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Warum sind Biokraftstoffe wichtig?

Ausblick & Glossar

Biokraftstoffe leisten einen wichtigen Beitrag zu klima-, energie- und agrarpolitischen Zielen. Es ist zu erwarten, dass Biodiesel und Bioethanol bis in das naechste Jahrzehnt hinein die wichtigsten Biokraftstoffe sein werden. Im Laufe der naechsten Dekade koennen BTLKraftstoffe eine dominierende Rolle uebernehmen. Bei Biodiesel wird die Beimischung zu fossilem Diesel bis 5 % an Bedeutung gewinnen. Mit den vorhandenen und geplanten Produktionskapazitaeten kann bei Ausschoepfung des maximalen Rohstoffpotenzials von 1,5 Mio. ha Raps 3,8 % des Kraftstoffbedarfs in Deutschland gedeckt werden. Bioethanol auf Basis heimischer Rohstoffe oder von Drittlandsimporten kann ebenfalls einen wesentlichen Beitrag zur Erreichung der EU-Mengenziele 2010 leisten. Schluessel hierzu ist eine Beimischung von Ethanol zu Ottokraftstoff. Ein begrenzter Absatz ist ueber die Beimischung von ETBE (auf Basis von Bioethanol) zu Ottokraftstoff als MTBE-Ersatz zu erwarten. FFV-Fahrzeuge koennen, da diese Technologie nur fuer Neufahrzeuge relevant ist, mittelfristig einen zusaetzlichen Beitrag leisten. Um das EU-Ziel eines Anteils von 5,75 % alternativer Kraftstoffe in 2010 zu erreichen, waeren – bezogen auf Ethanol in Ottokraftstoff – 2,1 Mio. t Ethanol notwendig. Das entspricht ca. 1 Mio. ha Weizen oder 400.000 ha Zuckerrueben.
Andere Biokraftstoffe besitzen Potenziale fuer Nischenanwendungen (reines Pflanzenoel zum Einsatz insbesondere in der Landwirtschaft) oder sind unter den gegebenen Rahmenbedingungen bzw. beim derzeitigen Stand der Entwicklung nicht als aussichtsreich zu bewerten (Biogas, DME, Wasserstoff aus Biomasse). In Zukunft ist eine schrittweise Verbesserung der Wettbewerbsfaehigkeit von Biokraftstoffen zu erwarten. Zum einen ist von tendenziell steigenden Rohoelpreisen auszugehen. Zum anderen ist durch die Weiterentwicklung von Technologien mit sinkenden Bereitstellungskosten fuer die Kraftstoffe zu rechnen. Um angesichts erwartbarer verbesserter Marktzugangsmoeglichkeiten fuer Biokraftstoffe aus Drittstaaten (Doha-Runde, MERCOSUR) zukuenftig Absatzmoeglichkeiten fuer auf heimischer Rohstoffbasis erzeugte Biokraftstoffe zu schaffen, muss der Absatz fuer Biokraftstoffe entwickelt und/oder die Wirtschaftlichkeit der Biokraftstofferzeugung in der EU verbessert werden. BTL-Kraftstoffe versprechen gegenueber den Biokraftstoffen der ersten Generation Vorteile hinsichtlich Mengenpotenzial, Emissionen bei der Verbrennung und Eignung fuer neuartige Verbrennungsmotoren. Die Klaerung noch offener Fragen zu Technologie, Wirtschaftlichkeit und oekologie muss vorangetrieben werden, um eine moeglichst rasche Markteinfuehrung zu ermoeglichen. Die in Deutschland und weltweit vorhandenen Biomassepotenziale reichen aus, um die Nutzung fuer die Biokraftstofferzeugung neben anderen Verwertungen im stofflichen und energetischen Bereich voranzutreiben. Zum Ausbau der Biokraftstoffproduktion und -nutzung hat die Bundesregierung bereits zahlreiche Massnahmen ergriffen. Ergaenzende kuenftige Aktivitaeten betreffen insbesondere ordnungspolitische Massnahmen zur Unterstuetzung der Markteinfuehrung, die Staerkung von Forschung, Entwicklung und Demonstration, den Ausbau der internationalen Zusammenarbeit und der Verbraucherinformation.

