Biokraftstoff.html



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Als Biokraftstoff oder Biotreibstoff werden Kraftstoffe für Verbrennungsmotoren oder Heizungen bezeichnet, die aus Biomasse hergestellt werden. Die Vorsilbe "Bio" sagt jedoch nichts darüber aus, dass die pflanzlichen Ausgangsstoffe als so genannte Bio-Produkte bezeichnet werden dürfen, denn es wird überwiegend in konventioneller Landwirtschaft produziert. Parallel etabliert sich deshalb die Bezeichnung Agrar- oder Agrotreibstoffe.

Bearbeiten Arten

Gemäß der EU-Richtlinie 2003/30/EG^[1] gelten zumindest folgende Erzeugnisse als Biokraftstoffe:

• Bioethanol und Cellulose-Ethanol: Ethanol, das aus Biomasse oder dem biologisch abbaubaren Teil von Abfällen hergestellt wird und für die Verwendung als Biokraftstoff bestimmt ist;
• Biodiesel: Methylester eines pflanzlichen oder tierischen Öls mit Dieselkraftstoffqualität, der für die Verwendung als Biokraftstoff bestimmt ist;
• Biogas: Brenngas, das aus Biomasse oder aus dem biologisch abbaubaren Teil von Abfällen hergestellt wird, durch Reinigung Erdgasqualität erreichen kann und für die Verwendung als Biokraftstoff für Erdgasfahrzeuge bestimmt ist, oder Holzgas;
• Biomethanol: Methanol, das aus Biomasse hergestellt wird und für die Verwendung als Biokraftstoff bestimmt ist;
• Biodimethylether: Dimethylether, der aus Biomasse hergestellt wird und für die Verwendung als Biokraftstoff bestimmt ist;
• Bio-ETBE (Ethyl-tertiär-Butylether): ETBE, der auf der Grundlage von Bioethanol hergestellt wird;
• Bio-MTBE (Methyl-tertiär-Butylether): Kraftstoff, der auf der Grundlage von Biomethanol hergestellt wird;
• Synthetische Biokraftstoffe (BtL-Kraftstoff): synthetische Kohlenwasserstoffe oder synthetische Kohlenwasserstoffgemische, die aus Biomasse gewonnen wurden;
• Biowasserstoff: Wasserstoff, der aus Biomasse oder aus dem biologisch abbaubaren Teil von Abfällen hergestellt wird und für die Verwendung als Biokraftstoff bestimmt ist;
• reines Pflanzenöl: Öl, das durch Auspressen, Extraktion oder vergleichbare Verfahren aus Ölsaaten gewonnen wird, roh oder raffiniert, jedoch chemisch unverändert, sofern es für den betreffenden Motorentyp geeignet ist und die entsprechenden Emissionsanforderungen erfüllt;
• Biobutanol: Butanole, wie 1-Butanol und Isobutanol, die durch mikrobiologische Vergärung von Biomasse hergestellt werden und als Biokraftstoff verwendet werden können.^[2]

Bearbeiten Biokraftstoffe im Sinne des § 50 des Energiesteuergesetzes vom 15. Juli 2006

• Biobutanol
• Biodiesel Fettsäure-Methylester (FAME)
• Bioethanol
• Biogas
• Biomethanol
• Ethyl-tert-butylether (ETBE)
• Pflanzenöl
• Synthetische Biokraftstoffe BtL-Kraftstoffe (Biomass-to-Liquid)
• Wasserstoff aus Biomasse
• Cellulose-Ethanol

Bearbeiten Verwendung

Durch die Zumischung von Biotreibstoffen zu den erdölbasierten Treibstoffen kann die bestehende Tankstelleninfrastruktur ohne Ausbau genutzt werden. Biodiesel kann bis ca. 6 % dem fossilen Diesel und Ethanol dem fossilen Benzin beigemischt werden. Je nach Reaktionsführung und Destillationsschnitt beim Fischer-Tropsch-Verfahren lässt sich BtL-Kraftstoff unbegrenzt dem Benzin oder Diesel beimischen bzw. kann diesen ersetzen.

