Biokraftstoff - Pflanzen Rohstoffe Produkte

Synthetische Kraftstoffe aus Biomasse sind eine relativ neue, am Markt bislang noch nicht verfuegbare Entwicklung. Noch gibt es nur kleine Forschungs- und Pilotanlagen, doch schon heute verknuepfen sich erhebliche Hoffnungen mit dem auch als Biomass-to-Liquid (BTL, auch Synfuel oder Sunfuel®) bezeichneten Kraftstoff, auch weil synthetische Kraftstoffe aktuellen Motorenkonzepten ideal angepasst werden koennen.

Rohstoffe

Ein grosser Vorteil von BTL-Kraftstoff liegt darin, dass sehr viele verschiedene Rohstoffe genutzt werden koennen: Die Palette erstreckt sich von ohnehin anfallenden Reststoffen wie Stroh, Bioabfaellen und Restholz auch auf Energiepflanzen, die eigens fuer die Kraftstofferzeugung angebaut und vollstaendig verwertet werden koennen.

Herstellung

BTL-Kraftstoffe sind in einem zweistufigen Verfahren aus Biomasse zugaenglich. Im ersten Schritt entsteht ein Synthesegas: Dazu wird die Biomasse in einen Reaktor eingetragen und unter Zufuehrung von Waerme, Druck und einem Vergasungsmittel, zum Beispiel Sauerstoff, zersetzt. Diesen Prozess bezeichnet man auch als thermochemische Vergasung. Das entstehende Synthesegas setzt sich vor allem aus Wasserstoff, Kohlenmonoxid und Kohlendioxid zusammen. Im zweiten Schritt werden daraus Kraftstoffbausteine synthetisiert, die man zum BTLEndprodukt mit wahlweise Diesel- oder Ottokraftstoff-Eigenschaften weiter verarbeiten kann. Das bekannteste der Synthese- Verfahren ist die Fischer-Tropsch (FT)-Synthese, aber auch die Methanolto- Synfuels-Synthese gilt als vielversprechende Option. In Deutschland und Europa kooperieren mehrere Unternehmen und Forschungseinrichtungen, um die Produktion von BTL-Kraftstoffen im Pilotmassstab zu testen.

Kraftstoffeigenschaften

Die chemischen Eigenschaften der Kohlenwasserstoffe im BTL-Kraftstoff ermoeglichen eine effiziente und vollstaendige Verbrennung mit geringen Abgasemissionen. Vor allem aber koennen die Eigenschaften des Kraftstoffs durch die Veraenderung bestimmter Parameter wie Druck, Temperatur und Katalysatoren bei der Synthese und der anschliessenden Aufarbeitung beeinflusst und „genau eingestellt“ werden. Man spricht bei Synthese-Kraftstoffen deshalb auch von massgeschneiderten Kraftstoffen. Damit liegen sie voll im Trend: Moderne Kraftstoffe und Verbrennungsmotoren sind schon heute hochentwickelt und aufeinander abgestimmt, um die staendig steigenden Anforderungen nach weniger Emissionen und besseren Energieausbeuten erfuellen zu koennen. BTL-Kraftstoffe bieten hier aehnlich wie CTL- und GTL-Kraftstoffe (vgl. Kasten) sehr viel weitergehende Moeglichkeiten, werden aber im Gegensatz zu jenen aus erneuerbaren Ressourcen synthetisiert und erlauben demzufolge deutliche Einsparungen bei Klimagasemissionen. BTL-Kraftstoff ist sofort und ohne technische Veraenderungen an den Motoren einsetzbar, auch die Logistik ist ueber die bestehende Infrastruktur moeglich.

Potenzial

Da fuer BTL-Kraftstoff eine sehr breite Rohstoffpalette unter Nutzung saemtlicher Pflanzenbestandteile verfuegbar ist, uebertrifft das Potenzial die anderen Biokraftstoffe deutlich. Schaetzungen gehen davon aus, dass man auf einem Hektar Flaeche umgerechnet ueber 4.000 Liter BTL-Kraftstoff erzeugen kann. Koennten langfristig vier Millionen Hektar in Deutschland fuer den Energiepflanzenanbau bereitgestellt werden, liessen sich mit BTL-Kraftstoffen ca. 25 Prozent des heutigen Kraftstoffverbrauchs ersetzen. Europaweit wird das Potenzial sogar auf 40 Prozent des gesamten Kraftstoffbedarfs geschaetzt.

Umweltaspekte

Energiebilanzen zu BTL-Kraftstoff werden zurzeit erarbeitet, liegen jedoch noch nicht vor. Nach jetzigem Kenntnisstand scheint es moeglich, den Energiegehalt der pflanzlichen Rohstoffe zu etwa 50 Prozent auf die BTL-Kraftstoffe zu uebertragen. Daraus duerfte sich ein erhebliches CO2-Einsparpotenzial ergeben.

CTL- und GTL-Kraftstoffe Waehrend BTL-Kraftstoffe eine neue Entwicklung beschreiben, werden CTL- (Coalto- Liquid, auf Kohlebasis) und GTL-Kraftstoffe (Gas-to-Liquid, durch synthetische Erdgasverfluessigung) schon seit laengerem als fossile Synthese-Kraftstoffe hergestellt. Die erste Produktion von CTL-Kraftstoffen im industriellen Massstab fand aufgrund der Erdoelknappheit in Deutschland ab 1938 statt. Als Syntheseverfahren wurde die Fischer-Tropsch-Synthese genutzt, die 1925 am Kaiser-Wilhelm-Institut fuer Kohleforschung entwickelt worden war. Heutige Anlagen fuer GTL- und CTL-Kraftstoffe werden von der Mineraloelindustrie unter anderem in Suedafrika und Malaysia betrieben. Auch China mit seinem rapide wachsenden Kraftstoffbedarf setzt zurzeit auf die CTLRoute und will zwei Anlagen mit einer Jahresleistung von 60 Millionen Tonnen Kraftstoff bauen lassen.