg war Großbritannien die größte Industriemacht der Welt und war auf seine Marine angewiesen, um den Transport von Rohstoffen aus seinen Kolonien zu sichern. Deutschland befand sich ebenfalls in der Industrialisierungsphase und verfügte wie Großbritannien nicht über viele natürliche Ressourcen, die ins Heimatland transportiert werden mussten. In den 1890er Jahren verfolgte Deutschland eine Politik der globalen Präsenz und begann mit dem Bau einer Marine, die mit der britischen konkurrieren sollte. Kohle war der Brennstoff, mit dem die beiden Flotten angetrieben wurden. Obwohl sowohl Großbritannien als auch Deutschland über natürliche Kohlevorkommen verfügten, änderte sich die Situation durch die neuen Entwicklungen im Bereich des Erdöls als Treibstoff für Schiffe. Mit Kohle betriebene Schiffe waren eine taktische Schwachstelle, da das Beladen mit Kohle extrem langsam und schmutzig war und das Schiff völlig angreifbar machte. Außerdem machte die unzuverlässige Versorgung mit Kohle in internationalen Häfen Langstreckenfahrten unpraktisch. Die Vorteile des Erdöls führten dazu, dass die Seestreitkräfte der Welt bald auf Öl umstellten, aber Großbritannien und Deutschland verfügten nur über sehr wenige heimische Ölreserven. Großbritannien löste seine Abhängigkeit vom Öl für die Marine schließlich, indem es sich Öl von der Royal Dutch Shell und der Anglo-Persian Oil Company sicherte, und dies bestimmte, woher und von welcher Qualität sein Benzin kommen würde. ⓘ

In der Anfangszeit der Entwicklung von Benzinmotoren waren die Flugzeuge gezwungen, Kraftfahrzeugbenzin zu verwenden, da es noch kein Flugbenzin gab. Diese frühen Kraftstoffe wurden als "Straight-run"-Benzine bezeichnet und waren Nebenprodukte aus der Destillation eines einzigen Rohöls zur Herstellung von Kerosin, dem Hauptprodukt, das für die Verbrennung in Kerosinlampen gesucht wurde. Die Benzinproduktion sollte die Kerosinproduktion erst 1916 übertreffen. Die ersten Straight-Run-Benzine waren das Ergebnis der Destillation östlicher Rohöle, und es wurden keine Destillate aus verschiedenen Rohölen gemischt. Die Zusammensetzung dieser frühen Kraftstoffe war unbekannt, und die Qualität schwankte stark, da Rohöle aus verschiedenen Ölfeldern in unterschiedlichen Mischungen von Kohlenwasserstoffen in verschiedenen Verhältnissen auftraten. Die Auswirkungen einer anormalen Verbrennung auf den Motor (Klopfen und Vorzündung) aufgrund minderwertiger Kraftstoffe waren noch nicht bekannt, so dass es keine Bewertung von Benzin hinsichtlich seiner Widerstandsfähigkeit gegenüber anormaler Verbrennung gab. Die allgemeine Spezifikation, mit der frühe Benzine gemessen wurden, war das spezifische Gewicht anhand der Baumé-Skala und später die Flüchtigkeit (Verdampfungsneigung), die in Form von Siedepunkten angegeben wurde, auf die sich die Benzinhersteller in erster Linie konzentrierten. Diese frühen östlichen Rohölbenzine hatten relativ hohe Baumé-Testergebnisse (65 bis 80 Grad Baumé) und wurden Pennsylvania High-Test" oder einfach High-Test"-Benzine genannt. Sie wurden häufig in Flugzeugtriebwerken verwendet. ⓘ

Um 1910 führten die zunehmende Automobilproduktion und der daraus resultierende höhere Benzinverbrauch zu einer größeren Nachfrage nach Benzin. Außerdem führte die zunehmende Elektrifizierung der Beleuchtung zu einem Rückgang der Kerosinnachfrage und damit zu einem Versorgungsproblem. Es schien, dass die aufstrebende Ölindustrie in die Falle tappen würde, zu viel Kerosin und zu wenig Benzin zu produzieren, da eine einfache Destillation das Verhältnis der beiden Produkte aus einem bestimmten Rohöl nicht verändern konnte. Die Lösung kam 1911, als die Entwicklung des Burton-Verfahrens das thermische Cracken von Rohöl ermöglichte, wodurch sich die prozentuale Ausbeute an Benzin aus den schwereren Kohlenwasserstoffen erhöhte. Dies ging einher mit der Ausweitung der ausländischen Märkte für den Export von überschüssigem Kerosin, das auf den heimischen Märkten nicht mehr benötigt wurde. Man ging davon aus, dass diese neuen thermisch "gecrackten" Benzine keine schädlichen Auswirkungen hatten und dem Normalbenzin beigemischt werden würden. Es gab auch die Praxis, schwere und leichte Destillate zu mischen, um den gewünschten Baumé-Wert zu erreichen, und diese wurden als "Mischbenzine" bezeichnet. ⓘ

Allmählich gewann die Volatilität gegenüber dem Baumé-Test an Bedeutung, obwohl beide weiterhin in Kombination zur Spezifizierung eines Benzins verwendet wurden. Noch im Juni 1917 erklärte Standard Oil (der damals größte Rohölraffineriebetreiber in den Vereinigten Staaten), dass die wichtigste Eigenschaft eines Benzins seine Flüchtigkeit sei. Man schätzt, dass das Rating-Äquivalent dieser Straight-Run-Benzine zwischen 40 und 60 Oktan lag und dass der "High-Test", der manchmal auch als "Fighting Grade" bezeichnet wurde, im Durchschnitt wahrscheinlich 50 bis 65 Oktan aufwies. ⓘ

Erster Weltkrieg

Vor dem Eintritt der USA in den Ersten Weltkrieg verwendeten die europäischen Alliierten Kraftstoffe, die aus Rohöl aus Borneo, Java und Sumatra gewonnen wurden und in ihren Militärflugzeugen zufriedenstellende Leistungen erbrachten. Als die USA im April 1917 in den Krieg eintraten, wurden sie zum Hauptlieferanten von Flugbenzin für die Alliierten, und es wurde ein Rückgang der Motorleistung festgestellt. Bald erkannte man, dass Kraftstoffe für Kraftfahrzeuge für die Luftfahrt unzureichend waren, und nach dem Verlust mehrerer Kampfflugzeuge richtete sich die Aufmerksamkeit auf die Qualität der verwendeten Benzine. Spätere Flugtests im Jahr 1937 zeigten, dass eine Verringerung der Oktanzahl um 13 Punkte (von 100 auf 87 Oktan) die Motorleistung um 20 Prozent verringerte und die Startstrecke um 45 Prozent verlängerte. Wenn es zu einer anormalen Verbrennung kam, konnte der Motor so viel Leistung verlieren, dass ein Start unmöglich wurde, und eine Startrolle wurde zu einer Gefahr für den Piloten und das Flugzeug. ⓘ

Am 2. August 1917 veranlasste das U.S. Bureau of Mines in Zusammenarbeit mit der Luftfahrtabteilung des U.S. Army Signal Corps die Untersuchung von Kraftstoffen für Flugzeuge und kam in einer allgemeinen Untersuchung zu dem Schluss, dass es keine zuverlässigen Daten über geeignete Kraftstoffe für Flugzeuge gab. Daraufhin begannen Flugtests auf den Flugplätzen Langley, McCook und Wright, um festzustellen, wie sich verschiedene Benzine unter unterschiedlichen Bedingungen verhalten. Diese Tests ergaben, dass Kraftfahrzeugbenzin in bestimmten Flugzeugen genauso gut funktionierte wie "High-Test", aber in anderen Typen zu heißlaufenden Motoren führte. Es wurde auch festgestellt, dass Ottokraftstoffe aus aromatischen und naphthenischen Rohölen aus Kalifornien, Südtexas und Venezuela zu leichtgängigen Motoren führten. Diese Tests führten Ende 1917 zu den ersten Regierungsspezifikationen für Motorenbenzin (für Flugbenzin galten die gleichen Spezifikationen wie für Motorenbenzin). ⓘ

U.S., 1918-1929

Die Motorenkonstrukteure wussten, dass nach dem Otto-Zyklus Leistung und Wirkungsgrad mit dem Verdichtungsverhältnis zunahmen, doch die Erfahrungen mit den frühen Ottokraftstoffen während des Ersten Weltkriegs zeigten, dass höhere Verdichtungsverhältnisse das Risiko einer anormalen Verbrennung erhöhten, was zu geringerer Leistung, geringerem Wirkungsgrad, heißlaufenden Motoren und möglicherweise schweren Motorschäden führte. Um diese schlechten Kraftstoffe zu kompensieren, wurden in frühen Motoren niedrige Verdichtungsverhältnisse verwendet, was relativ große, schwere Motoren mit begrenzter Leistung und Effizienz erforderte. Der erste Benzinmotor der Gebrüder Wright hatte ein Verdichtungsverhältnis von nur 4,7 zu 1, leistete nur 8,9 Kilowatt (12 PS) aus 3.290 Kubikzentimetern und wog 82 Kilogramm (180 lb). Dies war ein wichtiges Anliegen der Flugzeugkonstrukteure, und die Bedürfnisse der Luftfahrtindustrie veranlassten die Suche nach Kraftstoffen, die in Motoren mit höherem Verdichtungsgrad verwendet werden konnten. ⓘ

Zwischen 1917 und 1919 verdoppelte sich die Menge des verwendeten thermisch gespaltenen Benzins fast. Auch die Verwendung von Naturbenzin nahm stark zu. In dieser Zeit legten viele US-Bundesstaaten Spezifikationen für Motorenbenzin fest, die jedoch nicht übereinstimmten und in der einen oder anderen Hinsicht nicht zufriedenstellend waren. Größere Ölraffinerien begannen, den Prozentsatz an ungesättigtem Material zu spezifizieren (thermisch gecrackte Produkte führten sowohl bei der Verwendung als auch bei der Lagerung zu Verharzungen, während ungesättigte Kohlenwasserstoffe reaktiver sind und dazu neigen, sich mit Verunreinigungen zu verbinden, was zu Verharzungen führt). Im Jahr 1922 veröffentlichte die US-Regierung die ersten Spezifikationen für Flugbenzin (zwei Klassen wurden als "Fighting" und "Domestic" bezeichnet und durch Siedepunkte, Farbe, Schwefelgehalt und einen Gummierungstest bestimmt) sowie eine "Motor"-Sorte für Automobile. Die Gummiprüfung führte dazu, dass thermisch gecracktes Benzin in der Luftfahrt im Wesentlichen nicht mehr verwendet werden konnte, so dass die Flugbenzine wieder zur Fraktionierung von Straight-Run-Naphtha oder zur Mischung von Straight-Run-Naphtha und hochbehandeltem thermisch gecracktem Naphtha zurückkehrten. Diese Situation hielt bis 1929 an. ⓘ

Die Automobilindustrie reagierte auf die Zunahme von thermisch gecracktem Benzin mit Besorgnis. Beim thermischen Cracken entstanden große Mengen an Mono- und Diolefinen (ungesättigte Kohlenwasserstoffe), die das Risiko der Gummierung erhöhten. Außerdem nahm die Flüchtigkeit so weit ab, dass der Kraftstoff nicht mehr verdampfte und an den Zündkerzen klebte und diese verschmutzte, was im Winter zu Startschwierigkeiten und rauem Lauf führte und an den Zylinderwänden klebte, die Kolben und Ringe umging und ins Kurbelgehäuseöl gelangte. In einer Zeitschrift hieß es: "Bei einem Mehrzylindermotor in einem hochpreisigen Auto verdünnen wir das Öl im Kurbelgehäuse bei einer Fahrt von 320 km um bis zu 40 Prozent, wie die Analyse des Öls in der Ölwanne zeigt. ⓘ

Die Automobilhersteller waren sehr unzufrieden mit der daraus resultierenden Verschlechterung der allgemeinen Benzinqualität und schlugen vor, den Öllieferanten eine Qualitätsnorm aufzuerlegen. Die Ölindustrie wiederum warf den Autoherstellern vor, nicht genug zu tun, um die Wirtschaftlichkeit der Fahrzeuge zu verbessern, und der Streit wurde innerhalb der beiden Branchen als "Das Kraftstoffproblem" bekannt. Die Feindseligkeit zwischen den Industrien wuchs, da jeder dem anderen vorwarf, nichts zur Lösung des Problems beizutragen, und ihre Beziehungen verschlechterten sich. Die Situation wurde erst gelöst, als das American Petroleum Institute (API) eine Konferenz zur Lösung des "Kraftstoffproblems" einberief und 1920 ein Ausschuss für kooperative Kraftstoffforschung (CFR) gegründet wurde, der gemeinsame Untersuchungsprogramme und Lösungen beaufsichtigen sollte. Neben Vertretern der beiden Industrien spielte auch die Society of Automotive Engineers (SAE) eine wichtige Rolle, und das U.S. Bureau of Standards wurde als unparteiische Forschungseinrichtung für die Durchführung vieler Studien ausgewählt. Anfangs bezogen sich alle Programme auf die Flüchtigkeit und den Kraftstoffverbrauch, die Leichtigkeit des Startvorgangs, die Ölverdünnung im Kurbelgehäuse und die Beschleunigung. ⓘ

Kontroverse über verbleites Benzin, 1924-1925

Mit der zunehmenden Verwendung von thermisch aufgespaltenem Benzin wuchs die Besorgnis über dessen Auswirkungen auf die Verbrennung, was zur Erforschung von Antiklopfadditiven führte. In den späten 1910er Jahren begannen Forscher wie A.H. Gibson, Harry Ricardo, Thomas Midgley Jr. und Thomas Boyd, die anormale Verbrennung zu untersuchen. Ab 1916 begann Charles F. Kettering von General Motors mit der Erforschung von Additiven auf zwei Wegen, der "hochprozentigen" Lösung (bei der große Mengen Ethanol zugesetzt wurden) und der "niedrigprozentigen" Lösung (bei der nur 0,53-1,1 g/L oder 0,071-0,147 oz / U.S. gal benötigt wurden). Die "niedrigprozentige" Lösung führte schließlich im Dezember 1921 zur Entdeckung von Tetraethylblei (TEL), einem Produkt der Forschungen von Midgley und Boyd und dem entscheidenden Bestandteil von verbleitem Benzin. Diese Innovation setzte einen Zyklus von Verbesserungen der Kraftstoffeffizienz in Gang, der mit der groß angelegten Entwicklung der Ölraffination zusammenfiel, um mehr Produkte im Siedebereich von Benzin bereitzustellen. Da Ethanol nicht patentiert werden konnte, TEL aber schon, sicherte sich Kettering ein Patent für TEL und begann, es anstelle anderer Optionen zu fördern. ⓘ