Biokraftstoff (GWh)[3][4]
Nr.	Staat	Totalt	Totalt	Biodiesel	Bioetanol	Totalt	Biodiesel	Bioetanol
1	Deutschland	21703	40417	29447	3544	46552	34395	3408
2	Frankreich	4874	8574	6855	1719	16680	13506	3174
3	Osterreich Österreich	920	3878	3878	0	4524	4270	254
4	Spanien	1583	1961	629	1332	4341	3031	1310
5	Vereinigtes Königreich	793	2097	1533	563	4055	3148	907
6	Schweden*	1938	2587	523	1894	3271	1158	2113
7	Portugal	2	818	818	0	1847	1847	0
8	Italien	2 059	1732	1732	0	1621	1 621	0
9	Bulgarien		96	96	0	1308	539	769
10	Polen	481	1 102	491	611	1171	180	991
11	Belgien	0	10	10	0	1061	1061	0
12	Bild:Flag of Greece.svg Griechenland	32	540	540	0	940	940	0
13	Litauen	97	226	162	64	612	477	135
14	Luxemburg	7	6	6	0	407	397	10
15	Tschechien	33	226	213	13	382	380	2
16	Slowenien	58	50	48	2	160	151	9
17	Slowakei	110	153	149	4	154	n.a.	154
18	Ungarn	28	139	4	136	107	0	107
19	Niederlande	0	371	172	179	101	n.a.	101
20	Irland	9	36	8	13	97	27	54
21	Danemark Dänemark	0	42	0	42	70	0	70
22	Lettland	34	29	17	12	20	0	20
23	Finnland	0	10	0	10	n.a.	n.a.	n.a.
24	Rumänien	-	32	32	0	n.a.	n.a.	n.a.
25	Malta	8	10	10	0	n.a.	n.a.	n.a.
26	Estland	0	7	7	0	n.a.	n.a.	n.a.
27	Republik Zypern	0	0	0	0	n.a.	n.a.	n.a.
27	EU Gesamt	34796	65148	47380	10138	89482	67154	13563
n.a. = not available

Bearbeiten Zielsetzungen

Innerhalb der Europäischen Union werden derzeit verbindliche Ziele für den Anteil von Biokraftstoffen am Energiemix des Transportsektors diskutiert. Derzeit (Februar 2008) steht ein Vorschlag der EU-Kommission zur Festlegung eines Minimalanteils von 10 % in jedem Mitgliedsland zur Erörterung. Dieser Vorschlag stellt bereits das Ergebnis mehrjähriger Gespräche dar.^[5]

Bundesumweltminister Sigmar Gabriel hat eine erhöhte Beimischung von Bioethanol für Treibstoffe aus technischen Gründen gestoppt.

Bearbeiten Kraftstofftypen

Wegen der hohen Zähigkeit von Pflanzenöl-Kraftstoff müssen damit betriebene Fahrzeuge umgerüstet werden. Eine Veresterung von Pflanzenöl mit Methanol gewinnt Biodiesel, der dem fossilen Diesel sehr ähnlich ist. Eine Reihe von Fahrzeugherstellern haben daher Biodiesel für ihre Fahrzeuge zugelassen. In Deutschland wird dem normalen Diesel gesetzlich verordnet derzeit 7 % Biodiesel beigemischt.

Agrarethanol spielt in Europa bei der Treibstoffherstellung keine Rolle, Cellulose-Ethanol werden zukünftig mehr Chancen eingeräumt. Mehr als 3 Millionen der in Deutschland zugelassenen Fahrzeuge vertragen jedoch keine Beimischung von mehr als 5 % Alkohol, deshalb wurde im April 2008 eine zunächst geplante Erhöhung des Alkoholanteils im Benzin auf 10 % gestoppt.^[6]

In Ländern wie Brasilien können zucker- oder stärkehaltige Rohstoffe so kostengünstig produziert werden, dass Ethanol den erdölbasierten Treibstoffen Konkurrenz machen kann. So macht in Brasilien Bioethanol 44 Prozent des gesamten Treibstoffverbrauchs aus.^[7] Vorrangig eingesetzt werden in Brasilien Treibstoffe mit 25 % Ethanol und 75 % Benzin, sowie 100% Ethanol eingesetzt. Das E85 mit 85 % Ethanol und 15 % Benzin ist in den USA verbreitet. Auch in Deutschland ist E85 erhältlich.

BtL-Kraftstoff (Biomass to Liquid) gehört zur 2. Generation flüssiger Treibstoffe aus Reststoffen wie Bio- und Durchforstungsabfälle und Reststroh. Das Herstellverfahren entspricht der traditionellen Kohleverflüssigung nach dem Fischer-Tropsch-Verfahren und die erzeugten BtL-Kraftstoffe sind dem bisherigen Benzin und Diesel sehr ähnlich. Sie können problemlos auch in alten Motoren eingesetzt werden. Eine Versuchsanlage wurde von Choren Industries in Freiberg/Sachsen 2005 erfolgreich getestet. Die weltweit erste kommerzielle Anlage zur Erzeugung eines synthetischen Biokraftstoffes befindet sich derzeit am Firmenstandort von Choren in Freiberg in der Phase des Hochfahrens. Im April 2008 wurde die mechanische Fertigstellung der Anlage erreicht.^[8]

