Biokraftstoff - Pflanzen Rohstoffe Produkte

Biokraftstoffe im ueberblick

Die beschriebenen fuenf Optionen Pflanzenoel, Biodiesel, Ethanol/ETBE, Biomethan und BTL-Kraftstoffe bieten nach heutigem Erkenntnisstand die groessten Potenziale bei den Biokraftstoffen. BTL-Kraftstoffe sind eine aussichtsreiche Zukunftsoption, die aber nicht vor 2010 Marktrelevanz erreichen duerfte. Neben diesen fuenf Optionen bestehen aber auch andere Ansaetze wie die Erzeugung von Methanol und Dimethylether aus Biomasse. Letztere sind jedoch von der technischen Umsetzung noch weit entfernt, so dass auf sie hier nicht naeher eingegangen werden soll.

Pflanzenoel, Biodiesel, Ethanol, Methan aus Biogas und BTL-Kraftstoffe unterscheiden sich in ihren Eigenschaften, technischen Anspruechen, wirtschaftlichen Gesichtspunkten und Potenzialen teilweise recht deutlich, haben jedoch alle ihre Berechtigung auf dem Weg zu nachhaltiger Mobilitaet. Die technischen Spezifikationen von Pflanzenoel, Biodiesel und BTL-Kraftstoffen stehen denen von Diesel in Tabelle 1 gegenueber. Auffaellig sind die hohe Viskositaet von Rapsoel und sein hoher Flammpunkt. Biodiesel und BTL-Kraftstoffe unterscheiden sich von Diesel hingegen nur marginal.
Ethanol ist in seinen Eigenschaften den Ottokraftstoffen vergleichbar, die Daten sind aus Tabelle 2 ersichtlich. Einem deutlich niedrigeren Heizwert von Ethanol steht seine Oktanzahl von ueber 100 gegenueber. Methan aus Biogas ist gasfoermig und chemisch mit Erdgas identisch, unterscheidet sich also nicht in seinen Parametern. Wesentliche Kenngroessen sind in Tabelle 3 aufgefuehrt.
Biodiesel und BTL-Kraftstoffe sind fuer den Einsatz in hochentwickelten Verbrennungsmotoren ohne wesentliche Anpassungsmassnahmen geeignet.

Alle Werte bei 20 C	Dichte [kg/l]	Heizwert bei 20 °C [MJ/kg]	Heizwert [MJ/I]	Viskositaet [mm2/s]	Cetan- Zahl	Flamm- Punkt [°C]	Kraftstoff- aequivalenz [l]
Diesel- Kraftstoff	0,84	42,7	35,87	4 - 6	50	80	1
Rapsoel	0,92	37,6	34,59	74	40	317	0,96
Biodiesel	0,88	37,1	32,65	7 - 8	56	120	0,91
BTL*	0,76	43,9	33,45	4	>70	88	0,93
Bezin	0,76	42,7	32,45	0,6	92	<21	1
Bioethanol	0,79	26,8	21,17	1,5	>100	<21	0,65

Parameter von Biokraftstoffen verglichen mit Diesel
(*Werte entsprechen Fischer-Tropsch-Kraftstoffen)

Pflanzenoel kann nach Umruestung in Dieselaggregaten genutzt werden, Ethanol und ETBE kommen als Substitut fuer Ottokraftstoffe in Frage. Fuer Ethanol existieren zudem so genannte Flexible-Fuel-Konzepte, die Ethanolgehalte im Kraftstoff von bis zu 85 Prozent tolerieren. Bio-Methan ist ohne weitere Anpassungen in Erdgasfahrzeugen einsetzbar.
BTL-Kraftstoffe weisen in der Gegenueberstellung mit allen anderen Biokraftstoffen die hoechsten Flaechenpotenziale auf (Tabelle 4). Mit rechnerischen Ertraegen von ueber 4.000 Litern je Hektar und Jahr koennten pro Flaecheneinheit bis zu dreimal mehr BTL-Kraftstoffe im Vergleich zu den anderen Biokraftstoffen erzeugt werden. Dies und der hohe Energiegehalt der Synthesekraftstoffe, gekoppelt mit den besonders attraktiven Verbrennungseigenschaften und der breiten Rohstoffpalette begruenden die Hoffnung, die sich gerade mit BTLKraftstoffen verbindet.