Die Gefahren von bleihaltigen Verbindungen waren zu diesem Zeitpunkt bereits bekannt, und Kettering wurde von Robert Wilson vom MIT, Reid Hunt von Harvard, Yandell Henderson von Yale und Erik Krause von der Universität Potsdam in Deutschland direkt vor der Verwendung gewarnt. Krause hatte viele Jahre lang an Tetraethylblei gearbeitet und bezeichnete es als "ein schleichendes und bösartiges Gift", das ein Mitglied seines Dissertationsausschusses getötet hatte. Am 27. Oktober 1924 berichteten Zeitungsartikel im ganzen Land über die Arbeiter der Standard Oil-Raffinerie in der Nähe von Elizabeth, New Jersey, die TEL herstellten und an einer Bleivergiftung litten. Am 30. Oktober war die Zahl der Todesopfer bereits auf fünf gestiegen. Im November schloss die Arbeitskommission von New Jersey die Bayway-Raffinerie, und es wurde eine Untersuchung durch eine Grand Jury eingeleitet, die bis Februar 1925 zu keiner Anklage führte. Der Verkauf von verbleitem Benzin wurde in New York City, Philadelphia und New Jersey verboten. General Motors, DuPont und Standard Oil, die an der Ethyl Corporation, dem zur Herstellung von TEL gegründeten Unternehmen, beteiligt waren, begannen zu argumentieren, dass es keine Alternativen zu verbleitem Benzin gäbe, die die Kraftstoffeffizienz aufrechterhalten und gleichzeitig das Klopfen des Motors verhindern würden. Nachdem mehrere von der Industrie finanzierte, fehlerhafte Studien ergeben hatten, dass mit TEL behandeltes Benzin kein Problem für die öffentliche Gesundheit darstellte, legte sich die Kontroverse. ⓘ

U.S., 1930-1941

In den fünf Jahren vor 1929 wurden zahlreiche Experimente mit verschiedenen Testmethoden zur Bestimmung der Widerstandsfähigkeit von Kraftstoffen gegen anormale Verbrennungsvorgänge durchgeführt. Es stellte sich heraus, dass das Klopfen des Motors von einer Vielzahl von Parametern abhing, darunter Verdichtung, Zündzeitpunkt, Zylindertemperatur, luft- oder wassergekühlte Motoren, Kammerformen, Ansaugtemperaturen, magere oder fette Gemische und andere. Dies führte zu einer verwirrenden Vielfalt von Testmotoren, die zu widersprüchlichen Ergebnissen führten, und es gab keine einheitliche Bewertungsskala. 1929 erkannten die meisten Hersteller und Nutzer von Flugbenzin, dass eine Art von Klopffestigkeitsbewertung in die staatlichen Spezifikationen aufgenommen werden musste. Im Jahr 1929 wurde die Oktanskala eingeführt, und 1930 wurde die erste Oktanspezifikation für Flugbenzin festgelegt. Im selben Jahr legte die U.S. Army Air Force als Ergebnis ihrer Studien für ihre Flugzeuge Kraftstoffe mit einer Oktanzahl von 87 fest. ⓘ

In dieser Zeit zeigte die Forschung, dass die Struktur der Kohlenwasserstoffe für die Klopffestigkeit des Kraftstoffs äußerst wichtig ist. Geradkettige Paraffine im Siedebereich von Benzin hatten eine geringe Klopffestigkeit, während ringförmige Moleküle wie aromatische Kohlenwasserstoffe (z. B. Benzol) eine höhere Klopffestigkeit aufwiesen. Diese Entwicklung führte zur Suche nach Verfahren, mit denen mehr dieser Verbindungen aus Rohöl gewonnen werden konnten als bei der direkten Destillation oder dem thermischen Cracken. Die Forschungen der großen Raffinerien führten zur Entwicklung von Verfahren, die die Isomerisierung von billigem und reichlich vorhandenem Butan zu Isobutan und die Alkylierung zur Verbindung von Isobutan und Butylenen zu Oktan-Isomeren wie "Isooktan" beinhalteten, das ein wichtiger Bestandteil von Flugkraftstoffmischungen wurde. Erschwerend kam hinzu, dass mit zunehmender Triebwerksleistung auch die Höhe, die Flugzeuge erreichen können, zunahm, was zu Bedenken hinsichtlich des Einfrierens des Kraftstoffs führte. Die Temperatur sinkt im Durchschnitt um -15,8 °C pro 300 Meter (1.000 ft) Höhenzunahme, und in 12.000 Metern (40.000 ft) kann die Temperatur auf -57 °C (-70 °F) sinken. Zusatzstoffe wie Benzol mit einem Gefrierpunkt von 6 °C (42 °F) würden im Benzin gefrieren und die Kraftstoffleitungen verstopfen. Substituierte Aromaten wie Toluol, Xylol und Cumol lösten das Problem in Kombination mit begrenztem Benzol. ⓘ

Bis 1935 gab es sieben verschiedene Oktansorten für die Luftfahrt, zwei für die Armee, vier für die Marine und drei für den Handel, darunter die Einführung von 100-Oktan-Flugbenzin. 1937 legte die Armee 100 Oktan als Standardtreibstoff für Kampfflugzeuge fest, und um die Verwirrung noch zu vergrößern, erkannte die Regierung nun 14 verschiedene Sorten an, zusätzlich zu 11 weiteren in anderen Ländern. Da einige Unternehmen 14 verschiedene Flugkraftstoffsorten vorrätig halten mussten, von denen keine ausgetauscht werden konnte, wirkten sich die Auswirkungen auf die Raffinerien negativ aus. Die Raffinerieindustrie konnte sich nicht auf die Umstellung großer Kapazitäten für so viele verschiedene Sorten konzentrieren, und es musste eine Lösung gefunden werden. Bis 1941 wurde die Zahl der Kraftstoffsorten für die Luftfahrt, vor allem dank der Bemühungen des Cooperative Fuel Research Committee, auf drei reduziert: 73, 91 und 100 Oktan. ⓘ

Die Entwicklung von 100-Oktan-Flugbenzin in wirtschaftlichem Maßstab war zum Teil Jimmy Doolittle zu verdanken, der inzwischen Luftfahrtmanager der Shell Oil Company geworden war. Er überzeugte Shell davon, in Raffineriekapazitäten zu investieren, um 100 Oktan in einem Umfang zu produzieren, den niemand brauchte, da es keine Flugzeuge gab, die einen Kraftstoff benötigten, den niemand herstellte. Einige Kollegen nannten seine Bemühungen "Doolittle's million-dollar blunder", aber die Zeit sollte Doolittle recht geben. Zuvor hatte die Armee in Erwägung gezogen, 100-Oktan-Tests mit reinem Oktan durchzuführen, aber der Preis von 6,6 $ pro Liter (25 $/US gal) verhinderte dies. 1929 wurde die Stanavo Specification Board Inc. von den Standard Oil-Gesellschaften in Kalifornien, Indiana und New Jersey gegründet, um Kraftstoffe und Öle für die Luftfahrt zu verbessern, und brachte 1935 ihren ersten 100-Oktan-Kraftstoff auf den Markt, Stanavo Ethyl Gasoline 100. Es wurde von der Armee, Triebwerksherstellern und Fluggesellschaften zu Testzwecken sowie für Luftrennen und Rekordflüge verwendet. 1936 bewiesen Tests in Wright Field mit den neuen, billigeren Alternativen zu reinem Oktan den Wert von 100-Oktan-Kraftstoff, und sowohl Shell als auch Standard Oil erhielten den Zuschlag für die Lieferung von Testmengen für die Armee. Bis 1938 sank der Preis auf 0,046 $ pro Liter (0,175 $/U.S. gal), nur 0,0066 $ (0,025 $) mehr als 87-Oktan-Kraftstoff. Bis zum Ende des Zweiten Weltkriegs sollte der Preis auf 0,042 $ pro Liter sinken (0,16 $/US gal). ⓘ

1937 entwickelte Eugene Houdry das Houdry-Verfahren des katalytischen Crackens, mit dem ein hochoktaniges Basisbenzin hergestellt wurde, das dem thermisch gecrackten Produkt überlegen war, da es nicht die hohe Konzentration an Olefinen enthielt. 1940 waren in den USA nur 14 Houdry-Anlagen in Betrieb; 1943 waren es bereits 77, entweder nach dem Houdry-Verfahren oder nach dem Thermofor Catalytic- oder Fluid Catalyst-Typ. ⓘ

Die Suche nach Kraftstoffen mit Oktanwerten über 100 führte zur Erweiterung der Skala durch den Vergleich der Leistungsabgabe. Ein Kraftstoff mit einer Oktanzahl von 130 würde in einem Motor 130 Prozent mehr Leistung erzeugen als reines Iso-Oktan. Während des Zweiten Weltkriegs wurden Kraftstoffe mit mehr als 100 Oktan in zwei Stufen eingeteilt, eine fette und eine magere Mischung, und diese wurden als "Leistungszahlen" (PN) bezeichnet. Flugbenzin mit 100 Oktan wurde als 130/100 Grad bezeichnet. ⓘ

Zweiter Weltkrieg

Deutschland

Erdöl und seine Nebenprodukte, insbesondere hochoktaniges Flugbenzin, sollten sich als treibende Kraft für die deutsche Kriegsführung erweisen. Aufgrund der Lehren aus dem Ersten Weltkrieg hatte Deutschland für seine Blitzkriegsoffensive Öl- und Benzinvorräte angelegt und Österreich annektiert, was zu einer zusätzlichen Ölproduktion von 18.000 Barrel (2.900 m³) pro Tag führte, die jedoch für die geplante Eroberung Europas nicht ausreichte. Da die erbeuteten Vorräte und Ölfelder als Treibstoff für den Feldzug benötigt wurden, schuf das deutsche Oberkommando eine spezielle Gruppe von Ölfeldexperten aus den Reihen der heimischen Ölindustrie. Sie sollten die Brände auf den Ölfeldern löschen und die Produktion so schnell wie möglich wieder in Gang bringen. Die Eroberung von Ölfeldern blieb jedoch während des gesamten Krieges ein Hindernis. Während der Invasion Polens erwiesen sich die deutschen Schätzungen des Benzinverbrauchs als viel zu niedrig. Heinz Guderian und seine Panzerdivisionen verbrauchten auf dem Weg nach Wien fast 2,4 Liter Benzin pro Kilometer (1 U.S. gal/mi). Bei den Gefechten im offenen Gelände verdoppelte sich der Benzinverbrauch fast. Am zweiten Tag der Schlacht war eine Einheit des XIX. Korps gezwungen, anzuhalten, als ihr das Benzin ausging. Eines der Hauptziele der polnischen Invasion waren die Ölfelder, aber die Sowjets drangen ein und eroberten 70 Prozent der polnischen Produktion, bevor die Deutschen sie erreichen konnten. Im Rahmen des deutsch-sowjetischen Handelsabkommens (1940) erklärte sich Stalin in vagen Worten bereit, Deutschland im Austausch gegen Steinkohle und Stahlrohre zusätzliches Öl zu liefern, das der Produktion der nunmehr sowjetisch besetzten polnischen Ölfelder in Drohobytsch und Boryslaw entsprach. ⓘ

Auch nach der Eroberung großer Gebiete in Europa durch die Nazis half dies nicht gegen die Benzinknappheit. Dieses Gebiet hatte sich vor dem Krieg nie selbst mit Öl versorgen können. Im Jahr 1938 produzierte das von den Nazis besetzte Gebiet 575.000 Barrel (91.400 m³; 3.230.000 cu ft) pro Tag. Im Jahr 1940 belief sich die Gesamtproduktion unter deutscher Kontrolle auf nur 234.550 Barrel (37.290 m³; 1.316.900 cu ft). Anfang 1941, als die deutschen Benzinreserven erschöpft waren, sah Adolf Hitler im Einmarsch in Russland, um die polnischen Ölfelder und das russische Öl im Kaukasus in Besitz zu nehmen, die Lösung für den deutschen Benzinmangel. Bereits im Juli 1941, nach dem Beginn der Operation Barbarossa am 22. Juni, waren einige Geschwader der Luftwaffe gezwungen, ihre Einsätze zur Bodenunterstützung wegen des Mangels an Flugbenzin einzustellen. Am 9. Oktober schätzte der deutsche Generalquartiermeister, dass der Benzinbedarf der Heeresfahrzeuge um 24.000 Fässer (3.800 m³; 130.000 cu ft) zu gering war. ⓘ

Praktisch das gesamte deutsche Flugbenzin stammte aus synthetischen Ölanlagen, die Kohle und Kohlenteer hydrierten. Diese Verfahren waren in den 1930er Jahren entwickelt worden, um die Unabhängigkeit von Treibstoff zu erreichen. Es gab zwei Sorten von Flugbenzin, die in Deutschland in großen Mengen hergestellt wurden, die blaue Sorte (B-4) und die grüne Sorte (C-3), auf die etwa zwei Drittel der gesamten Produktion entfielen. B-4 entsprach 89 Oktan und C-3 entsprach in etwa dem amerikanischen 100-Oktan-Gemisch, obwohl das magere Gemisch mit 95 Oktan schlechter war als die US-Version. Der maximale Ausstoß erreichte 1943 52.200 Barrel (8.300 m³; 293.000 cu ft) pro Tag, bevor die Alliierten beschlossen, die synthetischen Treibstoffanlagen ins Visier zu nehmen. Durch erbeutete feindliche Flugzeuge und die Analyse des in ihnen gefundenen Benzins waren sowohl die Alliierten als auch die Achsenmächte über die Qualität des produzierten Flugbenzins informiert, was zu einem Oktan-Wettlauf um den Leistungsvorsprung der Flugzeuge führte. Im weiteren Verlauf des Krieges wurde die C-3-Sorte so weit verbessert, dass sie der US-Sorte 150 (fettes Gemisch) entsprach. ⓘ

