Pilotprojekt mit E20
Biokraftstoffe sind ein notwendiges Mittel, um Mobilität zu erhalten oder auszubauen. Jedoch darf deren Herstellung nicht in Konkurrenz zur Produktion von Nahrungs- und Futtermitteln treten. Eine mögliche Alternative ist Zellulose-Ethanol, gewonnen aus Agrarreststoffen. Noch bis Jahresende läuft hierzu ein Pilotprojekt – Stichwort E20.
Auf der einen Seite wachsende Weltbevölkerung und somit steigende Nachfrage nach Energie, auf der anderen Seite – eher früher als später – Verknappung des Rohöls und weiterhin steigende Kraftstoffpreise. Nicht zu vergessen Mensch und Umwelt, sprich ge-sicherte Nahrungsmittelversorgung und Emissionsreduzierung. Im Transport-sektor versucht man, das Dilemma mit Hilfe von Biokraftstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen zu lösen, wofür in der EU, den USA und anderen Nationen bereits gesetzliche Grundlagen geschaffen wurden. In der EU ist das die Erneuerbare-Energien-Richtlinie (EER). Ziel ist, bis zum Jahr 2020 zehn Prozent der im Verkehrssektor benötigten Energie durch erneuerbare Energieträger zu decken. Zudem wurden einige Nachhaltigkeitskriterien definiert, die am 1. Januar 2011 in Kraft traten, u. a. Nichtnutzung ökologisch wertvoller Flächen zum Anbau der benötigten Biomasse. In nationalen Aktionsplänen der EU-Mitgliedsstaaten ist fixiert, mit welchen Maßnahmen man die Ziele der EER erreichen will: Beimischungsquoten für Biokraftstoffe, Steuervergünstigungen, finanzielle Förderungen der Herstellung etc.
Bioethanol, mit rund 80 Prozent der weltweit am meisten verbreitete Biokraftstoff (vgl. Kasten auf Seite 17), wird aktuell zum größten Teil aus stärke- oder zuckerhaltigen Pflanzen gewonnen. In Europa sind das Zuckerrüben, in den USA Mais und in Brasilien Zuckerrohr. Dieser als erste Generation bezeichnete Bioethanol steht wegen Konkurrenz zu Nahrungs- und Futtermitteln, zusätzlichem Landbedarf und umstrittener Reduzierung von Treibhausgasen in der Kritik.
Eine mögliche Alternative tut sich mit Zellulose-Ethanol auf, der aus Agrarreststoffen (Getreidestroh, Maisstroh, Bagasse aus Zuckerrohr oder Energiepflanzen wie Rutenhirse (Switchgrass) und Miscanthus gewonnen wird. Hierzu läuft noch bis zum Jahresende ein Pilotprojekt mit 20-prozentiger Beimischung von Zel-lulose-Ethanol zu Superkraftstoff.
Drei Unternehmen sind beteiligt
Beteiligt an diesem Pilotprojekt sind die beiden Chemieunternehmen Clariant und Haltermann (www.clariant.com, www.haltermann.com) und der Autobauer Daimler (www.daimler.com).
Ausgangsbasis der Zellulose-Ethanol-Gewinnung ist Weizenstroh, das einen hohen Anteil an Lignozellulose besitzt. „Der am häufigsten natürlich vorkommende nachwachsende Rohstoff“, informiert Clariant. „Der schwierigste Schritt bei der Ethanolgewinnung aus diesen Rohstoffen ist die Spaltung der langkettigen Zellulose und Hemizellulose in Zuckermonomere, um diese anschließend zu Ethanol vergären zu können. Durch den Einsatz biotechnologischer Verfahren ist dies heute technisch und wirtschaftlich möglich.“ Das erfolgt in der so genannten Sunliquid-Anlage in Straubing (Niederbayern), in Betrieb gegangen im Juli 2012 und auf jährlich rund 4.500 Tonnen Agrarreststoffe ausgelegt. Anschließend wird das Zellulose-Ethanol nach Hamburg transportiert, wo es Haltermann mit konventionellem Kraftstoff zu „Sunliquid20“ (E20) vermischt. Die Tankstelle des Pilotprojekts steht im Daimler-Werk Untertürkheim, die Testflotte besteht ausschließlich aus Pkw der Marke Mercedes-Benz (vgl. Bild auf Seite 16).