Welche Biokraftstoffe gibt es und was leisten sie?

Biodiesel:

Als Biodiesel wird ein Fettsaeuremethylester (FAME)-Gemisch bezeichnet, das bei der chemischen Umsetzung von Fetten und oelen mit Methanol entsteht. Dabei stammt das Methanol heute noch aus fossilen Quellen, koennte aber kuenftig durch „Biomethanol“ aus der Biomassevergasung oder Biogaserzeugung ersetzt werden. Biodiesel kann unter geringen aenderungen in modernen Dieselmotoren eingesetzt werden. In Deutschland wird bisher zur Herstellung von Biodiesel meist Rapsoel eingesetzt (Rapsoelmethylester - RME). Andere Fette und oele, beispielsweise Tierfette aus der Tierkoerperbeseitigung, Palmoel oder Leindotteroel, erfuellen allein nicht den europaeischen Standard fuer Biodiesel (DIN EN 14214) und weisen auch insbesondere bei den Kalteigenschaften deutliche Nachteile gegenueber RME auf. Biodiesel kann als Reinkraftstoff eingesetzt werden oder dem Diesel mit bis zu 5 % beigemischt werden.

Bioethanol und ETBE (Ethyl-tertiaer-Butylether):

Bioethanol (Ethylalkohol) kann durch Destillation nach alkoholischer Gaerung oder vergleichbare biochemische Methoden aus nachwachsenden Rohstoffen (Zucker, Staerke) gewonnen werden. Ethanol kann in vielfaeltiger Form als Kraftstoff eingesetzt werden (direkte Beimischung zum Ottokraftstoff bis 5 %, Beimischung als ETBE bis zu 15 %, Nutzung in sog. Flexible Fuel Vehicles mit einem Ethanolanteil von bis 85 % im Ottokraftstoff. Die Produktionskosten fuer Bioethanol in Deutschland betragen zwischen 45 und 55 cts/l Ethanol (69 - 84 cts/l Benzinaequivalent). Brasilien kann Bioethanol auf Basis von Zuckerrohr zu Kosten von 20 - 25 cts/l (ohne Einfuhrzoll) in Europa anbieten. Gegenueber der brasilianischen Erzeugung besteht also ein deutlicher Wettbewerbsnachteil. Der derzeitige EU-Zollaussenschutz von 19,2 cts/l (Ethanol unvergaellt) gleicht den Nachteil jedoch weitgehend aus. Bioethanol kann aufgrund der Mineraloelsteuerbeguenstigung in Deutschland wettbewerbsfaehig angeboten werden.

Synthetische Biokraftstoffe: (= Biomass-to-Liquid – BTL-Kraftstoffe)

Bei der BTL-Herstellung wird, wie aus dem Bereich Kohle seit vielen Jahrzehnten bekannt und erprobt, Biomasse zu Synthesegas umgesetzt, aus dem dann fluessige Kohlenwasserstoffe gewonnen werden, die zu normgerechtem Kraftstoff aufgearbeitet werden koennen. BTL-Kraftstoffe koennen in heutigen Motoren, seien es Otto- oder Dieselmotoren, eingesetzt werden. Dabei weisen BTL-Kraftstoffe gegenueber fossilen Kraftstoffen Vorteile beim Emissionsverhalten auf, da sie schwefelfrei und arm an Aromaten sind. In neuen Motorengenerationen mit neuartigen Verbrennungsverfahren, die gegenueber den heutigen Normen modifizierte Kraftstoffe benoetigen, sind BTL-Kraftstoffe einsetzbar, da der Herstellungsprozess eine Anpassung der Kraftstoffstruktur an die Anforderungen der Motoren ermoeglicht. BTL-Kraftstoffe koennten ueber die heutige Infrastruktur problemlos verteilt werden. Ihre Herstellung ist zwar heute noch nicht marktreif, stellt aber eine viel versprechende mittelfristige Option dar.