Japan

Japan hatte wie Deutschland fast keine eigene Ölversorgung und produzierte in den späten 1930er Jahren nur sieben Prozent seines Öls selbst, während es den Rest - 80 Prozent - aus den USA importierte. Als die japanische Aggression in China zunahm (Zwischenfall mit der USS Panay) und die amerikanische Öffentlichkeit von japanischen Bombenangriffen auf zivile Zentren erfuhr, insbesondere von der Bombardierung von Chungking, begann die öffentliche Meinung ein US-Embargo zu unterstützen. Eine Gallup-Umfrage vom Juni 1939 ergab, dass 72 Prozent der amerikanischen Öffentlichkeit ein Embargo für Kriegsmaterial gegen Japan befürworteten. Dies verschärfte die Spannungen zwischen den USA und Japan und führte dazu, dass die USA Ausfuhrbeschränkungen verhängten. Im Juli 1940 erließen die USA eine Proklamation, die die Ausfuhr von Flugbenzin mit einer Oktanzahl von 87 oder mehr nach Japan verbot. Dieses Verbot behinderte die Japaner nicht, da ihre Flugzeuge mit Kraftstoffen unter 87 Oktan betrieben werden konnten und sie bei Bedarf TEL hinzufügen konnten, um die Oktanzahl zu erhöhen. Wie sich herausstellte, kaufte Japan in den fünf Monaten nach dem Verkaufsverbot vom Juli 1940 550 Prozent mehr Flugbenzin mit weniger als 87 Oktan. Die Möglichkeit eines vollständigen Verbots von Benzin aus Amerika führte zu Spannungen in der japanischen Regierung hinsichtlich der Frage, welche Maßnahmen zu ergreifen seien, um mehr Lieferungen aus Niederländisch-Ostindien zu sichern, und verlangte von der niederländischen Exilregierung nach der Schlacht in den Niederlanden größere Ölexporte. Diese Aktion veranlasste die USA, ihre Pazifikflotte von Südkalifornien nach Pearl Harbor zu verlegen, um die britische Entschlossenheit zum Verbleib in Indochina zu stärken. Mit der japanischen Invasion in Französisch-Indochina im September 1940 wuchs die Besorgnis über eine mögliche japanische Invasion in Niederländisch-Indien, um sich das dortige Öl zu sichern. Nachdem die USA alle Exporte von Stahl und Eisenschrott verboten hatten, unterzeichnete Japan am nächsten Tag den Dreiparteienpakt, was in Washington die Befürchtung aufkommen ließ, dass ein vollständiges Ölembargo der USA die Japaner zu einer Invasion Niederländisch-Ostindiens veranlassen würde. Am 16. Juni 1941 stoppte Harold Ickes, der zum Petroleum Coordinator for National Defense ernannt worden war, eine Öllieferung aus Philadelphia nach Japan, da an der Ostküste aufgrund der verstärkten Exporte an die Alliierten ein Ölmangel herrschte. Außerdem wies er alle Öllieferanten an der Ostküste per Telegramm an, ohne seine Erlaubnis kein Öl nach Japan zu liefern. Präsident Roosevelt widerrief Ickes' Befehle mit den Worten: "Ich habe einfach nicht genug Marine für alle, und jede kleine Episode im Pazifik bedeutet weniger Schiffe im Atlantik". Am 25. Juli 1941 froren die USA alle japanischen Finanzanlagen ein, und für jede Verwendung der eingefrorenen Gelder, einschließlich des Erwerbs von Öl zur Herstellung von Flugbenzin, waren Genehmigungen erforderlich. Am 28. Juli 1941 marschierte Japan in Südindochina ein. ⓘ

Die Debatte innerhalb der japanischen Regierung über die Öl- und Benzinsituation führte zu einer Invasion in Niederländisch-Ostindien, was jedoch einen Krieg mit den USA bedeuten würde, deren Pazifikflotte eine Bedrohung für ihre Flanke darstellte. Diese Situation führte zu der Entscheidung, die US-Flotte in Pearl Harbor anzugreifen, bevor man mit der Invasion Niederländisch-Ostindiens fortfuhr. Am 7. Dezember 1941 griff Japan Pearl Harbor an, und am nächsten Tag erklärten die Niederlande Japan den Krieg, woraufhin die Niederländisch-Ostindien-Kampagne begann. Doch die Japaner verpassten in Pearl Harbor eine einmalige Gelegenheit. "Das gesamte Öl für die Flotte befand sich zum Zeitpunkt von Pearl Harbor in Überwassertanks", sollte Admiral Chester Nimitz, der später Oberbefehlshaber der Pazifikflotte wurde, später sagen. "Wir hatten etwa 4+1⁄2 Millionen Barrel [0,72×10⁶ m³; 25×10⁶ cu ft] Öl da draußen, und alles davon war durch Geschosse vom Kaliber .50 verwundbar. Hätten die Japaner das Öl zerstört", fügte er hinzu, "hätte sich der Krieg um weitere zwei Jahre verlängert." ⓘ

U.S.

Anfang 1944 sagte William Boyd, Präsident des American Petroleum Institute und Vorsitzender des Petroleum Industry War Council: "Die Alliierten mögen im Ersten Weltkrieg auf einer Welle von Öl zum Sieg geschwommen sein, aber in diesem unendlich viel größeren Zweiten Weltkrieg fliegen wir auf den Flügeln des Erdöls zum Sieg". Im Dezember 1941 verfügten die USA über 385.000 Ölquellen, die jährlich 1,6 Milliarden Barrel (0,25×10⁹ m3; 9,0×10⁹ cu ft) Öl förderten, und die Kapazität von 100-Oktan-Flugbenzin lag bei 40.000 Barrel (6.400 m3; 220.000 cu ft) pro Tag. Im Jahr 1944 produzierten die USA über 1,5 Milliarden Barrel (0,24×10⁹ m3; 8,4×10⁹ cu ft) pro Jahr (67 Prozent der Weltproduktion), und die Erdölindustrie hatte 122 neue Anlagen für die Produktion von 100-oktanigem Flugbenzin gebaut, und die Kapazität betrug über 400.000 Barrel (64.000 m3; 2.200.000 cu ft) pro Tag - eine Steigerung um mehr als das Zehnfache. Man schätzte, dass die USA genug 100-Oktan-Flugbenzin produzierten, um an jedem Tag des Jahres 16.000 Tonnen (18.000 kurze Tonnen; 16.000 lange Tonnen) Bomben auf den Feind abwerfen zu können. Die Erfassung des Benzinverbrauchs der Army vor Juni 1943 war unkoordiniert, da jeder Versorgungsdienst der Army seine eigenen Erdölprodukte kaufte und kein zentrales Kontrollsystem oder Aufzeichnungen existierten. Am 1. Juni 1943 richtete die Army die Fuels and Lubricants Division des Quartermaster Corps ein, die anhand ihrer Aufzeichnungen feststellte, dass die Army (ohne Treib- und Schmierstoffe für Flugzeuge) zwischen dem 1. Juni 1943 und August 1⁹45 über 9,1 Milliarden Liter (2,4×109 U.S. gal) Benzin für die Lieferung an die Überseegebiete gekauft hatte. In dieser Zahl ist das von der Armee innerhalb der USA verbrauchte Benzin nicht enthalten. Die Treibstoffproduktion war von 701 Millionen Barrel (111,5×10⁶ m3; 3.940×10⁶ cu ft) im Jahr 1941 auf 208 Millionen Barrel (33,1×10⁶ m3; 1.170×10⁶ cu ft) im Jahr 1943 zurückgegangen. Der Zweite Weltkrieg war das erste Mal in der Geschichte der USA, dass Benzin rationiert wurde und die Regierung Preiskontrollen einführte, um eine Inflation zu verhindern. Der Benzinverbrauch pro Auto sank von 2.860 Litern (755 U.S. gal) pro Jahr im Jahr 1941 auf 2.000 Liter (540 U.S. gal) im Jahr 1943, mit dem Ziel, den Kautschuk für Reifen zu erhalten, da die Japaner die USA von über 90 Prozent ihrer Kautschukversorgung abgeschnitten hatten, die aus Niederländisch-Ostindien stammte, und die US-Synthesekautschukindustrie noch in den Kinderschuhen steckte. Die durchschnittlichen Benzinpreise stiegen von einem Rekordtief von 0,0337 $ pro Liter (0,1275 $/U.S. gal) (0,0486 $ (0,1841 $) mit Steuern) im Jahr 1940 auf 0,0383 $ pro Liter (0,1448 $/U.S. gal) (0,0542 $ (0,2050 $) mit Steuern) im Jahr 1945. ⓘ

Trotz der weltweit größten Produktion von Flugbenzin stellte das US-Militär fest, dass immer noch mehr benötigt wurde. Während des gesamten Krieges blieb die Versorgung mit Flugbenzin stets hinter dem Bedarf zurück, was sich auf die Ausbildung und den Betrieb auswirkte. Der Grund für diese Knappheit entstand bereits vor Kriegsbeginn. Auf dem freien Markt waren die Kosten für die Herstellung von 100-Oktan-Flugbenzin in großen Mengen nicht tragbar, insbesondere während der Weltwirtschaftskrise. Iso-Oktan kostete in der frühen Entwicklungsphase 7,9 Dollar pro Liter, und selbst 1934 kostete es noch 0,53 Dollar pro Liter im Vergleich zu 0,048 Dollar für Motorbenzin, als die Armee beschloss, mit 100-Oktan für ihre Kampfflugzeuge zu experimentieren. Obwohl 1935 nur drei Prozent der US-Kampfflugzeuge aufgrund des niedrigen Verdichtungsverhältnisses die Vorteile des höheren Oktans voll ausschöpfen konnten, erkannte die Armee, dass die Notwendigkeit einer Leistungssteigerung die Ausgaben rechtfertigte und kaufte 100.000 Gallonen. 1937 führte die Armee 100 Oktan als Standardkraftstoff für Kampfflugzeuge ein, und 1939 betrug die Produktion nur noch 20.000 Barrel (3.200 m3; 110.000 cu ft) pro Tag. In der Tat war das US-Militär der einzige Markt für 100-Oktan-Flugbenzin, und als der Krieg in Europa ausbrach, führte dies zu einem Versorgungsproblem, das während der gesamten Dauer des Krieges anhielt. ⓘ

Als der Krieg in Europa 1939 zur Realität wurde, übertraf der prognostizierte Verbrauch von 100 Oktan alle Produktionsmöglichkeiten. Weder das Heer noch die Marine konnten mehr als sechs Monate im Voraus Verträge für Treibstoff abschließen, und sie konnten die Mittel für den Ausbau der Anlagen nicht aufbringen. Ohne einen langfristig garantierten Markt würde die Erdölindustrie ihr Kapital nicht riskieren, um die Produktion für ein Produkt auszuweiten, das nur die Regierung kaufen würde. Die Lösung für die Ausweitung von Lagerung, Transport, Finanzen und Produktion war die Gründung der Defense Supplies Corporation am 19. September 1940. Die Defense Supplies Corporation kaufte, transportierte und lagerte das gesamte Flugbenzin für die Armee und die Marine zum Selbstkostenpreis zuzüglich einer Transportgebühr. ⓘ

Als der Ausbruch der Alliierten nach dem D-Day dazu führte, dass die Armeen ihre Nachschublinien bis zu einem gefährlichen Punkt ausdehnten, wurde als Behelfslösung der Red Ball Express eingesetzt. Aber auch dieser war bald unzureichend. Die Lastwagen in den Konvois mussten mit dem Vormarsch der Armeen immer größere Entfernungen zurücklegen und verbrauchten einen immer größeren Anteil des Benzins, das sie zu liefern versuchten. Im Jahr 1944 blieb die Dritte Armee von General George Patton schließlich kurz vor der deutschen Grenze stehen, nachdem ihr das Benzin ausgegangen war. Der General war so verärgert über die Ankunft einer LKW-Ladung mit Rationen anstelle von Benzin, dass er geschrien haben soll: "Zum Teufel, sie schicken uns Lebensmittel, obwohl sie wissen, dass wir ohne Lebensmittel kämpfen können, aber nicht ohne Öl." Die Lösung musste warten, bis die Eisenbahnlinien und Brücken repariert waren, damit die effizienteren Züge die benzinverbrauchenden Lastwagenkonvois ersetzen konnten. ⓘ

USA, 1946-heute

Die Entwicklung von Düsentriebwerken, die während des Zweiten Weltkriegs für Flugzeuge Kerosin verbrannten, führte zu einem leistungsfähigeren Antriebssystem, als es Verbrennungsmotoren bieten konnten, und die US-Streitkräfte ersetzten nach und nach ihre Kolbenflugzeuge durch düsengetriebene Flugzeuge. Durch diese Entwicklung entfiel der militärische Bedarf an Kraftstoffen mit immer höherer Oktanzahl und die staatliche Unterstützung für die Raffinerieindustrie, die die Erforschung und Herstellung solch exotischer und teurer Kraftstoffe vorantrieb. Die kommerzielle Luftfahrt war langsamer bei der Umstellung auf den Düsenantrieb, und bis 1958, als die Boeing 707 zum ersten Mal in den kommerziellen Verkehr kam, waren die kolbengetriebenen Flugzeuge immer noch auf Flugbenzin angewiesen. Doch die kommerzielle Luftfahrt hatte größere wirtschaftliche Bedenken als die maximale Leistung, die sich das Militär leisten konnte. Mit der Erhöhung der Oktanzahl stiegen auch die Benzinkosten, aber die Effizienzsteigerung wird mit zunehmendem Verdichtungsverhältnis immer geringer. Diese Tatsache setzte eine praktische Grenze dafür, wie hoch das Verdichtungsverhältnis im Verhältnis zu den Benzinkosten erhöht werden konnte. Der zuletzt 1955 produzierte Pratt & Whitney R-4360 Wasp Major verwendete 115/145 Aviation Benzin und produzierte 0,046 Kilowatt pro Kubikzentimeter (1 PS/cm³) bei einem Verdichtungsverhältnis von 6,7 (mit Turboaufladung würde sich dieser Wert erhöhen) und 0,45 Kilogramm Motorgewicht, um 0,82 Kilowatt (1,1 PS) zu erzeugen. Im Vergleich dazu benötigte der Motor der Gebrüder Wright fast 7,7 Kilogramm Motorgewicht, um 0,75 Kilowatt (1 PS) zu erzeugen. ⓘ