Ausblick

Trotz vielversprechender Potenziale der Biokraftstoffe: Auch in den naechsten zwei Jahrzehnten wird der Verbrennungsmotor in Kombination mit fossilen Dieselund Ottokraftstoffen den Verkehrsbereich dominieren. Biokraftstoffe werden sich erst langsam am Markt verbreiten und nicht die einzige Strategie sein, um fossile Kraftstoffe einzusparen oder zu ersetzen. In Zusammenarbeit mit einer Expertengruppe hat die Bundesregierung vier Optionen identifiziert, die in Zukunft die groessten Potenziale aufweisen. Demnach bieten effizientere Diesel- und Ottomotoren, neue Motorenkonzepte wie Hybridantriebe, BTLKraftstoffe und Wasserstoff in Brennstoffzellen- Fahrzeugen die groessten Chancen zur Einsparung fossiler Kraftstoffe. Neben diesen vier Optionen, die teilweise sofort, teilweise erst spaeter greifen, tragen auch die Biokraftstoffe Biodiesel und Bioethanol in groesserem Mass zur Substitution fossiler Kraftstoffe bei. Kurzfristig werden sie mit etwa fuenf Prozent Marktanteil bis zum Jahr 2010 den groessten Beitrag von allen alternativen Kraftstoffen leisten, der vor allem durch die Beimischung zu herkoemmlichen Kraftstoffen realisiert wird. Langfristig bieten BTL-Kraftstoffe von allen Biokraftstoffen die groessten Mengenpotenziale, werden aber erst nach 2010 in groesserem Masse zur Kraftstoffversorgung beitragen, da Herstellungskapazitaeten im industriellen Massstab noch nicht existieren und eine Reihe technischer Fragen geloest werden muss. Bis zum Jahr 2020 kann sich ihr Anteil dann sukzessive auf bis zu acht Prozent am Gesamtverbrauch erhoehen. Je staerker der BTL-Anteil zunimmt, desto mehr wird die Bedeutung von Biodiesel und Bioethanol zurueckgehen. Andere Biokraftstoffe wie reines Pflanzenoel oder die in dieser Broschuere nicht weiter behandelten Optionen Methanol und Dimethylether werden in absehbarer Zeit voraussichtlich keinen substanziellen Beitrag zum Ersatz fossiler Kraftstoffe leisten koennen. Die Chancen der genannten Einspar- und Ersatz-Optionen realisieren sich nicht von selbst. Durch die steuerliche Besserstellung, die Foerderung von Forschung und Entwicklung, die Unterstuetzung des Baus von Demonstrations- und Pilotanlagen und das Setzen technischer und rechtlicher Standards schafft der Staat geeignete Rahmenbedingungen. Aber nicht nur er ist als Akteur gefragt, auch Wissenschaft, Mineraloelwirtschaft und Automobilindustrie muessen sich an den vor uns liegenden Aufgaben beteiligen. Vor allem beim Bau von Versuchsanlagen sowie der Umsetzung der gewonnenen Erkenntnisse in eine grosstechnische Produktion ist ein substanzieller Beitrag der Wirtschaft unabdingbar. Und nicht zuletzt die Verbraucher koennen, indem sie anstehenden Veraenderungen positiv gegenueber stehen, den notwendigen Wandel unterstuetzen. Bei der steuerlichen Foerderung sind bereits wichtige Grundentscheidungen durch den Staat getroffen worden. Bei der vorerst bis 2009 befristeten Mineraloelsteuerbefreiung der Biokraftstoffe will sich die Bundesregierung national wie auch europaweit fuer eine Verlaengerung einsetzen. Auch in Forschung und Entwicklung wurden bereits eine Vielzahl von Projekten mit Schwerpunkten in den Bereichen Hybridantriebe, Biodiesel-, Pflanzenoelund BTL-Kraftstoffe sowie bei Brennstoffzellenantrieben unterstuetzt. Beim Bau von Versuchsanlagen besteht noch Handlungsbedarf. Dies gilt insbesondere fuer Anlagen zur Herstellung von BTLKraftstoffen. Neben der schon existierenden Pilotanlage in Freiberg bereitet die Bundesregierung momentan den Bau einer zweiten Anlage vor, in der ein alternatives Herstellungsverfahren erprobt werden soll. Zusammenfassend laesst sich sagen: Die Abloesung des in der westlichen Welt seit etwa 150 Jahren dominierenden fossilen Zeitalters gehoert nicht nur zu den groessten Aufgaben unseres Jahrhunderts, sie hat bereits begonnen! Der Anteil erneuerbarer Energien an der Energieversorgung nimmt stetig zu und das Bewusstsein ueber die Notwendigkeit eines Umsteuerns waechst in allen Bevoelkerungsschichten. Noch bleibt jedoch eine Menge zu tun, auch im Verkehrsbereich. Der Durchbruch in eine von Kreislaufwirtschaft und nachhaltigem Wirtschaften gepraegte Zukunft wird aber auch beim Verkehr nur gelingen, wenn dies gemeinsam von allen gesellschaftlichen Gruppen unterstuetzt wird.

Quelle: Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V. (FNR)