⛽ Motor-Oktanzahl (MON) von Motoren- und Flugbenzin — CFR-Motor mit variablem Verdichtungsverhältnis, Vergleich mit Bezugskraftstoffgemischen Isooctan / n-Heptan; PN-EN ISO 5163

Petrochemie PN-EN ISO 5163

Übersicht

WAS DIE NORM BESCHREIBT. ISO 5163:2014 (Abschnitt 1) legt die Bewertung flüssiger Kraftstoffe für Ottomotoren auf einer konventionellen Oktanzahlskala fest, mit einem genormten Einzylinder-Viertakt-CFR-Motor mit Vergaser und variablem Verdichtungsverhältnis, der mit konstanter Drehzahl läuft. Die Motor-Oktanzahl (MON) ist ein Maß für die Klopffestigkeit von Motorkraftstoffen in Fahrzeugmotoren unter schweren Betriebsbedingungen; für Flugkraftstoffe für Kolbenmotoren dient sie — über eine Korrelationsgleichung — zur Ermittlung der Oktanzahl nach dem Flugverfahren oder der Leistungszahl (Bewertung bei magerem Gemisch). Die Norm umfasst die ganze Skala 0–120 MON, der Arbeitsbereich beträgt jedoch 40–120 MON; typische Motorenbenzine liegen bei 80–90 MON, Flugkraftstoffe bei 98–102 MON. Sie gilt für Kraftstoffe mit sauerstoffhaltigen Komponenten mit Sauerstoff bis 4,0 % (m/m) und für Benzine mit Ethanol bis 25 % (V/V); Anmerkung 1 ergänzt, dass 25 % (V/V) Ethanol etwa 9 % (m/m) Sauerstoff entsprechen und die volle Anwendbarkeit für einen solchen Sauerstoffgehalt nur für Kraftstoffe vom Benzintyp geprüft wurde, Anmerkung 2 — dass an Benzinen mit Ethanol bis 85 % (V/V) gearbeitet wird. Das Feld „Anwendungsbereich“ der PKN-Karte von PN-EN ISO 5163:2014-08 (polnische Fassung), Auszug: „Die Motor-Oktanzahl (MON) ist ein Maß für die Klopffestigkeit von Kraftstoffen für Kraftfahrzeuge mit Ottomotoren bei hohen Motorlasten. (…) Diese Internationale Norm kann im gesamten Bestimmungsbereich von 0 MON bis 120 MON angewendet werden, ihr Arbeitsbereich umfasst jedoch 40 MON bis 120 MON. Der typische Bereich beträgt 80 MON bis 90 MON. Der typische Bereich für Flugkraftstoffe beträgt 98 MON bis 102 MON“ (unsere Übersetzung).

PRINZIP UND MATERIALIEN (ISO 5163:2014, Abschnitte 4–7). Eine Kraftstoffprobe, die im Motor bei dem Kraftstoff-Luft-Verhältnis mit maximalem Klopfen läuft, wird mit Bezugskraftstoffgemischen verglichen; gesucht wird das Gemisch, das — ebenfalls beim Verhältnis mit maximalem Klopfen — beim gleichen Verdichtungsverhältnis dieselbe Standard-Klopfintensität ergibt; die volumetrische Zusammensetzung dieses Gemisches bestimmt seine Oktanzahl und die Oktanzahl der Probe. Bezugskraftstoffe: Isooctan (2,2,4-Trimethylpentan) mit einer Reinheit von mindestens 99,75 % (V/V), mit höchstens 0,10 % (V/V) Heptan und 0,5 mg/l Blei (= 100 MON); n-Heptan mit einer Reinheit von mindestens 99,75 % (V/V), mit höchstens 0,10 % (V/V) Isooctan und 0,5 mg/l Blei (= 0 MON); 80-Oktan-Gemisch mit 80 % ± 0,1 % (V/V) Isooctan; über 100 MON — Milliliterzusätze von verdünntem Tetraethylblei zu 400 ml Isooctan (Antiklopfmittel mit 18,23 % ± 0,05 % (m/m) Tetraethylblei); Toluol mit einer Reinheit von mindestens 99,5 % (V/V) für Toluol-Standardisierungsgemische (TSF) sowie Kontrollkraftstoffe mit zugewiesenem MON-Wert. Kühlmittel des Zylindermantels — Wasser der Qualität 3 nach ISO 3696, das am Standort des Laboratoriums bei 100 °C ± 1,5 °C siedet (höher gelegene Laboratorien — mit Glykolzusatz); Motoröl SAE 30 mit einer kinematischen Viskosität von 9,3–12,5 mm²/s bei 100 °C und einem Viskositätsindex von mindestens 85, kein Mehrbereichsöl und ohne Viskositätsindexverbesserer. Geräte: CFR-Motoreinheit (nach der Norm ein einziger Hersteller), elektronisches Klopfmessgerät (analog oder digital) mit Aufnehmer und Klopfanzeige, Büretten oder Messgefäße mit 200–500 ml Inhalt und einer Toleranz von ±0,2 % (Durchfluss höchstens 400 ml/min, Nachlauf aus der Spitze nach dem Schließen höchstens 0,5 ml); Gemische dürfen mit derselben Toleranz von 0,2 % gravimetrisch hergestellt werden. Proben werden nach ISO 3170 oder ISO 3171 genommen, vor dem Öffnen des Behälters auf 2–10 °C gekühlt und vor Licht geschützt (undurchsichtiger Behälter).