Nach dem Zweiten Weltkrieg konnte die US-Autoindustrie die Vorteile der damals verfügbaren hochoktanigen Kraftstoffe nicht nutzen. Das Verdichtungsverhältnis von Automobilen stieg von durchschnittlich 5,3 zu 1 im Jahr 1931 auf 6,7 zu 1 im Jahr 1946. Die durchschnittliche Oktanzahl von normalem Motorenbenzin stieg im gleichen Zeitraum von 58 auf 70. Militärflugzeuge verwendeten teure Turboladermotoren, die pro PS mindestens zehnmal so viel kosteten wie Automotoren und alle 700 bis 1.000 Stunden überholt werden mussten. Der Automobilmarkt konnte solche teuren Motoren nicht tragen. Erst 1957 konnte der erste US-Automobilhersteller einen Motor in Serie produzieren, der ein PS pro Kubikzoll leistete: den Chevrolet 283 PS/283 Kubikzoll V-8-Motor für die Corvette. Mit einem Preis von 485 Dollar war dies eine teure Option, die sich nur wenige Verbraucher leisten konnten und die nur den leistungsorientierten Verbrauchermarkt ansprach, der bereit war, für den erforderlichen Premium-Kraftstoff zu zahlen. Der Motor hatte ein Verdichtungsverhältnis von 10,5:1 und die AMA-Spezifikationen von 1958 gaben eine Oktanzahl von 96-100 ROZ vor. Bei einem Gewicht von 243 Kilogramm (1959 mit Aluminiumeinlass) waren 0,86 Kilogramm des Motorgewichts erforderlich, um 0,75 Kilowatt (1 PS) zu erzeugen. ⓘ

In den 1950er Jahren begannen die Ölraffinerien, sich auf hochoktanige Kraftstoffe zu konzentrieren, und dann wurden dem Benzin Reinigungsmittel zugesetzt, um die Düsen in den Vergasern zu reinigen. In den 1970er Jahren wurde den Umweltauswirkungen der Benzinverbrennung mehr Aufmerksamkeit geschenkt. Diese Überlegungen führten dazu, dass TEL schrittweise aus dem Verkehr gezogen und durch andere Antiklopfmittel ersetzt wurde. In der Folge wurde schwefelarmes Benzin eingeführt, auch um die Katalysatoren in modernen Auspuffanlagen zu schonen. ⓘ

Chemische Analyse und Herstellung

Einige der Bestandteile von Benzin: Isooktan, Butan, 3-Ethyltoluol und der Oktanverbesserer MTBE ⓘ

Ein Pumpjack in den U.S.A. ⓘ

Eine Ölplattform im Golf von Mexiko ⓘ

Handelsübliches Benzin ist ein Gemisch aus einer Vielzahl verschiedener Kohlenwasserstoffe. Benzin wird hergestellt, um eine Vielzahl von Motorleistungsspezifikationen zu erfüllen, und es sind viele verschiedene Zusammensetzungen möglich. Daher ist die genaue chemische Zusammensetzung von Benzin nicht definiert. Die Leistungsspezifikation variiert auch je nach Jahreszeit, so dass im Winter flüchtigere Mischungen (aufgrund von Butanzusatz) erforderlich sind, um einen kalten Motor starten zu können. In der Raffinerie variiert die Zusammensetzung je nach den Rohölen, aus denen es hergestellt wird, der Art der in der Raffinerie vorhandenen Verarbeitungsanlagen, der Art und Weise, wie diese Anlagen betrieben werden, und der Wahl der Kohlenwasserstoffströme (Blendstocks), die die Raffinerie beim Mischen des Endprodukts verwendet. ⓘ

Benzin wird in Ölraffinerien hergestellt. Aus einem 160-Liter-Fass Rohöl werden etwa 72 Liter (19 U.S. gal) Benzin gewonnen. Das durch Destillation aus dem Rohöl abgetrennte Material, das so genannte Virgin- oder Straight-Run-Benzin, entspricht nicht den Spezifikationen für moderne Motoren (insbesondere der Oktanzahl; siehe unten), kann aber dem Benzingemisch beigemischt werden. ⓘ

Der Großteil eines typischen Benzins besteht aus einem homogenen Gemisch kleiner, relativ leichter Kohlenwasserstoffe mit 4 bis 12 Kohlenstoffatomen pro Molekül (gemeinhin als C4-C12 bezeichnet). Es ist ein Gemisch aus Paraffinen (Alkanen), Olefinen (Alkenen) und Cycloalkanen (Naphthenen). Die Verwendung der Begriffe Paraffin und Olefin anstelle der chemischen Standardnomenklatur Alkan bzw. Alken ist eine Besonderheit der Ölindustrie. Das tatsächliche Verhältnis der Moleküle in jedem Benzin hängt ab von:

• der Ölraffinerie, die das Benzin herstellt, da nicht alle Raffinerien über die gleichen Verarbeitungseinheiten verfügen;
• dem von der Raffinerie verwendeten Rohöl;
• von der Benzinsorte (insbesondere von der Oktanzahl). ⓘ

Die verschiedenen Raffinerieströme, die zur Herstellung von Benzin gemischt werden, haben unterschiedliche Eigenschaften. Zu den wichtigsten Strömen gehören die folgenden:

• Straight-Run-Benzin, gemeinhin als Naphtha bezeichnet, wird direkt aus Rohöl destilliert. Früher war es die wichtigste Kraftstoffquelle, doch seine niedrige Oktanzahl erforderte Bleizusätze. Es ist arm an Aromaten (je nach Qualität des Rohölstroms) und enthält einige Cycloalkane (Naphthene) und keine Olefine (Alkene). Zwischen 0 und 20 Prozent dieses Stroms werden dem fertigen Benzin beigemischt, weil die Menge dieser Fraktion im Rohöl geringer ist als der Kraftstoffbedarf und die Research-Oktanzahl (ROZ) der Fraktion zu niedrig ist. Die chemischen Eigenschaften (nämlich ROZ und Reid-Dampfdruck (RVP)) des Straight-Run-Benzins können durch Reformierung und Isomerisierung verbessert werden. Vor der Beschickung dieser Anlagen muss das Naphtha jedoch in leichtes und schweres Naphtha aufgespalten werden. Straight-run-Benzin kann auch als Ausgangsmaterial für Steamcracker zur Herstellung von Olefinen verwendet werden.
• Das in einem katalytischen Reformer hergestellte Reformat hat eine hohe Oktanzahl, einen hohen Anteil an Aromaten und einen relativ geringen Anteil an Olefinen. Die meisten Benzol-, Toluol- und Xylol-Kohlenwasserstoffe (die so genannten BTX-Kohlenwasserstoffe) sind als chemische Ausgangsstoffe wertvoller und werden daher bis zu einem gewissen Grad entfernt.
• Katalytisch gekracktes Benzin oder katalytisch gekracktes Naphtha, das mit einem katalytischen Cracker hergestellt wird, hat eine mäßige Oktanzahl, einen hohen Olefinanteil und einen mäßigen Aromatenanteil.
• Hydrocrackat (schwer, mittel und leicht), das mit einem Hydrocracker hergestellt wird, hat eine mittlere bis niedrige Oktanzahl und einen mäßigen Aromatengehalt.
• Alkylat wird in einer Alkylierungsanlage unter Verwendung von Isobutan und Olefinen als Ausgangsstoffe hergestellt. Das fertige Alkylat enthält keine Aromaten oder Olefine und hat eine hohe MON (Motor-Oktanzahl).
• Isomerat wird durch Isomerisierung von Straight-Run-Benzin mit niedriger Oktanzahl in Iso-Paraffine (nichtkettige Alkane wie Isooctan) gewonnen. Isomerat hat eine mittlere ROZ und MON, aber keine Aromaten oder Olefine.
• Butan wird normalerweise dem Benzinpool beigemischt, obwohl die Menge dieses Stroms durch die RVP-Spezifikation begrenzt ist. ⓘ

Bei den oben genannten Begriffen handelt es sich um den in der Ölindustrie verwendeten Jargon, und die Terminologie variiert. ⓘ

Derzeit gibt es in vielen Ländern Grenzwerte für Benzinaromaten im Allgemeinen, Benzol im Besonderen und den Gehalt an Olefinen (Alkenen). Diese Vorschriften haben zu einer zunehmenden Bevorzugung von Alkanisomeren wie Isomerat oder Alkylat geführt, da ihre Oktanzahl höher ist als die der n-Alkane. In der Europäischen Union liegt der Grenzwert für den Benzolgehalt bei einem Volumenprozent für alle Sorten von Autobenzin. Dies wird in der Regel dadurch erreicht, dass C6, insbesondere Cyclohexan, nicht in die Reformereinheit eingespeist wird, wo es in Benzol umgewandelt würde. Daher wird der Reformereinheit nur (entschwefeltes) schweres Rohbenzin (HVN) zugeführt. ⓘ

Benzin kann auch andere organische Verbindungen enthalten, z. B. organische Ether (die absichtlich zugesetzt werden), sowie geringe Mengen an Verunreinigungen, insbesondere schwefelorganische Verbindungen (die normalerweise in der Raffinerie entfernt werden). ⓘ

Physikalische Eigenschaften

Eine Shell-Tankstelle in Hiroshima, Japan ⓘ

Dichte

Das spezifische Gewicht von Ottokraftstoff liegt zwischen 0,71 und 0,77, wobei höhere Dichten einen größeren Volumenanteil an Aromaten aufweisen. Fertiges, handelsfähiges Benzin wird (in Europa) mit einer Standardreferenz von 0,755 Kilogramm pro Liter (6,30 lb/US gal) gehandelt, und der Preis wird je nach tatsächlicher Dichte herauf- oder herabgestuft. Aufgrund seiner geringen Dichte schwimmt Benzin auf Wasser, weshalb Wasser im Allgemeinen nicht zum Löschen eines Benzinbrandes verwendet werden kann, es sei denn, es wird in einem feinen Nebel aufgetragen. ⓘ

Stabilität

Qualitätsbenzin sollte bei ordnungsgemäßer Lagerung sechs Monate lang haltbar sein. Da es sich bei Benzin jedoch um ein Gemisch und nicht um eine einzelne Verbindung handelt, zerfällt es im Laufe der Zeit aufgrund der Trennung der Bestandteile langsam. Benzin, das ein Jahr lang gelagert wird, kann höchstwahrscheinlich ohne größere Probleme in einem Verbrennungsmotor verbrannt werden. Die Auswirkungen der Langzeitlagerung machen sich jedoch mit jedem Monat stärker bemerkbar, bis der Zeitpunkt kommt, an dem das Benzin mit immer größeren Mengen frisch hergestellten Kraftstoffs verdünnt werden sollte, damit das ältere Benzin aufgebraucht werden kann. Bleibt es unverdünnt, kommt es zu Fehlfunktionen, die zu Motorschäden aufgrund von Zündaussetzern oder mangelnder Wirkung des Kraftstoffs in einem Einspritzsystem und dem Versuch des Bordcomputers, dies zu kompensieren, führen können (falls für das Fahrzeug zutreffend). Benzin sollte idealerweise in einem luftdichten Behälter gelagert werden (um Oxidation oder die Vermischung von Wasserdampf mit dem Gas zu verhindern), der dem Dampfdruck des Benzins ohne Entlüftung standhält (um den Verlust der flüchtigeren Anteile zu verhindern), und zwar bei einer stabilen, kühlen Temperatur (um den Überdruck aus der Flüssigkeitsausdehnung zu verringern und die Geschwindigkeit etwaiger Zersetzungsreaktionen zu reduzieren). Wenn Benzin nicht richtig gelagert wird, können Schleim und Feststoffe entstehen, die Systemkomponenten korrodieren und sich auf nassen Oberflächen ansammeln können, was zu einem Zustand führt, der als "abgestandener Kraftstoff" bezeichnet wird. Ethanolhaltiges Benzin ist besonders anfällig für die Absorption von Luftfeuchtigkeit und die anschließende Bildung von Gummen, Feststoffen oder Zweiphasen (eine Kohlenwasserstoffphase, die auf einer Wasser-Alkohol-Phase schwimmt). ⓘ

Das Vorhandensein dieser Abbauprodukte im Kraftstofftank oder in den Kraftstoffleitungen sowie im Vergaser oder in den Komponenten der Kraftstoffeinspritzung erschwert das Starten des Motors oder führt zu einer verminderten Motorleistung. Bei der Wiederaufnahme des regulären Motorbetriebs kann es sein, dass die Ablagerungen durch die Zufuhr von frischem Benzin beseitigt werden, oder auch nicht. Der Zusatz eines Kraftstoffstabilisators zum Benzin kann die Lebensdauer von Kraftstoff verlängern, der nicht ordnungsgemäß gelagert wird oder gelagert werden kann, obwohl die Entfernung des gesamten Kraftstoffs aus dem Kraftstoffsystem die einzige wirkliche Lösung für das Problem der Langzeitlagerung eines Motors oder einer Maschine oder eines Fahrzeugs ist. Typische Kraftstoffstabilisatoren sind proprietäre Mischungen, die Mineralalkohol, Isopropylalkohol, 1,2,4-Trimethylbenzol oder andere Additive enthalten. Kraftstoffstabilisatoren werden häufig für kleine Motoren wie Rasenmäher- und Traktormotoren verwendet, vor allem, wenn sie nur sporadisch oder saisonal eingesetzt werden (wenig oder gar keine Verwendung während einer oder mehrerer Jahreszeiten). Den Anwendern wurde geraten, die Benzinbehälter mehr als halb voll und mit einem geeigneten Deckel zu versehen, um die Lufteinwirkung zu verringern, die Lagerung bei hohen Temperaturen zu vermeiden, den Motor vor der Lagerung zehn Minuten lang laufen zu lassen, um den Stabilisator in allen Komponenten zu verteilen, und den Motor in regelmäßigen Abständen laufen zu lassen, um verbrauchten Kraftstoff aus dem Vergaser zu spülen. ⓘ

