Warum sind Biokraftstoffe wichtig?

Woran müssen sich Biokraftstoffe messen lassen?

Wesentliche Kriterien bei der Bewertung von Biokraftstoffen sind:

Umwelt- und Energiebilanz: Bei der Umweltbilanz ist insbesondere die Reduzierung von CO2-Emissionen von Belang.
Aber auch die Auswirkungen auf Wasser, Luft und Boden z. B. hinsichtlich Versauerung, Eutrophierung, Photosmog oder Ozonabbau sind von Bedeutung. Ferner ist das Verhältnis von eingesetzter und gewonnener Energie massgebend.

Potenzial: Die Rohstoffbasis muss ausreichend gross sein, damit der Kraftstoff einen spuerbaren Beitrag zur Deckung des nationalen Kraftstoffbedarfs liefern kann. 2004 wurden in Deutschland 25,04 Mio. t Ottokraftstoff und 28,92 Mio. t Dieselkraftstoff verbraucht. Der Mineralölwirtschaftsverband (MWV) prognostiziert für das Jahr 2010 einen Verbrauch von 22,9 Mio. t Ottokraftstoff und 30,8 Mio. t Dieselkraftstoff. An diesen Verbrauchszahlen muss das Potenzial des jeweiligen Kraftstoffs gemessen werden.

Fahrzeugflotte: Die deutsche Fahrzeugflotte wird heute sehr weitgehend von Otto- und Dieselmotoren dominiert, andere Antriebstypen (Pflanzenoelmotoren, Erdgasmotoren) sind derzeit Nischenanwendungen. Da die Halbwertzeit der deutschen Fahrzeugflotte unter heutigen Rahmenbedingungen bei ca. 10 Jahren liegt, d. h. nach 10 Jahren ist noch die Haelfte der Fahrzeuge in Betrieb, wird die heutige Fahrzeugflotte den Kraftstoffmarkt bis weit in die nächste Dekade bestimmen. Biokraftstoffe, die mit den heutigen Motoren kompatibel sind, haben unter diesem Gesichtspunkt einen Vorteil.

Versorgungsstruktur: Die bestehende Kraftstoffversorgung ist auf flüssige Kraftstoffe, insbesondere Erdoelprodukte, ausgerichtet. Der Einsatz von gasfoermigen Kraftstoffen, von Ethanol in Beimischungen von mehr als 5 % oder von Wasserstoff erfordert Änderungen in der Versorgungsstruktur, insbesondere die Umrüstung des bestehenden Tankstellennetzes.

Wirtschaftlichkeit: Neben den Kosten der Fahrzeugentwicklung sowie für den Aufbau neuer Versorgungsstrukturen für den Kraftstoff sind insbesondere die Produktionskosten des Kraftstoffes massgeblich für die Wirtschaftlichkeit einer Kraftstofflinie.

Welche Biokraftstoffe sind besonders aussichtsreich?

Unter Beruecksichtigung der vorgenannten Kriterien und heutigen Rahmenbedingungen sind folgende Biokraftstoffe von besonderer Bedeutung:

Biodiesel – heute schon an der Tankstelle

Biodiesel ist bereits ein breit markteingefuehrter Biokraftstoff in Deutschland.
Die Produktionskapazitaet liegt derzeit bei ca. 1,1 Mio. t/a, weitere Anlagen mit einer Kapazitaet von 0,6 Mio. t/a sind im Bau oder in konkreter Planung.
Biodiesel kann seit dem 1. Januar 2004 herkoemmlichem Diesel steuerbefreit beigemischt werden. Der Absatz von Biodiesel erfolgt derzeit zu ca. 40 % als Reinkraftstoff in Fahrzeugflotten (vorwiegend LKW´s), 30 % werden als Reinkraftstoff von PKW genutzt und weitere 30 % werden als maximal 5 %ige Beimischung zu Dieselkraftstoff zugesetzt.
Rohstoff für die Biodieselproduktion in Deutschland ist Raps. Mit den vorhandenen und den geplanten Produktionskapazitaeten wird das aus Fruchtfolge- und Umweltschutzgruenden begrenzte Rapsanbaupotenzial von 1,5 Mio. ha/a in Deutschland nahezu ausgeschoepft. Aus heimischer Produktion koennten damit 3,8 % des deutschen Kraftstoffbedarfs gedeckt werden. An der bisher technisch begrenzten Nutzung von reinem Biodiesel in weiterentwickelten Motoren, die die verschaerften Abgasgrenzwerte der EURO IV- und EURO VRichtwerte einhalten, wird zur Zeit in der Automobilindustrie gearbeitet.