ZUSAMMENHANG MIT ASTM D2700. Nach der Einleitung ist ISO 5163:2014 das nach ISO-Regeln umgeschriebene Verfahren ASTM D2700-12; zur Durchführung sind die Anhänge und Anlagen von ASTM D2700-12 (Ausrüstung, kritische Einstellungen, Tabellen) erforderlich, die die ISO-Norm nicht enthält, und der CFR-Motor ist in Zoll gebaut — deshalb werden einige Einstellungen in Zoll-Einheiten angegeben. Die vierte Ausgabe (2014) ersetzte ISO 5163:2005 zusammen mit der Berichtigung Cor.1:2008 und ließ neben dem analogen auch ein digitales Klopfmessgerät zu; nach der Einleitung zeigte ein Vergleich beider Systeme für MON keine statistisch erkennbare Verschiebung der Ergebnisse.

VORSCHRIFTEN. Verordnung des Ministers für Klima und Umwelt vom 26. Juni 2024 über Prüfverfahren für die Qualität flüssiger Kraftstoffe (Gesetzblatt 2024 Pos. 1058, geändert durch Gesetzblatt 2024 Pos. 1966; „in Kraft“ in der ELI-Datenbank des Sejm, gelesen am 27.10.2026), Anlage, Teil I Punkte 2–2.3: MON wird mit einem genormten Prüfmotor unter genormten Bedingungen bestimmt, und Durchführung, Geräte, Reagenzien, Berechnungen und Präzision legt die Norm PN-EN ISO 5163 fest. Verordnung des Ministers für Klima und Umwelt vom 26. Juni 2024 über Qualitätsanforderungen an flüssige Kraftstoffe (Gesetzblatt 2024 Pos. 1018), Anlage Nr. 1, lfd. Nr. 2: MON mindestens 85,0 für unverbleites Benzin 95 und 88,0 für unverbleites Benzin 98; Fußnote 3: „Der Endwert von RON und MON wird durch Abzug des Korrekturfaktors k = 0,2 vom Ergebnis der Bestimmung von MON und RON nach dem entsprechenden Verfahren berechnet“ (unsere Übersetzung); Fußnote 2 verweist für die Auswertung der Ergebnisse auf PN-EN ISO 4259-2.

STATUS (Stand der PKN-Karte am 27.10.2026). Die Karte von PN-EN ISO 5163:2014-08 (polnische Fassung) ohne Zurückziehungsetikett: Veröffentlichung 14-06-2016, 36 Seiten, Sektor Chemie, KT 222/PK 1 Flüssige Brennstoffe, „Übernimmt: EN ISO 5163:2014 [IDT], ISO 5163:2014 [IDT]“, „Ersetzt: PN-EN ISO 5163:2007/AC:2009 - polnische Fassung, PN-EN ISO 5163:2007 - polnische Fassung“, ICS 75.160.20. PKN-Suche, Suchbegriff „ISO 5163“ (27.10.2026): daneben gibt es die englische Fassung PN-EN ISO 5163:2014-08, und PN-EN ISO 5163:2006 (englische Fassung) und PN-EN ISO 5163:2007 (polnische Fassung) sind zurückgezogen. Im iTeh-Katalog (gelesen am 27.10.2026) hat ISO 5163:2014 den Status „Published“ und die Überprüfungsstufe „9093 – International Standard confirmed“, EN ISO 5163:2014 — „Published“.