Die Anforderungen an die Stabilität von Benzin sind in der Norm ASTM D4814 festgelegt. Diese Norm beschreibt die verschiedenen Eigenschaften und Anforderungen von Kraftstoffen für die Verwendung in einem breiten Spektrum von Betriebsbedingungen in Fahrzeugen mit Fremdzündungsmotoren. ⓘ

Energiegehalt der Verbrennung

Ein benzinbetriebener Verbrennungsmotor gewinnt seine Energie aus der Verbrennung der verschiedenen Kohlenwasserstoffe des Benzins mit Sauerstoff aus der Umgebungsluft, wobei Kohlendioxid und Wasser als Abgas entstehen. Bei der Verbrennung von Oktan, einer repräsentativen Spezies, läuft die chemische Reaktion ab:

2 C8H₁₈ + 25 O2 → 16 CO2 + 18 H2O ⓘ

Nach Gewicht werden bei der Verbrennung von Benzin etwa 46,7 Megajoule pro Kilogramm (13,0 kWh/kg; 21,2 MJ/lb) oder nach Volumen 33,6 Megajoule pro Liter (9,3 kWh/l; 127 MJ/U.S. gal; 121.000 BTU/U.S. gal) freigesetzt, wobei der untere Heizwert angegeben wird.Benzinmischungen sind unterschiedlich, und daher schwankt der tatsächliche Energiegehalt je nach Jahreszeit und Hersteller um bis zu 1,75 Prozent mehr oder weniger als der Durchschnitt. Im Durchschnitt sind aus einem Barrel Rohöl etwa 74 Liter (20 U.S. gal) Benzin verfügbar (etwa 46 Volumenprozent), wobei die Qualität des Rohöls und die Qualität des Benzins variieren. Der Rest sind Produkte, die von Teer bis Naphtha reichen. ⓘ

Ein Kraftstoff mit hohem Oktangehalt, wie Flüssiggas (LPG), hat bei dem typischen Verdichtungsverhältnis von 10:1 eines für Ottokraftstoff optimierten Motors eine insgesamt geringere Leistung. Ein Motor, der über ein höheres Verdichtungsverhältnis (typischerweise 12:1) auf LPG-Kraftstoff abgestimmt ist, verbessert die Leistung. Dies liegt daran, dass Kraftstoffe mit höherer Oktanzahl ein höheres Verdichtungsverhältnis ermöglichen, ohne zu klopfen, was zu einer höheren Zylindertemperatur führt, die den Wirkungsgrad verbessert. Ein höheres Verdichtungsverhältnis führt auch zu einem höheren mechanischen Wirkungsgrad durch das damit einhergehende höhere Expansionsverhältnis im Arbeitstakt, was bei weitem der größere Effekt ist. Durch das höhere Expansionsverhältnis wird mehr Arbeit aus dem bei der Verbrennung entstehenden Hochdruckgas herausgeholt. Ein Atkinson-Motor nutzt die Ventilsteuerzeiten, um die Vorteile eines hohen Expansionsverhältnisses zu erzielen, ohne die Nachteile eines hohen Verdichtungsverhältnisses, vor allem das Klopfen, in Kauf nehmen zu müssen. Ein hohes Expansionsverhältnis ist neben dem Wegfall der Pumpverluste durch die Drosselung des Ansaugluftstroms auch einer der beiden Hauptgründe für die Effizienz von Dieselmotoren. ⓘ

Der geringere Energiegehalt von Flüssiggas im Vergleich zu Benzin ist hauptsächlich auf seine geringere Dichte zurückzuführen. Diese geringere Dichte ist eine Eigenschaft des geringeren Molekulargewichts von Propan (dem Hauptbestandteil von LPG) im Vergleich zu Benzin, das aus verschiedenen Kohlenwasserstoffverbindungen mit höherem Molekulargewicht als Propan besteht. Umgekehrt ist der Energiegehalt von LPG aufgrund des höheren Wasserstoff-Kohlenstoff-Verhältnisses höher als der von Benzin. ⓘ

Die Molekulargewichte der Arten in der repräsentativen Oktanverbrennung sind C8H₁₈ 114, O2 32, CO2 44, H2O 18; daher reagiert ein Kilogramm Kraftstoff mit 3,51 Kilogramm Sauerstoff und erzeugt 3,09 Kilogramm Kohlendioxid und 1,42 Kilogramm Wasser. ⓘ

Oktanwert

Ottomotoren sind so konstruiert, dass sie Benzin in einem kontrollierten Prozess, der Verpuffung, verbrennen. Das unverbrannte Gemisch kann sich jedoch allein durch Druck und Hitze selbst entzünden, anstatt sich zum richtigen Zeitpunkt an der Zündkerze zu entzünden, was zu einem schnellen Druckanstieg führt, der den Motor beschädigen kann. Dies wird oft als Motorklopfen oder Endgasklopfen bezeichnet. Das Klopfen kann verringert werden, indem die Selbstzündfähigkeit des Benzins erhöht wird, was durch die Oktanzahl ausgedrückt wird. ⓘ

Die Oktanzahl wird im Verhältnis zu einer Mischung aus 2,2,4-Trimethylpentan (einem Isomer von Oktan) und n-Heptan gemessen. Es gibt verschiedene Konventionen für die Angabe von Oktanwerten, so dass ein und derselbe physische Kraftstoff je nach Messmethode verschiedene Oktanwerte haben kann. Eine der bekanntesten ist die Forschungsoktanzahl (ROZ). ⓘ

Die Oktanzahl von handelsüblichem Benzin variiert von Land zu Land. In Finnland, Schweden und Norwegen ist 95 ROZ der Standard für normales bleifreies Benzin, und 98 ROZ ist auch als teurere Option erhältlich. ⓘ

Im Vereinigten Königreich haben über 95 Prozent des verkauften Benzins 95 ROZ und werden als Bleifrei oder Premium Bleifrei vermarktet. Super Bleifrei mit 97/98 ROZ und Markenkraftstoffe für Hochleistungsfahrzeuge (z. B. Shell V-Power, BP Ultimate) mit 99 ROZ machen den Rest aus. Benzin mit 102 ROZ ist für Rennzwecke nur selten erhältlich. ⓘ

In den USA variieren die Oktanzahlen bei bleifreien Kraftstoffen zwischen 85 und 87 AKI (91-92 ROZ) für Normalbenzin, 89-90 AKI (94-95 ROZ) für Normalbenzin (entspricht europäischem Normalbenzin) und bis zu 90-94 AKI (95-99 ROZ) für Superbenzin (europäisches Superbenzin). ⓘ

	91	92	93	94	95	96	97	98	99	100	101	102 ⓘ
Skandinavisch					Normal			Premium
UK					Normal		Premium		Super			Hochleistung
USA	Normal			Mittelklasse		Premium

Da die größte Stadt Südafrikas, Johannesburg, im Highveld auf einer Höhe von 1.753 Metern über dem Meeresspiegel liegt, empfiehlt der Automobilverband Südafrikas 95-Oktan-Benzin für niedrige Höhenlagen und 93-Oktan-Benzin für die Verwendung in Johannesburg, denn "je höher die Höhe, desto niedriger der Luftdruck und desto geringer der Bedarf an hochoktanigem Kraftstoff, da es keinen wirklichen Leistungsgewinn gibt". ⓘ

Die Oktanzahl wurde wichtig, als das Militär Ende der 1930er und in den 1940er Jahren eine höhere Leistung für Flugzeugmotoren anstrebte. Eine höhere Oktanzahl ermöglicht ein höheres Verdichtungsverhältnis oder einen höheren Ladedruck und damit höhere Temperaturen und Drücke, die sich in einer höheren Leistung niederschlagen. Einige Wissenschaftler sagten sogar voraus, dass eine Nation mit einer guten Versorgung mit hochoktanigem Benzin in der Luftwaffe im Vorteil sein würde. Im Jahr 1943 leistete das Rolls-Royce Merlin-Flugzeug-Triebwerk 980 Kilowatt (1.320 PS) bei Verwendung von 100 ROZ-Kraftstoff aus bescheidenen 27 Litern Hubraum. Zur Zeit der Operation Overlord führten sowohl die RAF als auch die USAAF einige Einsätze in Europa mit 150 ROZ-Kraftstoff (100/150 Avgas) durch, der durch Zugabe von 2,5 Prozent Anilin zu 100-Oktan-Avgas gewonnen wurde. Zu diesem Zeitpunkt leistete der Rolls-Royce Merlin 66 mit diesem Kraftstoff bereits 1.500 Kilowatt (2.000 PS). ⓘ

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. ⓘ

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. Mitte September 2008 nahm Shell als erster großer Mineralölkonzern das Normalbenzin komplett aus seinem Angebot, da es kaum noch gekauft würde. Im Jahr 2010 verschwand Normalbenzin von den deutschen Tankstellen, die Zapfsäulen wurden auf Super E10 umgestellt. ⓘ

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

Zusätze

Antiklopf-Additive

Ein in Deutschland verwendeter Kunststoffbehälter für die Lagerung von Benzin ⓘ

Ein Benzinkanister ⓘ

Tetraethylblei

Benzin, das in hochverdichteten Verbrennungsmotoren verwendet wird, neigt dazu, sich selbst zu entzünden oder zu "detonieren", was zu schädlichem Motorklopfen (auch "pinging" oder "pinking" genannt) führt. Um dieses Problem zu lösen, wurde in den 1920er Jahren Tetraethylblei (TEL) als Zusatzstoff für Benzin eingeführt. Mit dem wachsenden Bewusstsein für das Ausmaß der durch Bleiverbindungen verursachten Umwelt- und Gesundheitsschäden und der Unverträglichkeit von Blei mit Katalysatoren begannen die Regierungen jedoch, eine Verringerung des Bleianteils im Benzin vorzuschreiben. ⓘ

In den USA erließ die Umweltschutzbehörde (Environmental Protection Agency) Vorschriften zur Reduzierung des Bleigehalts von verbleitem Benzin in mehreren jährlichen Phasen, die 1973 beginnen sollten, sich aber aufgrund von Gerichtsbeschwerden bis 1976 verzögerten. Bis 1995 machte verbleites Benzin nur noch 0,6 Prozent des gesamten Benzinabsatzes und weniger als 1.800 Tonnen (2.000 kurze Tonnen; 1.800 lange Tonnen) Blei pro Jahr aus. Ab dem 1. Januar 1996 verbot der U.S. Clean Air Act den Verkauf von verbleitem Kraftstoff zur Verwendung in Straßenfahrzeugen in den USA. Die Verwendung von TEL machte auch andere Additive wie Dibromethan erforderlich. ⓘ

Die europäischen Länder begannen Ende der 1980er Jahre, bleihaltige Zusätze zu ersetzen, und Ende der 1990er Jahre wurde verbleites Benzin in der gesamten Europäischen Union verboten. Die Vereinigten Arabischen Emirate begannen in den frühen 2000er Jahren mit der Umstellung auf bleifreies Benzin. ⓘ

Die Verringerung des durchschnittlichen Bleigehalts im menschlichen Blut ist möglicherweise eine der Hauptursachen für den Rückgang der Gewaltverbrechen in der ganzen Welt, auch in Südafrika. In einer Studie wurde ein Zusammenhang zwischen der Verwendung von verbleitem Benzin und Gewaltverbrechen festgestellt, in anderen Studien wurde kein Zusammenhang festgestellt (siehe Hypothese zur Bleikriminalität). ⓘ

Im August 2021 gab das UN-Umweltprogramm bekannt, dass verbleites Benzin weltweit abgeschafft wurde, wobei Algerien das letzte Land war, das seine Reserven aufgebraucht hatte. UN-Generalsekretär António Guterres nannte die Abschaffung von verbleitem Benzin eine "internationale Erfolgsgeschichte". Er fügte hinzu: "Die Abschaffung von verbleitem Benzin wird jedes Jahr mehr als eine Million vorzeitige Todesfälle durch Herzkrankheiten, Schlaganfälle und Krebs verhindern und Kinder schützen, deren IQ durch die Exposition gegenüber Blei geschädigt wird". Greenpeace bezeichnete die Ankündigung als "das Ende einer giftigen Ära". Verbleites Benzin wird jedoch weiterhin in der Luftfahrt, bei Autorennen und im Gelände eingesetzt. Die Verwendung von bleihaltigen Additiven ist weltweit noch immer für die Formulierung einiger Flugbenzinsorten wie 100LL erlaubt, da die erforderliche Oktanzahl ohne die Verwendung von bleihaltigen Additiven nur schwer zu erreichen ist. ⓘ

Verschiedene Additive haben die Bleiverbindungen ersetzt. Zu den beliebtesten Additiven gehören aromatische Kohlenwasserstoffe, Ether (MTBE und ETBE) und Alkohole, vor allem Ethanol. ⓘ

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. In Algerien wurde am 1. September 2021 das letzte Mal weltweit verbleites Benzin verkauft. ⓘ

Bleiersatzbenzin

Bleiersatzbenzin (LRP) wurde für Fahrzeuge entwickelt, die mit bleihaltigen Kraftstoffen betrieben werden sollen und mit bleifreien Kraftstoffen nicht kompatibel sind. Anstelle von Tetraethylblei enthält es andere Metalle wie Kaliumverbindungen oder Methylcyclopentadienylmangantricarbonyl (MMT), die weiche Auslassventile und -sitze puffern sollen, damit sie bei der Verwendung von bleifreiem Kraftstoff nicht rezessiv wirken. ⓘ