Neben den oben erwähnten Biokraftstoffen befinden sich weitere Biokraftstoffe der 3. Generation noch weitgehend in einer sehr frühen Entwicklungsphase. Zu diesen zählen Biobutanol,^[9] Biobenzin, Isoprenoidkraftstoffe und Octanol.^[10]

Es gibt auch erste Ansätze, mit gentechnisch veränderten Mikroorganismen aus pflanzlichen Abfällen oder auch im Rahmen von großtechnischen Algenzuchten petrochemische Kraftstoffe herzustellen. Dabei wird ein Mehrfaches der Erntefaktoren der bisherigen, trocken geernteten Biospritpflanzen erwartet und eine deutlich leichtere Weiterverarbeitung angenommen.^[11]

Bearbeiten Luftfahrt

Am 24. Februar 2008 wurde der erste Linienflug einer Boeing 747-400 mit Biokraftstoff anstelle von Kerosin durchgeführt, die Maschine der Virgin Atlantic Airways flog vom Londoner Flughafen Heathrow nach Amsterdam.^[12] Der Einsatz von Biokraftstoff in der Luftfahrt stellt eine besondere Herausforderung dar, da gewährleistet sein muss, dass der Treibstoff auch in einer Flughöhe von über 10.000 m und Temperaturen von unter -60 °C flüssig bleibt und konstante Verbrennungsleistung bietet.^[13]

Bearbeiten Kritik

Beim Ersatz von Erdöl durch Biokraftstoff kommt es zu Abwägungskonflikten etwa zwischen Klimaschutz und dem Schutz von Wasser, Boden und Biodiversität^[14] wie auch zu Flächenkonkurrenzen zwischen Energiepflanzenanbau und Nahrungsmittelproduktion.

Die Herstellung von Biosprit wurde in den letzten Jahren insbesondere aus Klimaschutzgründen und zur Verringerung der Abhängigkeit vom Erdöl ausgebaut (in tropischen Ländern lohnt sich die Biospritherstellung in Plantagen wegen der klimatischen Bedingungen mehr). Biosprit galt dabei regelrecht als Wunderwaffe zur Verringerung von Treibhausgasen. Er wird aktuell zum Gegenstand der politischen Auseinandersetzung und von Evo Morales und Alan García gegenüber Luiz Inácio Lula da Silva, der dies zurückweist, als Ursache der aktuellen Nahrungsmittelpreissteigerungen kritisiert.^[14]

Experten der Vereinten Nationen sehen Risiken bei einer exzessiven Nutzung von Nahrungsmittelpflanzen als Kraftstoff.^[15] Einer Modellrechnung zufolge würde bei der Anlage von Biospritplantagen in Brasilien, Südostasien oder in den USA deutlich mehr Kohlenstoffdioxid freigesetzt, als durch die Substitution fossiler Brennstoffe eingespart werden könne. Eine Einsparung von Treibhausgasen sei mit Grünschnitt, Resthölzern oder auf stillgelegten Agrarflächen erzeugten Biokraftstoffen möglich. ^[16] Wissenschaftler, die dem Copenhagen Consensus nahestehen, halten diese Argumentation für nicht relevant. Die Bekämpfung von Hunger und Mangelernährung, auch durch Zugang zu moderner Agrartechnologie, und der Wegfall von Exportbeschränkungen sei neben der Bekämpfung von Infektionskrankheiten deutlich wichtiger als der Klimaschutz.

Auch aufgrund der parallel stattgefundenen Nahrungsmittelverteuerung gerät die Verwendung von landwirtschaftlichen Biokraftstoffen unter Kritik, insbesondere da diese Verteuerung in einigen Entwicklungsländern erhebliche Proteste ausgelöst hat.^[17] Laut eines gemeinsamen Berichts der FAO und der OECD kann die Produktion von Biokraftstoff in Zukunft zu einem Anstieg der Lebensmittelpreise führen.^[18] Diese Annahmen der FAO und der OECD werden von anderer Seite zurückgewiesen, entscheidend seien viel mehr hausgemachte Ursachen wie extreme Armut, Korruption und eine unverantwortliche Vernachlässigung der kleinbäuerlichen Landwirtschaft in Entwicklungsländern in Verbindung mit einer generell falschen Wirtschaftspolitik, Exportrestriktionen und Preisvorgaben.^[14] Laut eines im Juli 2008 bekannt gewordenen vertraulichen Berichts der Weltbank hat die Produktion von Biokraftstoff einen bis zu 75%-igen Anteil am Anstieg der Lebensmittelpreise.^[19]