WIE VIELE LABORATORIEN UND IN WELCHER FORM (Kopie der Datenbank der Akkreditierungsumfänge, vom Produktionsserver am 27.10.2026 aktualisiert, und an diesem Tag heruntergeladene aktuelle PCA-Dokumente). Die Nummer 5163 steht in 14 Datensätzen bei 6 polnischen Laboratorien: AB 009, AB 297, AB 387, AB 474, AB 484, AB 773. Die aktuellen PCA-Dokumente bestätigen die Norm bei fünf von ihnen; für AB 474 (ORLEN Laboratorium, Labor der Raffinerie Gdańsk, Akkreditierung gültig bis 16-12-2027) gibt es am 27.10.2026 auf der PCA-Website kein Umfangsdokument, daher ließen sich seine Positionen nicht vergleichen. Keine Position mit dieser Norm ist ausgesetzt. Schreibweisen: „PN-EN ISO 5163:2014-08“ (AB 474, AB 484, AB 297 — letzteres „mit Ausnahme von Punkt 7.1“), „PN-EN ISO 5163“ (AB 387, AB 773), „PN EN ISO 5163“ (AB 009). AB 297 hat in derselben Position auch „ASTM D 2700-24c Verfahren A mit Ausnahme von Punkt 9.1“. Der Reiter „Laboratorien“ („PN-EN ISO 5163“) zeigt 8 Laboratorien: diese 6 polnischen und 2 tschechische (Reiterabfrage auf labcoda.pl, 27.10.2026).

WAS DIE LABORATORIEN PRÜFEN (Datenbankkopie und PCA-Dokumente). Alle Positionen sind das Motorverfahren. Unverbleites Benzin — bei allen; Bereiche: 80,0–95,0 (AB 009, auch Biokohlenwasserstoffe für Ottomotoren und Benzin mit Bioethanol), 80,0–110 (AB 297, auch Ethanolkraftstoff E85, Flugbenzin und Benzinkomponenten), 40,0–100,0 (AB 474 und das Instrumentelle Labor von AB 484), 70–107 (AB 484, Labor für Kraftstoffe und Aromaten, auch Fraktionen mit Siedetemperaturen von 30–250 °C), 60–100 (AB 484, Jedlicze), 84,0–90,0 (AB 484, Ostrów Wielkopolski), 80,0–90,0 (AB 484 in Lublin, Olsztyn, Warschau und Wrocław sowie AB 773 in Bydgoszcz); AB 387 (Koluszki, Boronów) gibt keinen Bereich an.

NEBEN DIESER NORM (Datenbankkopie, 27.10.2026). Die Motor-Oktanzahl geben 10 polnische Laboratorien in ihren Umfängen an; außerhalb dieser Norm — für Flüssiggas LPG — als Wert „aus Berechnung“ nach Anhang B der Produktnorm PN-EN 589 (AB 079, AB 103, AB 1275, AB 474, AB 484 mit der Angabe „PN-EN 589:2024-08“, AB 1278 ohne Jahr), also ohne Motor. Die Research-Oktanzahl (RON) prüfen dieselben Laboratorien nach PN-EN ISO 5164 (eigener Eintrag dieser Datenbank), AB 297 auch nach ASTM D 2699.

WO MAN LEICHT EIN SCHEINBAR RICHTIGES ERGEBNIS ERHÄLT. Erstens — Korrektur aus der Verordnung: Für den Vergleich mit der Anforderung 85,0 (Benzin 95) oder 88,0 (Benzin 98) wird das um 0,2 verminderte Bestimmungsergebnis genommen; ein Ergebnis von 85,1 ergibt einen Endwert von 84,9, unterhalb der Anforderung (Zahlenbeispiel von uns). Zweitens — Anwendungsbereich: Die Norm umfasst Benzine mit Ethanol bis 25 % (V/V) und Kraftstoffe mit Sauerstoff bis 4,0 % (m/m); Ethanolkraftstoff E85, den AB 297 im Umfang hat, liegt außerhalb des bestätigten Anwendungsbereichs (nach Anmerkung 2 liefen die Arbeiten zu Ethanol bis 85 % bei Erscheinen der Norm noch). Drittens — Probe: Die Norm verlangt, sie vor dem Öffnen des Behälters auf 2–10 °C zu kühlen und vor Licht zu schützen, weil Licht die Eigenschaften des Kraftstoffs verändern kann (Punkte 7.2–7.3). Viertens — MON und RON sind zwei verschiedene Prüfungen mit eigenen Anforderungen; das Ergebnis der einen ersetzt nicht die andere. Fünftens — der Verweis auf ASTM ist datiert: Die ISO-Norm verlangt die Anhänge und Anlagen von ASTM D2700-12, nicht späterer Ausgaben; AB 297 hat in derselben Position auch ASTM D 2700-24c.

WAS WIR NICHT ANGEBEN. Der gelesene Auszug aus ISO 5163:2014 endet bei Punkt 8.1. Wir geben die Motoreinstellungen und Betriebsbedingungen (Abschnitt 8: Drehzahl, Steuerzeiten, Temperaturen, Feuchte, Zylinderhöhe, Kraftstoff-Luft-Verhältnis), die Qualifizierung des Motors (Abschnitt 9), den Ablauf der Bestimmung (Abschnitt 10), Berechnungen, die Angabe des Ergebnisses und die Präzision (Abschnitte 11–13) nicht an.