LRP wurde während und nach dem Ausstieg aus der Verwendung verbleiter Kraftstoffe im Vereinigten Königreich, Australien, Südafrika und einigen anderen Ländern vermarktet. Die Verwirrung der Verbraucher führte zu einer weit verbreiteten irrtümlichen Bevorzugung von LRP gegenüber bleifreiem Benzin, und LRP wurde 8 bis 10 Jahre nach der Einführung von bleifreiem Benzin aus dem Verkehr gezogen. ⓘ

Verbleites Benzin wurde in Großbritannien nach dem 31. Dezember 1999 aus dem Verkauf genommen, sieben Jahre nachdem die EWG-Verordnungen das Ende der Produktion von Autos mit verbleitem Benzin in den Mitgliedsstaaten signalisiert hatten. Zu diesem Zeitpunkt war noch ein großer Prozentsatz der mit verbleitem Benzin betriebenen Autos aus den 1980er und frühen 1990er Jahren in Gebrauch, zusammen mit Autos, die mit bleifreiem Kraftstoff betrieben werden konnten. Die sinkende Zahl dieser Fahrzeuge auf den britischen Straßen führte jedoch dazu, dass viele Tankstellen bis 2003 kein bleifreies Benzin mehr verkauften. ⓘ

MMT

Methylcyclopentadienyl-Mangan-Tricarbonyl (MMT) wird in Kanada und den USA zur Erhöhung der Oktanzahl verwendet. Seine Verwendung in den USA wurde durch Vorschriften eingeschränkt, ist aber derzeit erlaubt. In der Europäischen Union ist seine Verwendung durch Artikel 8a der Kraftstoffqualitätsrichtlinie eingeschränkt, nachdem es im Rahmen des Protokolls zur Bewertung der Auswirkungen metallischer Kraftstoffzusätze auf die Emissionsleistung von Fahrzeugen getestet wurde. ⓘ

Kraftstoffstabilisatoren (Antioxidantien und Metalldesaktivatoren)

Substituierte Phenole und Derivate von Phenylendiamin sind gängige Antioxidantien, die zur Verhinderung von Gummibildung in Benzin verwendet werden. ⓘ

Gummige, klebrige Harzablagerungen sind das Ergebnis des oxidativen Abbaus von Benzin während der Langzeitlagerung. Diese schädlichen Ablagerungen entstehen durch die Oxidation von Alkenen und anderen geringfügigen Komponenten im Benzin (siehe Trocknungsöle). Verbesserungen der Raffinerietechniken haben die Anfälligkeit von Benzin für diese Probleme im Allgemeinen verringert. Früher waren katalytisch oder thermisch gecrackte Benzine am anfälligsten für Oxidation. Die Bildung von Gummis wird durch Kupfersalze beschleunigt, die durch Zusätze, so genannte Metalldeaktivatoren, neutralisiert werden können. ⓘ

Dieser Abbau kann durch die Zugabe von 5-100 ppm Antioxidantien, wie Phenylendiamine und andere Amine, verhindert werden. Kohlenwasserstoffe mit einer Bromzahl von 10 oder mehr können mit einer Kombination aus ungehinderten oder teilweise gehinderten Phenolen und öllöslichen starken Aminbasen, wie z. B. gehinderten Phenolen, geschützt werden. "Abgelaufenes" Benzin kann durch einen kolorimetrischen Enzymtest auf organische Peroxide, die durch die Oxidation des Benzins entstehen, nachgewiesen werden. ⓘ

Ottokraftstoffe werden auch mit Metalldeaktivatoren behandelt, d. h. mit Verbindungen, die Metallsalze binden (deaktivieren), die sonst die Bildung von gummiartigen Rückständen beschleunigen. Die Metallverunreinigungen können aus dem Motor selbst oder als Verunreinigungen im Kraftstoff stammen. ⓘ

Detergenzien

Das an der Zapfsäule gelieferte Benzin enthält auch Zusätze, die die Kohlenstoffablagerungen im Motor reduzieren, die Verbrennung verbessern und das Starten in kalten Klimazonen erleichtern. Einen hohen Anteil an Detergenzien enthalten Top Tier Detergent-Benzine. Die Spezifikation für Top Tier Detergent Gasolines wurde von vier Automobilherstellern entwickelt: GM, Honda, Toyota und BMW. Dem Bulletin zufolge reichen die Mindestanforderungen der US-Umweltbehörde EPA nicht aus, um Motoren sauber zu halten. Typische Detergenzien enthalten Alkylamine und Alkylphosphate in einer Konzentration von 50-100 ppm. ⓘ

Ethanol

Europäische Union

In der EU können 5 Prozent Ethanol im Rahmen der gemeinsamen Benzinspezifikation (EN 228) zugesetzt werden. Derzeit laufen Gespräche über die Zulassung einer 10-prozentigen Ethanolbeimischung (erhältlich an finnischen, französischen und deutschen Tankstellen). In Finnland verkaufen die meisten Tankstellen 95E10 (10 Prozent Ethanol) und 98E5 (5 Prozent Ethanol). Das meiste in Schweden verkaufte Benzin enthält 5-15 Prozent Ethanol. In den Niederlanden werden drei verschiedene Ethanolmischungen verkauft: E5, E10 und hE15. Die letztgenannte Mischung unterscheidet sich von den Standard-Ethanol-Benzin-Mischungen dadurch, dass sie zu 15 Prozent aus wasserhaltigem Ethanol (d. h. dem Ethanol-Wasser-Azeotrop) besteht und nicht aus wasserfreiem Ethanol, das traditionell als Beimischung zu Benzin verwendet wird. ⓘ

Brasilien

Die brasilianische Nationale Behörde für Erdöl, Erdgas und Biokraftstoffe (ANP) schreibt vor, dass Benzin für Kraftfahrzeuge einen Ethanolanteil von 27,5 % aufweisen muss. Reines hydratisiertes Ethanol ist auch als Kraftstoff erhältlich. ⓘ

Australien

Die Gesetzgebung schreibt vor, dass Einzelhändler ethanolhaltige Kraftstoffe auf der Zapfsäule kennzeichnen müssen, und begrenzt die Verwendung von Ethanol auf 10 Prozent des Benzins in Australien. Dieses Benzin wird von den großen Marken üblicherweise als E10 bezeichnet und ist billiger als normales bleifreies Benzin. ⓘ

U.S.

Der Bundesstandard für erneuerbare Kraftstoffe (Renewable Fuel Standard, RFS) verlangt von Raffinerien und Mischern, dass sie Benzin mit erneuerbaren Biokraftstoffen (hauptsächlich Ethanol) mischen, um ein wachsendes jährliches Gesamtziel an gemischten Gallonen zu erreichen. Obwohl das Mandat keinen bestimmten Prozentsatz an Ethanol vorschreibt, haben die jährlichen Erhöhungen der Zielvorgaben in Verbindung mit dem sinkenden Benzinverbrauch dazu geführt, dass der typische Ethanolgehalt im Benzin auf nahezu 10 Prozent gestiegen ist. An den meisten Zapfsäulen ist ein Aufkleber angebracht, auf dem steht, dass der Kraftstoff bis zu 10 Prozent Ethanol enthalten darf - eine absichtliche Diskrepanz, die den schwankenden tatsächlichen Anteil widerspiegelt. Bis Ende 2010 durften Kraftstoffhändler nur Kraftstoffe mit einem Ethanolanteil von bis zu 10 Prozent (E10) verkaufen, und die meisten Fahrzeuggarantien (außer für Fahrzeuge mit flexiblem Kraftstoff) erlauben Kraftstoffe mit einem Ethanolanteil von höchstens 10 Prozent. In Teilen der USA wird Ethanol manchmal dem Benzin beigemischt, ohne dass es als Bestandteil angegeben wird. ⓘ

Indien

Im Oktober 2007 beschloss die indische Regierung, die Beimischung von fünf Prozent Ethanol (zu Benzin) verbindlich vorzuschreiben. Derzeit wird in verschiedenen Teilen des Landes ein Produkt mit 10 Prozent Ethanolbeimischung (E10) verkauft. In mindestens einer Studie wurde festgestellt, dass Ethanol Katalysatoren beschädigt. ⓘ

Farbstoffe

Obwohl Benzin von Natur aus eine farblose Flüssigkeit ist, werden viele Benzine in verschiedenen Farben eingefärbt, um ihre Zusammensetzung und zulässige Verwendung zu kennzeichnen. In Australien wurde die niedrigste Benzinsorte (ROZ 91) in einem hellen Rot-Orange-Ton eingefärbt und hat jetzt die gleiche Farbe wie die mittlere (ROZ 95) und die hohe Oktanzahl (ROZ 98), die gelb eingefärbt sind. In den USA wird Flugbenzin (Avgas) eingefärbt, um seine Oktanzahl zu kennzeichnen und es von Kerosin-basiertem Düsenkraftstoff zu unterscheiden, der farblos ist. In Kanada ist das Benzin für die Schifffahrt und die Landwirtschaft rot eingefärbt und unterliegt nicht der Umsatzsteuer. ⓘ

Beimischung von Oxygenaten

Bei der Beimischung von Oxygenaten werden sauerstoffhaltige Verbindungen wie MTBE, ETBE, TAME, TAEE, Ethanol und Biobutanol hinzugefügt. Das Vorhandensein dieser sauerstoffhaltigen Verbindungen reduziert die Menge an Kohlenmonoxid und unverbranntem Kraftstoff im Abgas. In vielen Gebieten der USA ist die Beimischung von sauerstoffhaltigem Kraftstoff durch EPA-Vorschriften vorgeschrieben, um Smog und andere Luftschadstoffe zu reduzieren. In Südkalifornien zum Beispiel muss Kraftstoff zwei Gewichtsprozent Sauerstoff enthalten, was zu einer Mischung von 5,6 Prozent Ethanol im Benzin führt. Der daraus resultierende Kraftstoff wird oft als reformuliertes Benzin (RFG) oder sauerstoffhaltiges Benzin bezeichnet, oder, im Falle Kaliforniens, als California reformulated gasoline. Die bundesstaatliche Vorschrift, dass RFG Sauerstoff enthalten muss, wurde am 6. Mai 2006 aufgehoben, da die Industrie VOC-kontrolliertes RFG entwickelt hatte, das keinen zusätzlichen Sauerstoff benötigt. ⓘ

MTBE wurde in den USA aufgrund der Grundwasserverschmutzung und der daraus resultierenden Vorschriften und Gerichtsverfahren schrittweise aus dem Verkehr gezogen. Ethanol und, in geringerem Maße, aus Ethanol gewonnenes ETBE sind gängige Ersatzstoffe. Ein übliches Ethanol-Benzin-Gemisch aus 10 Prozent Ethanol und Benzin wird als Gasohol oder E10 bezeichnet, ein Ethanol-Benzin-Gemisch aus 85 Prozent Ethanol und Benzin als E85. Am weitesten verbreitet ist die Verwendung von Ethanol in Brasilien, wo das Ethanol aus Zuckerrohr gewonnen wird. Im Jahr 2004 wurden in den USA über 13 Milliarden Liter (3,4×10⁹ US-Gallonen) Ethanol für die Verwendung als Kraftstoff hergestellt, hauptsächlich aus Mais, und E85 wird langsam in weiten Teilen der USA verfügbar, obwohl viele der relativ wenigen Tankstellen, die E85 verkaufen, nicht für die Öffentlichkeit zugänglich sind. ⓘ

Die Verwendung von Bioethanol und Biomethanol, entweder direkt oder indirekt durch Umwandlung von Ethanol in Bio-ETBE oder von Methanol in Bio-MTBE, wird durch die Richtlinie der Europäischen Union zur Förderung der Verwendung von Biokraftstoffen und anderen erneuerbaren Kraftstoffen im Verkehrssektor gefördert. Da die Herstellung von Bioethanol aus fermentierten Zuckern und Stärken jedoch eine Destillation voraussetzt, können Normalbürger in weiten Teilen Europas derzeit nicht legal ihr eigenes Bioethanol fermentieren und destillieren (im Gegensatz zu den USA, wo es seit der Ölkrise von 1973 einfach ist, eine BATF-Destillationsgenehmigung zu erhalten). ⓘ

Sicherheit

Benzin der HAZMAT-Klasse 3 ⓘ

Toxizität

Das Sicherheitsdatenblatt für bleifreies texanisches Benzin aus dem Jahr 2003 weist mindestens 15 gefährliche Chemikalien in unterschiedlichen Mengen aus, darunter Benzol (bis zu fünf Volumenprozent), Toluol (bis zu 35 Volumenprozent), Naphthalin (bis zu einem Volumenprozent), Trimethylbenzol (bis zu sieben Volumenprozent), Methyl-tert-butylether (MTBE) (bis zu 18 Volumenprozent, in einigen Bundesstaaten) und etwa 10 weitere. Kohlenwasserstoffe in Benzin weisen im Allgemeinen eine geringe akute Toxizität auf, mit LD50-Werten von 700-2700 mg/kg für einfache aromatische Verbindungen. Benzol und viele Antiklopfadditive sind krebserregend. ⓘ

Menschen können am Arbeitsplatz durch Verschlucken, Einatmen von Dämpfen, Hautkontakt und Augenkontakt mit Benzin in Berührung kommen. Benzin ist giftig. Das National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH) hat Benzin ebenfalls als krebserregend eingestuft. Körperlicher Kontakt, Verschlucken oder Einatmen können zu gesundheitlichen Problemen führen. Da die Einnahme großer Mengen Benzin zu dauerhaften Schäden an wichtigen Organen führen kann, ist ein Anruf bei einer örtlichen Giftnotrufzentrale oder ein Besuch in der Notaufnahme angezeigt. ⓘ

Entgegen einem weit verbreiteten Irrglauben erfordert das Verschlucken von Benzin im Allgemeinen keine spezielle Notfallbehandlung, und Erbrechen herbeizuführen hilft nicht, sondern kann die Situation sogar verschlimmern. Laut dem Giftexperten Brad Dahl sind "selbst zwei Bissen nicht so gefährlich, solange es in den Magen gelangt und dort bleibt oder weitergeht". Die US-amerikanische CDC (Agency for Toxic Substances and Disease Registry) rät davon ab, Erbrechen herbeizuführen, eine Spülung durchzuführen oder Aktivkohle zu verabreichen. ⓘ