Ein in der EU gewählter Ausweg ist die Beschränkung der Biospritherstellung auf bislang extensiv genutzte Bereiche und Stilllegungsflächen und die Förderung von Treibstoffen aus pflanzlichen Abfallstoffen (z.B. Cellulose-Ethanol, BtL-Kraftstoffe). Eine vollständige oder weitgehende Umstellung von fossilen Treibstoffen auf Biosprit aus Feldfrüchten ist in Mittel- und Nordeuropa unrealistisch. Mit dem Anbau von Raps auf der gesamten derzeitigen deutschen Anbaufläche könnten maximal 10 Prozent des im Verkehrssektor benötigten Diesels ersetzt werden. Eine stärkere Verwendung von Holz in stationären Verbrennungsanlagen würde immerhin knapp 10 % des Gesamtenergiebedarfes decken können.

Eine zukünftig mögliche Herstellung von Biosprit mithilfe gentechnisch modifizierter Organismen^[20], ^[21] und Algen löst sowohl hohe Erwartungen wie auch grundsätzliche Kritik an der grünen Gentechnik aus.

Seitens des VCD wird an Biokraftstoffen kritisiert, diese würden als Vorwand verwendet, eine ressourcen- und klimapolitisch begründete Senkung des Durchschnittsverbrauchs von Neuwagen unnötig oder weniger dringend darzustellen.^[22] Einige Auto- und Mineralölfirmen in Deutschland unterstützen und fördern Biosprit der neuesten Generation in einer Pilotanlage in Freiberg (Sachsen), weil sie auch weiterhin eine große Nachfrage nach schnellen und leistungsfähigen Automobilen bedienen wollen. Nur etwa 11 Prozent der Erdoberfläche sind momentan landwirtschaftlich nutzbar.

Weitere Kritik äußerten Wissenschaftler um den Chemie-Nobelpreisträger Paul J. Crutzen. Diese hatten berechnet, dass durch den Dünger, der für Raps und Mais benötigt wird, große Mengen Lachgas freigesetzt werden, dessen klimaschädliche Wirkung den Effekt des eingesparten Kohlendioxids wieder mehr als zunichte macht. Den vorläufigen Ergebnissen zufolge verursacht Raps-Sprit (Biodiesel) eine bis zu 1,7-fache relative Erderwärmung im Vergleich zu fossilem Treibstoff. Für die ebenfalls untersuchte Energiepflanze Mais betrug die relative Erwärmung 0,9-1,5, und allein für Zuckerrohr ergab sich ein klimafreundlicher Effekt mit einer relativen Erwärmung von 0,5-0,9.^[23][24][25] Die endgültige Fassung der Crutzen-Studie, erschienen im Jahr 2008, enthielt zusätzliche Daten mit neu berechneten Faktoren, die jeweils einem der von anderen Wissenschaftlern eingebrachten Einwände Rechnung tragen. Hiernach können durch eine hohe Effizienz des Stickstoffdüngers, durch einen hohen Anteil an Gülle im Dünger (20 %) oder durch eine effiziente Nutzung der Nebenprodukte bei der Treibstoffproduktion die Erwärmungsfaktoren bei Raps auf bis zu 0,5, bei Mais auf bis zu 0,4 und bei Zuckerrohr auf bis zu 0,3 gesenkt werden. Das entspräche einer um den Faktor 2, 2,5 bzw. 3 niedrigeren Erderwärmung als bei der Nutzung von fossilem Treibstoff.^[26]

Bearbeiten Siehe auch

• Bioenergie
• Erneuerbare Energien
• Nachwachsender Rohstoff

Bearbeiten Literatur

• Fachagentur für Nachwachsende Rohstoffe e.V.: SYNTHETISCHE BIOKRAFTSTOFFE. Techniken - Potentiale - Perspektiven 2005. Landwirtschaftsverlag Münster. Band 25 aus der Reihe Nachwachsende Rohstoffe, ISBN 3-7843-3346-X
• Michael Weitz: Biokraftstoffe - Potenzial, Zukunftsszenarien und Herstellungsverfahren im wirtschaftlichen Vergleich, Diplomica Verlag, CT Salzwasser-Verlag, Oktober 2006, ISBN 978-3-8324-9352-3
• Lorenzo Cotula, Nat Dyer, Sonja Vermeulen: Fuelling exclusion? The biofuels boom and poor people's access to land, International Institute for Environment and Development, FAO, 2008, ISBN 978-1-84369-702-2