Prinzip der Methode

Eine Kraftstoffprobe wird in einem CFR-Motor mit variablem Verdichtungsverhältnis bei dem Kraftstoff-Luft-Verhältnis mit maximalem Klopfen verbrannt und mit Bezugskraftstoffgemischen verglichen (Isooctan = 100 MON, n-Heptan = 0 MON, über 100 MON Isooctan mit Zusatz von verdünntem Tetraethylblei), ebenfalls beim Verhältnis mit maximalem Klopfen. Die MON der Probe ist die Oktanzahl des Bezugsgemisches, das beim gleichen Verdichtungsverhältnis dieselbe Standard-Klopfintensität ergibt (ISO 5163:2014, Abschnitt 4). Motoreinstellungen und Ablauf der Bestimmung GEBEN WIR NICHT AN.

Anwendungen

• Motorenbenzine für Ottomotoren, auch mit Ethanol bis 25 % (V/V), und Kraftstoffe mit Sauerstoff bis 4,0 % (m/m) (ISO 5163:2014, Abschnitt 1)
• Flugkraftstoffe für Kolbenmotoren — über eine Korrelationsgleichung mit der Oktanzahl nach dem Flugverfahren (ISO 5163:2014, Abschnitt 1)
• Qualitätskontrolle in Verkehr gebrachter Benzine: Verfahren genannt in Gesetzblatt 2024 Pos. 1058, Anforderung MON ≥ 85,0 (95) und ≥ 88,0 (98) in Gesetzblatt 2024 Pos. 1018
• In Akkreditierungsumfängen: 6 polnische Laboratorien, alle mit dem Motorverfahren; Bereiche von 40,0–100,0 bis 80,0–110 MON

Schlüsselparameter

Norm

Normnummer

PN-EN ISO 5163:2014-08 (wersja polska i wersja angielska; wprowadza EN ISO 5163:2014 i ISO 5163:2014 [IDT])

Titel (PL)

Przetwory naftowe — Oznaczanie odporności benzyny samochodowej i benzyny lotniczej na spalanie stukowe — Metoda motorowa

Title (EN)

Petroleum products — Determination of knock characteristics of motor and aviation fuels — Motor method

Schritt-für-Schritt-Verfahren

1. Probenahme und Aufbewahrung

   Probenahme nach ISO 3170 oder ISO 3171; vor dem Öffnen des Behälters Kühlung auf 2–10 °C; Schutz vor Licht, undurchsichtiger Behälter (Abschnitt 7).

2. Vorbereitung des Motors

   Aufstellung und Grundeinstellungen nach Abschnitt 8 und den Anhängen von ASTM D2700-12; Qualifizierung des Motors mit Kontrollkraftstoffen und TSF-Gemischen nach Abschnitt 9. Einstellungen GEBEN WIR NICHT AN.

3. Bestimmung

   Probe und Bezugsgemische beim Kraftstoff-Luft-Verhältnis mit maximalem Klopfen; gesucht wird das Gemisch, das beim gleichen Verdichtungsverhältnis dieselbe Standard-Klopfintensität ergibt (Abschnitt 4). Den Ablauf aus Abschnitt 10 GEBEN WIR NICHT AN.

4. Ergebnis und Bewertung

   MON nach den Abschnitten 11–12; für den Vergleich mit der Anforderung aus Gesetzblatt 2024 Pos. 1018 wird vom Ergebnis 0,2 abgezogen. PN-EN ISO 5163:2014-08 — aktuell (Stand der PKN-Karte am 27.10.2026).

Erforderliche Geräte und Apparatur

Reagenzien, Nährmedien und Verbrauchsmaterialien

Arbeitsschutz und Sicherheit

• Isooctan und n-Heptan sind entzündbar, ihre Dämpfe gesundheitsschädlich; die Dämpfe können sich entzünden (Warnhinweise in den Punkten 5.4–5.5)
• Tetraethylblei ist giftig und entzündbar — gesundheitsschädlich oder tödlich beim Einatmen, Verschlucken oder bei Aufnahme über die Haut (Punkt 5.7)
• Der Motor wird dort aufgestellt, wo Gase und Dämpfe aus der Umgebung das Ergebnis nicht beeinflussen (Punkt 8.1)
• FACHLICHER HINWEIS: Ergebnis für den Vergleich mit der Anforderung der Verordnung = Bestimmungsergebnis − 0,2

Häufige Fragen