Bioethanol – auch in Deutschland auf dem Vormarsch

In Deutschland kommen für die Produktion von Ethanol zunaechst Getreide (Weizen, Roggen) oder Zuckerrueben in Frage. Drei Treibstoffethanolanlagen auf Basis von Getreide nehmen den Betrieb in 2005 auf. Bei vollem Betrieb werden die drei Anlagen rund 500 000 t Ethanol erzeugen.
Bioethanol kann in vielfaeltiger Form als Kraftstoff eingesetzt werden:
Nach den heutigen Normen können dem Ottokraftstoff bis zu 5 Vol.-% Ethanol zugesetzt werden. Erste mittelstaendische Unternehmen der Mineralölindustrie haben mit entsprechenden Beimischungen begonnen. Aufgrund technischer Anforderungen (Dampfdruckproblem) ist jedoch zu erwarten, dass eine Beimischung zunaechst auf begrenzte Mengen beschraenkt bleibt.
Dem Ottokraftstoff können daneben bis zu 15 Vol.-% ETBE beigemischt werden. ETBE ist ein Ether, der aus einem Anteil von 47 % Ethanol und 53 % fossilem Isobuten erzeugt wird. Es ist zu erwarten, dass ETBE zunaechst zur Substitution des fossilen MTBE als Oktanzahlverbesserer im Ottokraftstoff eingesetzt wird. Derzeit werden in Deutschland entsprechende MTBE-Produktionsanlagen auf die ETBEProduktion umgerüstet. Bei dieser Substitution können allerdings nur ca. 1,5 % des Ottokraftstoffs ersetzt werden (entspricht ca. 240.000 t Ethanol).
Ethanolbeimischungen von mehr als 5 % erfordern angepasste Motoren, die die Mischungen mit bis zu 85 Vol.-% Ethanol (E85) nutzen können (so genannte „Flexible Fuel Vehicles“ (FFV)) oder im Falle reinen Ethanols einen speziellen Ethanolmotor. FFV-Fahrzeuge werden in den USA, Brasilien und Schweden eingesetzt. Die Technologie wurde massgeblich von deutschen Unternehmen (Bosch) entwickelt. Deutsche Automobilunternehmen bieten FFV-Fahrzeuge in Brasilien und den USA an. Für E85 bedarf es einer eigenen Tankstelleninfrastruktur.
Die Nachfrage nach Bioethanol für den europaeischen Kraftstoffmarkt kann sowohl durch eine Produktion auf heimischer Rohstoffbasis als auch durch Drittlandsimporte gedeckt werden. Um angesichts erwartbarer verbesserter Marktzugangsmoeglichkeiten für Bioethanol aus Drittstaaten (z. B. Doha- Runde, MERCOSUR) zukuenftig Absatzmoeglichkeiten für auf heimischer Rohstoffbasis erzeugtes Bioethanol zu schaffen, muss die Wirtschaftlichkeit der Bioethanolerzeugung in der EU deutlich gesteigert werden.
Pro Liter Ethanol können gegenüber fossilen Kraftstoffen 0,8 bis 1,5 kg CO2 eingespart werden.
Das energetische Input-/Outputverhaeltnis liegt bei modernen Anlagen je nach Rohstoff und Nebenproduktverwertung zwischen 1:1,4 und 1:3,1. Eine aktuelle vom BMVEL gefoerderte Studie zeigt, dass sich der Energiegewinn noch erheblich steigern lässt.
Um das EU-Mengenziel 2010 mit 5,75 % Anteil alternativer Kraftstoffe zu erreichen, waeren, bezogen auf Ottokraftstoff 2,1 Mio. t Ethanol, dies entspraeche ca. 1 Mio. ha Weizen oder 400.000 ha Zuckerruebenanbauflaeche, notwendig.

Synthetische Biokraftstoffe – vielversprechende Option für die Zukunft

Die Herstellung synthetischer Kraftstoffe – auch als Biomass to liquid (BTL) Kraftstoffe bezeichnet – ist heute noch nicht marktreif. Bisher existiert eine Pilotanlage der Firma Choren im Technikumsmassstab in Freiberg/Sachsen. Eine Anlage, die 15.000 t Kraftstoff p. a. produzieren soll, ist im Bau. Technische, oekonomische und ökologische Fragestellungen zur BTL-Erzeugung sind noch zu beantworten, bevor eine industrielle Produktion erfolgen kann. Genaue Aussagen zu Energie- und oekobilanzen stehen noch aus. Erste Ergebnisse zeigen aber, dass die CO2-Minderung durch BTL-Kraftstoffe mindestens in der Gröoessenordnung wie bei Biodiesel liegt. Als Zielwert für die Herstellungskosten werden 50 ct/l angegeben.
Es ist nicht zu erwarten, dass BTL-Kraftstoffe bereits 2010 einen nennenswerten Beitrag zur Erreichung der EU-Mengenziele leisten können. Sie können jedoch im Laufe der zweiten Dekade groessere Marktbedeutung erlangen. Das sich abzeichnende Potenzial von BTL-Kraftstoffen ist deutlich höher als das von Biodiesel oder von Ethanol auf Basis von Getreide oder Zucker. Die BTL-Produktion kann auf Basis jeder festen Biomasse erfolgen, ein Umstand, der insbesondere dem Anbau von Energiepflanzen entgegenkommt.
Bei der Ganzpflanzennutzung sind deutlich höhere Ertraege pro Hektar möglich als beispielsweise bei der Rapsproduktion.
Unter technisch guenstigen Voraussetzungen koennten auf jaehrlich 2 Mio. ha ca. 25 % des heutigen Verbrauchs an Dieselkraftstoff erzeugt werden.
Auch reines Pflanzenöl wird insbesondere in der Landwirtschaft als Kraftstoff eingesetzt. Es wird dezentral in oelmuehlen gewonnen und vorwiegend regional vermarktet (Siehe Glossar).

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