Pflanzenoele:

Wie Biodiesel kann Pflanzenoel aus Raps oder anderen oelpflanzen gewonnen werden, wobei keine chemische Umwandlung wie beim Biodiesel erfolgt. Pflanzenoel kann nur in speziell angepassten Motoren eingesetzt werden. Bei der Nutzung von Pflanzenoel als Kraftstoff in umgeruesteten PKW, LKW oder landwirtschaftlichen Fahrzeugen sind teilweise noch technische Probleme zu loesen. Die Sicherung der notwendigen Kraftstoffqualitaet bereitet derzeit noch Probleme. Eine verbindliche Norm fuer diesen Kraftstoff ist in der Entwicklung. Moderne Abgasanforderungen sind mit Pflanzenoelmotoren derzeit nur mit speziellen Anpassungen erfuellbar. Fuer Pflanzenoel ist daher eine eigene Motorenentwicklung erforderlich.

Biogas:

Biogas entsteht als methanreiches Gas aus der Vergaerung von Biomasse. Das Potenzial der Biogaserzeugung ist hoch, da Biogas auch auf Basis von Energiepflanzen erzeugt werden kann. Biogas kann nach einer Aufbereitung in Fahrzeugen mit erdgastauglichen Motoren eingesetzt werden, in Schweden, der Schweiz und Frankreich liegen hierzu bereits erste Erfahrungen vor. Zwar wird das Erdgastankstellennetz in Deutschland derzeit auf 1.000 Stationen massiv erweitert, durch die guenstigen Rahmenbedingungen der Stromerzeugung aus Biogas, wie sie das Gesetz fuer den Vorrang erneuerbarer Energien (EEG) bietet, sowie durch die bis 2020 verminderte Besteuerung von Erdgas ist ein Einsatz von Biogas in Erdgasfahrzeugen in der Flaeche auf absehbare Zeit unwirtschaftlich.

Methanol und MTBE (Methyltertiaer- Butylether):

Methanol kann wie BTL-Kraftstoffe ueber Synthesegas aus einer breiten Biomassepalette hergestellt werden. Methanol bedarf aber eigener Verbrennungsmotoren. Dabei weist Methanol gegenueber Ethanol eine Reihe von Nachteilen wie geringer Brennwert, hohe Emissionen und eine anzupassende Verteilungsinfrastruktur auf. Methanol wurde in der Vergangenheit als Kraftstoff fuer Fahrzeuge mit Brennstoffzellenantrieb favorisiert. Kurzfristig kann Methanol aus Biomasse wegen fehlender grosstechnischer Produktionsanlagen und fehlender Fahrzeugflotten keinen Beitrag leisten. Ob dies auch laengerfristig der Fall sein kann, haengt von der Weiterentwicklung der Brennstoffzellentechnologie ab. Ein Ersatz des fossilen Methanolanteils in Biodiesel durch Biomethanol ist unter den derzeitigen Rahmenbedingungen weder technisch noch wirtschaftlich umsetzbar.

Dimethylether (DME):

DME ist ein Ether, der wie BTL-Kraftstoffe oder Methanol aus einer breiten Palette von Ausgangsprodukten von Biogas bis Synthesegas erzeugt werden kann. DME ist im Normalzustand gasfoermig und bedarf sowohl angepasster Motoren als auch einer eigenen Infrastruktur. Eine eigenstaendige Entwicklung erfolgt in Deutschland nicht, hingegen wird DME in Skandinavien ein gewisser Stellenwert eingeraeumt. Aufgrund des Standes der Entwicklung ist DME heute kein relevanter Biokraftstoff.

Wasserstoff aus Biomasse:

Die Wasserstoffnutzung in Brennstoffzellen wird langfristig als viel versprechende Option eingeschaetzt. Der Weg dorthin ist allerdings extrem aufwaendig, da sowohl neue Antriebstechnologien als auch hohe Investitionen in Anlagen zur Wasserstoffherstellung und ein neues Verteilungssystem erforderlich sind. Auf absehbare Zeit wird daher nicht mit der Gewinnung von Wasserstoff aus Biomasse gerechnet.

Quelle: Bundesministerium fuer Verbraucherschutz, Ernaehrung und Landwirtschaft (BMVEL)

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