Inhalation bei Vergiftungen

Eingeatmeter Benzindampf ist ein gängiges Rauschmittel. Die Benutzer konzentrieren und inhalieren Benzindampf auf eine Art und Weise, die vom Hersteller nicht beabsichtigt ist, um Euphorie und Rauschzustände zu erzeugen. Das Inhalieren von Benzin ist in einigen ärmeren Gemeinden und indigenen Gruppen in Australien, Kanada, Neuseeland und auf einigen Pazifikinseln zu einer Epidemie geworden. Es wird angenommen, dass diese Praxis schwere Organschäden und andere Auswirkungen wie geistige Behinderung und verschiedene Krebsarten verursacht. ⓘ

In Kanada erregten indigene Kinder in der abgelegenen Gemeinde Davis Inlet in Nord-Labrador 1993 landesweites Aufsehen, als festgestellt wurde, dass viele von ihnen Benzin schnüffelten. Die kanadische Regierung und die Provinzregierung von Neufundland und Labrador griffen mehrmals ein und schickten viele Kinder zur Behandlung weg. Trotz des Umzugs in die neue Gemeinde Natuashish im Jahr 2002 gibt es weiterhin ernsthafte Probleme mit dem Inhalationsmittelmissbrauch. Ähnliche Probleme wurden im Jahr 2000 in Sheshatshiu und auch in der Pikangikum First Nation gemeldet. Im Jahr 2012 schaffte es das Thema erneut in die kanadischen Medien. ⓘ

Australien hat seit langem mit dem Problem des Benzinschnüffelns in isolierten und verarmten Ureinwohnergemeinden zu kämpfen. Obwohl einige Quellen behaupten, dass das Schnüffeln von US-Soldaten, die während des Zweiten Weltkriegs im Top End des Landes stationiert waren, oder durch Experimente von Sägewerksarbeitern der Cobourg Peninsula in den 1940er Jahren eingeführt wurde, behaupten andere Quellen, dass der Missbrauch von Inhalationsmitteln (wie z. B. das Inhalieren von Klebstoff) in Australien in den späten 1960er Jahren aufkam. Chronischer, schwerer Benzinschnüffelkonsum scheint unter abgelegenen, verarmten indigenen Gemeinschaften vorzukommen, wo die leichte Zugänglichkeit von Benzin dazu beigetragen hat, dass es zu einer weit verbreiteten Missbrauchssubstanz geworden ist. ⓘ

In Australien ist das Benzinschnüffeln in abgelegenen Aborigine-Gemeinden im Northern Territory, in Westaustralien, in den nördlichen Teilen Südaustraliens und in Queensland inzwischen weit verbreitet. Die Zahl der Benzinschnüffler steigt und sinkt im Laufe der Zeit, da junge Menschen experimentieren oder gelegentlich schnüffeln. Die "Chefs" oder chronischen Schnüffler können in den Gemeinden ein- und ausgehen; sie sind oft dafür verantwortlich, dass junge Menschen zum Schnüffeln ermutigt werden. Im Jahr 2005 begannen die australische Regierung und BP Australia mit der Verwendung von Opal-Kraftstoff in abgelegenen Gebieten, die für das Schnüffeln von Benzin anfällig sind. Opal ist ein Kraftstoff, den man nicht riechen kann (was die Wahrscheinlichkeit eines Rausches deutlich verringert), und hat in einigen indigenen Gemeinden einen Unterschied gemacht. ⓘ

Entflammbarkeit

Bei der unkontrollierten Verbrennung von Benzin entstehen große Mengen an Ruß und Kohlenmonoxid. ⓘ

Benzin ist aufgrund seines niedrigen Flammpunkts von -23 °C (-9 °F) extrem leicht entzündlich. Wie andere Kohlenwasserstoffe verbrennt Benzin in einem begrenzten Bereich seiner Dampfphase, was in Verbindung mit seiner Flüchtigkeit Leckagen sehr gefährlich macht, wenn Zündquellen vorhanden sind. Benzin hat eine untere Explosionsgrenze von 1,4 Volumenprozent und eine obere Explosionsgrenze von 7,6 Prozent. Liegt die Konzentration unter 1,4 Prozent, ist das Benzin-Luft-Gemisch zu mager und entzündet sich nicht. Liegt die Konzentration über 7,6 Prozent, ist das Gemisch zu fett und zündet ebenfalls nicht. Allerdings vermischt sich der Benzindampf schnell mit der Luft und breitet sich aus, so dass nicht gebundenes Benzin schnell entflammbar ist. ⓘ

Benzinabgase

Die bei der Verbrennung von Benzin entstehenden Abgase schaden nicht nur der Umwelt, sondern auch der Gesundheit der Menschen. Nachdem CO in den menschlichen Körper eingeatmet wurde, kann es sich sehr leicht mit dem Hämoglobin im Blut verbinden, und seine Affinität ist 300-mal höher als die von Sauerstoff. Daher verbindet sich das Hämoglobin in der Lunge nicht mit Sauerstoff, sondern mit CO, wodurch der menschliche Körper hypoxisch wird und Kopfschmerzen, Schwindel, Erbrechen und andere Vergiftungssymptome auftreten. In schweren Fällen kann dies zum Tod führen. Kohlenwasserstoffe wirken sich nur dann auf den menschlichen Körper aus, wenn ihre Konzentration recht hoch ist, und ihr Toxizitätsgrad hängt von der chemischen Zusammensetzung ab. Zu den bei unvollständiger Verbrennung entstehenden Kohlenwasserstoffen gehören Alkane, Aromaten und Aldehyde. Unter ihnen führt eine Methan- und Ethankonzentration von mehr als 35 Gramm pro Kubikmeter zu Bewusstlosigkeit oder Erstickung, eine Pentan- und Hexankonzentration von mehr als 45 Gramm pro Kubikmeter zu einer narkotisierenden Wirkung, und aromatische Kohlenwasserstoffe haben schwerwiegendere Auswirkungen auf die Gesundheit, Bluttoxizität, Neurotoxizität und Krebs. Wenn die Benzolkonzentration 40 ppm übersteigt, kann sie Leukämie verursachen, und Xylol kann Kopfschmerzen, Schwindel, Übelkeit und Erbrechen hervorrufen. Die Exposition des Menschen gegenüber großen Mengen von Aldehyden kann zu Augenreizungen, Übelkeit und Schwindel führen. Zusätzlich zu den krebserregenden Wirkungen kann eine langfristige Exposition zu Schäden an Haut, Leber und Nieren sowie zu grauem Star führen. Nachdem NOx in die Lungenbläschen gelangt ist, hat es eine stark stimulierende Wirkung auf das Lungengewebe. Es kann die Bindehaut der Augen reizen, zu Tränen führen und rosa Augen verursachen. Es hat auch eine stimulierende Wirkung auf Nase, Rachen, Hals und andere Organe. Es kann zu akutem Keuchen, Atembeschwerden, roten Augen, Halsschmerzen und Schwindelgefühlen führen und Vergiftungen verursachen. ⓘ

Auswirkungen auf die Umwelt

In den letzten Jahren haben mit der rasanten Entwicklung der Kfz-Wirtschaft die Produktion und die Nutzung von Kraftfahrzeugen drastisch zugenommen, und die Umweltverschmutzung durch Kfz-Abgase hat immer mehr zugenommen. Die Luftverschmutzung in vielen Großstädten hat sich von der Verschmutzung durch Kohleverbrennung zur "Verschmutzung durch Kraftfahrzeuge" gewandelt. In den USA ist der Verkehr die größte Quelle von Kohlenstoffemissionen und macht 30 Prozent des gesamten Kohlenstoff-Fußabdrucks der USA aus. Bei der Verbrennung von Benzin entstehen 2,35 Kilogramm Kohlendioxid pro Liter (19,6 lb/US gal), ein Treibhausgas. ⓘ

Unverbranntes Benzin und die Verdunstung aus dem Tank reagieren in der Atmosphäre mit dem Sonnenlicht und erzeugen photochemischen Smog. Der Dampfdruck steigt anfangs mit einem gewissen Zusatz von Ethanol zu Benzin, wobei der Anstieg bei 10 Volumenprozent am größten ist. Bei höheren Ethanolkonzentrationen über 10 % beginnt der Dampfdruck des Gemischs zu sinken. Bei einem Ethanolanteil von 10 Volumenprozent kann der Anstieg des Dampfdrucks möglicherweise das Problem des photochemischen Smogs verstärken. Dieser Anstieg des Dampfdrucks könnte durch eine Erhöhung oder Verringerung des Ethanolanteils im Benzingemisch abgemildert werden. Die Hauptrisiken solcher Leckagen gehen nicht von Fahrzeugen aus, sondern von Unfällen mit Benzinlieferwagen und Leckagen aus Lagertanks. Aufgrund dieses Risikos verfügen die meisten (unterirdischen) Lagertanks heute über umfangreiche Maßnahmen zur Erkennung und Verhinderung solcher Lecks, wie z. B. Überwachungssysteme (Veeder-Root, Franklin Fueling). ⓘ

Die Herstellung von Benzin verbraucht 1,5 Liter pro Kilometer (0,63 U.S. gal/mi) Wasser pro gefahrener Strecke. ⓘ

Die Verwendung von Benzin hat eine Reihe von schädlichen Auswirkungen auf die menschliche Bevölkerung und das Klima im Allgemeinen. Zu den Schäden gehören eine höhere Rate vorzeitiger Todesfälle und Krankheiten wie Asthma, die durch die Luftverschmutzung verursacht werden, höhere Gesundheitskosten für die Allgemeinheit, geringere Ernteerträge, krankheitsbedingte Arbeits- und Schulausfälle, vermehrte Überschwemmungen und andere extreme Wetterereignisse im Zusammenhang mit dem globalen Klimawandel sowie andere soziale Kosten. Die Kosten, die der Gesellschaft und dem Planeten auferlegt werden, belaufen sich auf schätzungsweise 3,80 Dollar pro Gallone Benzin, zusätzlich zu dem Preis, den der Verbraucher an der Zapfsäule zahlt. Die Gesundheits- und Klimaschäden, die durch ein benzinbetriebenes Fahrzeug verursacht werden, übersteigen bei weitem die Schäden, die durch Elektrofahrzeuge verursacht werden. ⓘ

Kohlendioxid

Bei der Verbrennung von Benzin, das kein Ethanol enthält, entstehen etwa 2,353 Kilogramm pro Liter (19,64 lb/US gal) Kohlendioxid (CO₂). Der größte Teil des in den USA verkauften Benzins enthält etwa 10 Volumenprozent Ethanol (oder E10). Bei der Verbrennung von E10 entstehen etwa 2,119 Kilogramm pro Liter (17,68 lb/US gal) CO₂, das aus dem fossilen Brennstoffanteil stammt. Berücksichtigt man die CO₂-Emissionen aus der Verbrennung von Ethanol, so entstehen bei der Verbrennung von E10 etwa 2,271 Kilogramm CO₂ pro Liter (18,95 lb/US gal). ⓘ

Weltweit werden 7 Liter Benzin pro 100 km Fahrstrecke von Pkw und Transportern verbrannt. Trotz des steigenden Absatzes von Elektroautos und des sinkenden Absatzes von Benzinautos sind die verkauften Benzinautos tendenziell größer und schwerer, da es sich mehr um Geländewagen handelt, so dass der Benzinverbrauch und die Kohlendioxidemissionen pro km nicht wesentlich gesunken sind. ⓘ

Auch die Internationale Energieagentur sagte im Jahr 2021, dass: "Um sicherzustellen, dass die Normen für den Kraftstoffverbrauch und die CO2-Emissionen wirksam sind, müssen die Regierungen ihre Regulierungsbemühungen fortsetzen, um die Lücke zwischen dem realen Kraftstoffverbrauch und der angegebenen Leistung zu überwachen und zu verringern." ⓘ

Laut einer Shell-Studie fallen bei Benzin- und Diesel-Kraftstoffen im Bereich Herstellung und Bereitstellung (Well-to-Tank) 15–20 % der gesamten CO₂-Emission an (Well-to-Wheel). ⓘ

Verschmutzung von Boden und Wasser

Benzin gelangt über den Boden, das Grundwasser, das Oberflächenwasser und die Luft in die Umwelt. Daher kann der Mensch durch Einatmen, Essen und Hautkontakt mit Benzin in Berührung kommen. Der einfachste Weg, mit Benzin in Berührung zu kommen, ist die Verwendung von benzinbefüllten Geräten wie Rasenmähern, das Trinken von benzinkontaminiertem Wasser in der Nähe von ausgelaufenem oder ausgetretenem Benzin, die Arbeit an einer Tankstelle oder das Einatmen von flüchtigem Benzin beim Tanken an einer Tankstelle. ⓘ

Verwendung und Preisgestaltung

Die Internationale Energieagentur erklärte 2021, dass "Kraftstoffe für den Straßenverkehr zu einem Satz besteuert werden sollten, der ihre Auswirkungen auf die Gesundheit der Menschen und das Klima widerspiegelt". ⓘ

Europa

In den europäischen Ländern sind die Steuern auf Kraftstoffe wie Benzin wesentlich höher als in den USA. Der Benzinpreis in Europa ist daher in der Regel höher als in den USA. ⓘ

U.S.