Prof. Andre Koltermann, Leiter Biotechnologie & Renewables bei Clariant: „Der Flottentest demonstriert nun die Marktreife und technische Verträglichkeit dieses Kraftstoffs in Serienfahrzeugen mit einer Beimischungsquote von 20 Prozent zu Superbenzin. Dies zeigt, dass Biokraftstoffe der zweiten Generation auf Basis von Agrarreststoffen nicht nur in der Produktion, sondern auch in der Anwendung technologisch reif und verfügbar sind.“ Peter Lueckert, Leiter Entwicklung Motoren, Powertrain und Einspritzung der Daimler AG, ergänzt: „Insbesondere bei den Biokraftstoffen der zweiten Generation sehen wir große Potentiale in puncto Nachhaltigkeit und CO2-Einsparung. In unseren aktuellen Mercedes-Benz Blue Direct Ottomotoren lässt sich schon heute Benzin mit 20 Prozent Ethanol problemlos verwenden.“
Laut Clariant ist die Herstellung von Zellulose-Ethanol schon heute nahezu CO2-neutral, konkret werden 95 Prozent Emissionseinsparung, verglichen mit konventionellem Ottokraftstoff, genannt. Durch die Nutzung von Agrarreststoffen entfallen die Konkurrenzsituation zu Nahrungs- und Futtermitteln und der zusätzliche Landbedarf. Die hohe Oktanzahl von über 100 RON ist ein weiterer Vorteil dieses Biokraftstoffs.
„Weltweit, auch in Deutschland, bleiben heute noch große Mengen an Agrarreststoffen ungenutzt. Mit Zellulose-Ethanol könnte rund ein Viertel des für 2020 prognostizierten europäischen Benzinbedarfs gedeckt werden – ein wichtiger Baustein hin zur nachhaltigen Mobilität“, so Udo Hartmann, Leiter Konzernumweltschutz der Daimler AG.
Kommerzielle Anlagen in den USA
In den USA werden derzeit die ersten Produktionsanlagen im kommerziellen Maßstab errichtet. Dort wurde 2007 ein Gesetz verabschiedet, das den Anteil von Biokraftstoffen am jährlichen Kraftstoffverbrauch ab 2022 auf 15 Prozent festschreibt. Biokraftstoffe auf Basis lignozellulosehaltiger Agrarreststoffe – in den USA für Zellulose-Ethanol-Herstellung subventioniert – sollen daran einen 60- prozentigen Anteil haben. Peter Diehl
Die Reifenentwickler von Barum sehen weiterhin einen Trend zu größeren Räderabmessungen. Bereits zwischen 2008 und 2012 haben die Nachfragen nach 17-Zoll-Reifen um fünf Prozent, nach 18-Zoll-Reifen um sieben Prozent und nach Reifen in 19 Zoll und größer um 13 Prozent zugelegt. Entsprechend ist der neue Sommerreifen Barum Bravuris 3 in 71 Größen für Felgendurchmesser von 15 bis 20 Zoll, in Reifenbreiten von 185 bis 255 Millimeter und in Querschnitten von 50 bis 35 Prozent erhältlich. Laufleistung, Handling, Rollwiderstand und vor allem das Nassbremsen wurden gegenüber dem Vorgänger verbessert, so der zum Continental-Konzern gehörende Hersteller. Der neue Reifen ist ab sofort für Fahrzeuge ab der Kompaktklasse aufwärts verfügbar. dv
Überblick
Biosynthetisch hergestellte Kraftstoffe, die in ihrer Verwendung mit mineralölbasierten Kraftstoffen vergleichbar sind, nennt man Biokraftstoffe. Mit rund 80 Prozent hat Bioethanol weltweit den größten Anteil an diesen Kraftstoffen.
Bioethanol
Gewinnung aus pflanzlichen Rohstoffen
Nutzung als Beimischung oder in Reinform (E100)
in Deutschland seit Anfang 2011 neben E5 auch E10 flächendeckend im Angebot
einige Tankstellen bieten zudem E85 für so genannte Flexible-Fuel-Fahrzeuge an
Biomethan
Gewinnung aus Biogas
nutzbar in CNG-Fahrzeugen
BTL-Kraftstoffe
Kürzel steht für biomass to liquid
Gewinnung aus pflanzlichen Rohstoffen
synthetischer Kraftstoff, der, je nach Aus-legung, Otto- oder Dieselkraftstoff ersetzt
noch in Entwicklungsphase
Biodiesel
Gewinnung durch Umesterung von Raps-, Palm- oder Sojaöl mit Methanol zu Fett-säuremethylester (FAME)
Nutzung als Beimischung oder in Reinform (B100)
in Deutschland seit 2005 Beimischung von fünf Prozent Biodiesel vorgeschrieben, seit 2009 Beimischung von bis zu sieben Prozent erlaubt
Pflanzenöl
meist Rapsöl
erfordert angepasste Motoren
- Ausgabe 6/2014 Seite 16 (6.3 MB, PDF)