Bearbeiten Weblinks

• Union zur Förderung von Öl- und Proteinpflanzen e. V.
• Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V.: Portal Biokraftstoffe
• Agro-Kraftstoffe: Grundlagen, ökologische und soziale Aspekte – Umweltinstitut München
• „Brandrodung für Biodiesel?“ – regenwald.org
• Biotechnology for Biofuels – ein neues Open Access-Journal zum Thema (englisch)
• Ökobilanz von Biotreibstoffen, Schlussbericht der Empa-Studie von April 2007 (PDF)
• Benzin aus Bakterien – Technology Review
• Agrofuels in India, private unlimited (PDF)
• Studenteninitiative TU Braunschweig

Bearbeiten Fußnoten

1. ↑ Richtlinie 2003/30/EG zur Förderung der Verwendung von Biokraftstoffen oder anderen erneuerbaren Kraftstoffen im Verkehrssektor
2. ↑ Technology Review: Better Bugs for Making Butanol, 16. Januar 2008
3. ↑ Biofuels barometer 2007 – EurObserv’ER Systèmes solaires Le journal des énergies renouvelables n° 179, s. 63-75, 5/2007
4. ↑ Biofuels barometer 2008 - EurObserv’ER Systèmes solaires Le journal des énergies renouvelables n° 185, p. 49-66, 6/2008
5. ↑ Proposal for a directive of the European Parliament and of the Council on the promotion of the use of energy from renewable sources. Brüssel, 23. Januar 2008. COM(2008) 19, 2008/0016 (COD) (PDF; 329 KB)
6. ↑ Hamburger Abendblatt: Biosprit-Verordnung endgültig vom Tisch, 16. Juli 2008
7. ↑ Spiegel Online: Neuer Sprit ab 2007: Biokraftstoff ist kein Allheilmittel für die Umwelt, 6. Dezember 2006
8. ↑ Website der Firma Choren Industries
9. ↑ Website der Firma Butalco
10. ↑ The Economist: Advanced biofuels – Ethanol, schmethanol, 27. September 2007
11. ↑ Spiegel Online: Kraftstoff aus Algen: Sprit aus dem Ozean, 11. Januar 2007
12. ↑ BBC News: Airline in first biofuel flight, 24. Februar 2008
13. ↑ heise online: Virgin-Chef will 747 mit Biosprit fliegen lassen, 14. Januar 2008
14. ↑ ^{a b c} Frankfurter Allgemeine Zeitung: Ernährungskrise: Stiller Tsunami, 22. April 2008
15. ↑ UN-Energy: Sustainable Bioenergy. A Framework for Decision Makers (PDF; 1,01 MB)
16. ↑ Joseph Fargione, Jason Hill, David Tilman, Stephen Polasky, Peter Hawthorne: Land Clearing and the Biofuel Carbon Debt. In: Science, 7. Februar 2008 (Abstract)
17. ↑ Die Welt: Hunger: Weltbank-Chef kritisiert Biosprit, 14. April 2008
18. ↑ OECD: Growing bio-fuel demand underpinning higher agriculture prices, says joint OECD-FAO report, 4. Juli 2007; bezogen auf OECD-FAO: OECD-FAO Agricultural Outlook 2007-2016 (PDF; 779 KB)
19. ↑ heise online: Biotreibstoffe stehen hinter Anstieg der Lebensmittelpreise, 4. Juli 2008
20. ↑ http://www.spiegel.de/wissenschaft/natur/0,1518,572186,00.html
21. ↑ http://www.butalco.com
22. ↑ VCD: Weg vom Öl: Alternative Antriebe, abgerufen am 9. August 2008
23. ↑ Süddeutsche Zeitung: Alternative Energiequellen – Klimakiller vom Acker, 26. September 2007
24. ↑ Die Zeit: Ernüchternde Klimabilanz, 26. September 2007
25. ↑ P. J. Crutzen, A. R. Mosier, K. A. Smith & W. Winiwarter: N₂O release from agro-biofuel production negates global warming reduction by replacing fossil fuels. In: Atmos. Chem. Phys. Discuss. 7, 2007, S. 11191-11205 (Abstract). 
26. ↑ P. J. Crutzen, A. R. Mosier, K. A. Smith & W. Winiwarter: N₂O release from agro-biofuel production negates global warming reduction by replacing fossil fuels. In: Atmos. Chem. Phys. 8, 2008, S. 1389-395 (Abstract und vollständige Veröffentlichung als PDF)). 

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