U.S. Normalbenzinpreise bis 2018 ⓘ

Von 1998 bis 2004 schwankte der Benzinpreis zwischen 0,26 $ und 0,53 $ pro Liter (1 $ und 2 $/US gal). Nach 2004 stieg der Preis an, bis der durchschnittliche Benzinpreis Mitte 2008 einen Höchststand von 1,09 $ pro Liter (4,11 $/US gal) erreichte, aber bis September 2009 auf etwa 0,69 $ pro Liter (2,60 $/US gal) zurückging. Im Jahr 2011 erlebten die USA einen Aufschwung der Benzinpreise, und am 1. März 2012 lag der nationale Durchschnitt bei 0,99 $ pro Liter (3,74 $/US gal). Die Preise in Kalifornien sind höher, weil die kalifornische Regierung eine eigene Benzinformel und Steuern vorschreibt. ⓘ

In den USA haben die meisten Konsumgüter einen Preis vor Steuern, aber die Benzinpreise werden inklusive Steuern ausgewiesen. Die Steuern werden von den Bundes-, Landes- und Kommunalbehörden erhoben. Im Jahr 2009 betrug die Bundessteuer 0,049 Dollar pro Liter (0,184 Dollar/US-Gal) für Benzin und 0,064 Dollar pro Liter (0,244 Dollar/US-Gal) für Diesel (ohne roten Diesel). ⓘ

Nach Angaben der Energy Information Administration waren im Mai 2009 etwa neun Prozent des in den USA verkauften Benzins Premiumqualität. In der Zeitschrift Consumer Reports heißt es: "Wenn [in Ihrer Betriebsanleitung] steht, dass Sie Normalbenzin verwenden sollen, dann tun Sie das - es gibt keinen Vorteil für eine höhere Qualität. Der Associated Press zufolge sollte Superbenzin - das eine höhere Oktanzahl hat und pro Gallone mehr kostet als normales bleifreies Benzin - nur dann verwendet werden, wenn der Hersteller es vorschreibt. Für Autos mit Turbomotoren und hohem Verdichtungsverhältnis wird häufig Superbenzin vorgeschrieben, da Kraftstoffe mit höherer Oktanzahl das Auftreten von Klopfen" oder Vordetonation des Kraftstoffs verringern. Die Benzinpreise schwanken zwischen den Sommer- und Wintermonaten erheblich. ⓘ

Zwischen Sommer- und Winteröl besteht ein erheblicher Unterschied im Dampfdruck des Benzins (Reid Vapor Pressure, RVP), der angibt, wie leicht der Kraftstoff bei einer bestimmten Temperatur verdunstet. Je höher die Flüchtigkeit des Benzins (je höher der RVP), desto leichter verdunstet es. Die Umrechnung zwischen den beiden Kraftstoffen erfolgt zweimal im Jahr, einmal im Herbst (Wintergemisch) und einmal im Frühjahr (Sommergemisch). Die Wintermischung hat ein höheres RVP, da der Kraftstoff bei einer niedrigen Temperatur verdampfen können muss, damit der Motor normal laufen kann. Ist das RVP an einem kalten Tag zu niedrig, lässt sich das Fahrzeug nur schwer starten; das Sommergemisch hat dagegen ein niedrigeres RVP. Es verhindert eine übermäßige Verdampfung, wenn die Außentemperaturen steigen, verringert die Ozonemissionen und reduziert die Smogbelastung. Gleichzeitig ist es weniger wahrscheinlich, dass bei heißem Wetter eine Dampfblasenbildung auftritt. ⓘ

Benzinerzeugung nach Ländern

Benzinerzeugung (pro Tag; 2014)

Land	Benzinproduktion ⓘ
	Barrel (Tausend)	m3 (Tausend)	ft3 (Tausend)	kL
U.S.	9,571	1,521.7	53,740	1,521.7
China	2,578	409.9	14,470	409.9
Japan	920	146	5,200	146
Russland	910	145	5,100	145
Indien	755	120.0	4,240	120.0
Kanada	671	106.7	3,770	106.7
Brasilien	533	84.7	2,990	84.7
Deutschland	465	73.9	2,610	73.9
Saudi-Arabien	441	70.1	2,480	70.1
Mexiko	407	64.7	2,290	64.7
Südkorea	397	63.1	2,230	63.1
Iran	382	60.7	2,140	60.7
UK	364	57.9	2,040	57.9
Italien	343	54.5	1,930	54.5
Venezuela	277	44.0	1,560	44.0
Frankreich	265	42.1	1,490	42.1
Singapur	249	39.6	1,400	39.6
Australien	241	38.3	1,350	38.3
Indonesien	230	37	1,300	37
Taiwan	174	27.7	980	27.7
Thailand	170	27	950	27
Spanien	169	26.9	950	26.9
Niederlande	148	23.5	830	23.5
Südafrika	135	21.5	760	21.5
Argentinien	122	19.4	680	19.4
Schweden	112	17.8	630	17.8
Griechenland	108	17.2	610	17.2
Belgien	105	16.7	590	16.7
Malaysia	103	16.4	580	16.4
Finnland	100	16	560	16
Weißrussland	92	14.6	520	14.6
Türkei	92	14.6	520	14.6
Kolumbien	85	13.5	480	13.5
Polen	83	13.2	470	13.2
Norwegen	77	12.2	430	12.2
Kasachstan	71	11.3	400	11.3
Algerien	70	11	390	11
Rumänien	70	11	390	11
Oman	69	11.0	390	11.0
Ägypten	66	10.5	370	10.5
UAE	66	10.5	370	10.5
Chile	65	10.3	360	10.3
Turkmenistan	61	9.7	340	9.7
Kuwait	57	9.1	320	9.1
Irak	56	8.9	310	8.9
Vietnam	52	8.3	290	8.3
Litauen	49	7.8	280	7.8
Dänemark	48	7.6	270	7.6
Katar	46	7.3	260	7.3

Vergleich mit anderen Kraftstoffen

Nachstehend finden Sie eine Tabelle mit der Energiedichte (pro Volumen) und der spezifischen Energie (pro Masse) verschiedener Kraftstoffe im Vergleich zu Benzin. Die Zeilen mit Brutto- und Nettoangaben stammen aus dem Transportation Energy Data Book des Oak Ridge National Laboratory. ⓘ

Kraftstoffart	Energiedichte				Spezifische Energie				ROZ ⓘ
	Brutto		Netto		Brutto		Netto
	MJ/L	BTU / U.S. gal	MJ/L	BTU / U.S. gal	MJ/kg	BTU/lb	MJ/kg	BTU/lb
Konventionelles Benzin	34.8	125,000	32.2	115,400	44.4	103,000	41.1	96,000	91–98
Autogas (LPG)	26.8	96,000			46	110,000			108
Ethanol	21.2	76,000	21.1	75,700	26.8	62,000	26.7	62,000	108.7
Methanol	17.9	64,000	15.8	56,600	22.6	53,000	19.9	46,000	123
Butanol	29.2	105,000			36.6	85,000			91–99
Gasohol	31.2	112,000	31.3	112,400					93–94
Diesel	38.6	138,000	35.9	128,700	45.4	106,000	42.2	98,000	25
Biodiesel	33.3–35.7	119,000–128,000	32.6	117,100
Avgas (Hochoktan-Benzin)	33.5	120,000	31	112,000	46.8	109,000	43.3	101,000
Düsenkraftstoff (auf Kerosinbasis)	35.1	126,000			43.8	102,000
Flugturbinenkraftstoff (Naphtha)	35.5	127,500	33.1	118,700
Verflüssigtes Erdgas	25.3	91,000			55	130,000
Flüssiggas (Petroleum)	25.4	91,300	23.3	83,500	46.1	107,000	42.3	98,000
Wasserstoff	10.1	36,000	0.036	130	142	330,000	0.506	1,180

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“ geht daher nicht, wie teilweise irrtümlich angenommen wird, auf den Motorenbauer Carl Benz zurück, im Gegensatz zum Dieselkraftstoff, der tatsächlich nach Rudolf Diesel benannt ist. Die Entdeckung des Benzin-Luftgemischs als geeignete Kraftstoffquelle für Automobile geht auf Siegfried Marcus zurück. ⓘ

Herstellung

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 Vergaservereisungsinhibitoren. ⓘ

In Deutschland wurden 2014 circa 19,5 Millionen Tonnen Motorenbenzin hergestellt. ⓘ

Synthetisches Benzin

Synthetisches Benzin wurde in Deutschland seit den 1920er Jahren bis zum Ende des Zweiten Weltkriegs wegen Erdölmangels unter anderem durch Kohleverflüssigung gewonnen (z. B. Leuna-Benzin). Heute werden als synthetisches Benzin (engl. synthetic fuel, Synfuel) verschiedene Kraftstoffe bezeichnet, die sich von konventionellen Kraftstoffen durch das Herstellungsverfahren und Veränderungen der chemischen Struktur unterscheiden. ⓘ

Spezifikationen

Die wichtigsten Benzinarten sind in der Norm EN 228 festgelegt. ⓘ

EN 228 ⓘ
Bereich	Kraftstoffe für Kraftfahrzeuge
Titel	Unverbleite Ottokraftstoffe – Anforderungen und Prüfverfahren
Kurzbeschreibung:	Festlegungen zu Mindestanforderungen und Prüfungen an Ottokraftstoff
Letzte Ausgabe	EN 228:2012 + A1:2017
Nationale Normen	DIN EN 228:2017-10+B1:2020-08 ÖNORM EN 228 SN EN 228

Neben der (Mindest-)Oktanzahl sind noch folgende wichtige Spezifikationen zu erfüllen:

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

Zapfsäulenaufkleber (Deutschland)

Zapfsäulenaufkleber Super schwefelfrei (ROZ 95) gemäß DIN EN 228 ⓘ

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) Neu: E5 mit restlichen Angaben.
• Super Plus schwefelfrei ROZ 98 (gemäß Anlage 1b) Neu: E5 mit restlichen Angaben.
• Super E10 schwefelfrei ROZ 95 (gemäß Anlage 2a) Neu: E10 mit restlichen Angaben.
• Super Plus E10 schwefelfrei ROZ 98 (gemäß Anlage 2b) Neu: E10 mit restlichen Angaben. ⓘ

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. Siehe hierzu auch: 10. BImSchV: Auszeichnung an Zapfsäulen. ⓘ

Verbrauch

In Deutschland wurden 2014 circa 18,5 Millionen Tonnen Motorenbenzin verbraucht (davon circa 2000 Tonnen Normalbenzin). Da in Deutschland überproportional viel Dieselkraftstoff verbraucht wird, muss dieser teils importiert, teils durch erhöhten Rohölimport bereitgestellt werden. Der dabei entstehende Produktionsüberschuss an Benzin (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 in Europa 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. ⓘ

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

Preisentwicklung

Deutschsprachiger Raum und umliegende Länder

Benzinpreise jeweils nach Erhebung des Touring Club Schweiz:

Preisvergleich deutschsprachiger Raum und umliegende Länder 2004 bis 2022 für Kraftstoffpreise, Bleifrei 95 Oktan, in Euro pro Liter ⓘ

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	März 2017	April 2018	März 2019	Feb 2020	März 2021	Feb 2022
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	1,38	1,46	1,43	1,50	1,46	1,78
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	1,55	1,61	1,63	1,65	1,69	1,99
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	1,36	1,47	1,40	1,45	1,49	1,81
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	1,39	1,49	1,49	1,50	1,54	1,80
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	1,55	1,57	1,55	1,60	1,55	1,86
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	1,14	1,19	1,18	1,20	1,28	1,55
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	1,65	1,72	1,72	1,77	1,79	2,07
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	1,18	1,21	1,19	1,20	1,22	1,45
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	1,10	1,10	1,10	1,15	1,11	1,17
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	1,41	1,36	1,36	1,47	1,48	1,80
Slowakei		0,90	1,11	1,21	1,05	1,18	1,38	1,54	1,50	1,44	1,22	1,12	1,31	1,31	1,30	1,34	1,29	1,31
Slowenien		0,90	1,11	1,07	0,83	1,15	1,28	1,46	1,52	1,44	1,31	1,12	1,28	1,31	1,27	1,26	1,16	1,39
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	1,15	1,19	1,16	1,24	1,30	1,49
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	1,16	1,18	1,15	1,12	1,17	1,36

¹ Bleifrei 98 Oktan ⓘ

Deutschland

Um Verbraucherpreisindex bereinigte Entwicklung der Kraftstoffpreise in Deutschland seit 1950 mit Referenzjahr 1995 (in Eurocent) ⓘ

Durchschnittlicher Wochenverlauf der Preisschwankungen von Super-95-Benzin in Deutschland im Zeitraum Nov. 2014 – Jun. 2015. Tagsüber nimmt der Preis kontinuierlich ab, um dann nach der Schließung mancher Tankstellen ab 20:00 wieder sprunghaft anzusteigen. ⓘ

Am 1. Februar 2022 erreichten die Benzinpreise laut Angaben des ADAC im bundesweiten Tagesdurchschnitt einen Wert von 1,712 Euro für einen Liter der Sorte E10 und übertrafen damit den bisherigen Höchststand von 1,709 Euro aus dem Jahr 2012. ⓘ

Preisbildung

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. ⓘ

Steuern und Abgaben

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 %. Seit 2021 auch die CO₂-Steuer. ⓘ

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

		Super ct/L	%	Diesel ct/L	%	ⓘ
Produktpreis		030,64	23,0 %	030,25	27,0 %	Notierung Rotterdam und Raffineriekosten
Deckungsbeitrag	+	014,38	10,9 %	015,00	13,0 %	Transport, Lagerhaltung, Vertrieb, Verwaltung, Beimischung, … enthält Erdölbevorratungsbeitrag von 0,27 (Super) bzw. 0,30 ct/L (Diesel)
Großhandelspreis	=	045,00	34,3 %	045,25	41,0 %	Nettopreis der Mineralölgesellschaft
Energiesteuer	+	065,45	50,0 %	047,04	43,0 %	früher Mineralölsteuer, konstant; enthält 15,4 ct/L Ökosteuer für Super bzw. Diesel
Nettopreis	=	110,74	84,0 %	092,29	84,0 %	Nettopreis entspr. Energiesteuergesetz
Mehrwertsteuer	+	020,90	16,0 %	017,50	16,0 %	19 % bezogen auf Nettopreis
Verbraucherpreis	=	128,46	100 %	109,82	100 %
davon Steuern		081,95	63,8 %	064,54	59,0 %

Schweiz

Benzinpreis nominal im Jahresdurchschnitt in der Schweiz 1970–2014 (nicht inflationsbereinigt) ⓘ

In der Schweiz kommen zum Importpreis die Kosten für die Mineralölsteuer, für den Klimarappen, die Importgebühr für Pflichtlager und die Mehrwertsteuer hinzu. ⓘ

Verwandte Themen

• Autogas
• Kraftstoffverbrauch ⓘ