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Warum sind Biokraftstoffe wichtig?
Ausblick & Glossar
Biokraftstoffe leisten einen wichtigen
Beitrag zu klima-, energie- und agrarpolitischen
Zielen.
Es ist zu erwarten, dass Biodiesel und Bioethanol
bis in das nächste Jahrzehnt hinein
die wichtigsten Biokraftstoffe sein werden.
Im Laufe der naechsten Dekade können BTLKraftstoffe
eine dominierende Rolle uebernehmen.
Bei Biodiesel wird die Beimischung zu fossilem
Diesel bis 5 % an Bedeutung gewinnen.
Mit den vorhandenen und geplanten Produktionskapazitaeten
kann bei Ausschoepfung
des maximalen Rohstoffpotenzials von
1,5 Mio. ha Raps 3,8 % des Kraftstoffbedarfs
in Deutschland gedeckt werden.
Bioethanol auf Basis heimischer Rohstoffe
oder von Drittlandsimporten kann ebenfalls
einen wesentlichen Beitrag zur Erreichung
der EU-Mengenziele 2010 leisten.
Schüssel hierzu ist eine Beimischung von
Ethanol zu Ottokraftstoff. Ein begrenzter
Absatz ist über die Beimischung von ETBE
(auf Basis von Bioethanol) zu Ottokraftstoff
als MTBE-Ersatz zu erwarten. FFV-Fahrzeuge
können, da diese Technologie nur für Neufahrzeuge
relevant ist, mittelfristig einen
zusaetzlichen Beitrag leisten. Um das EU-Ziel
eines Anteils von 5,75 % alternativer Kraftstoffe
in 2010 zu erreichen, waeren – bezogen
auf Ethanol in Ottokraftstoff – 2,1 Mio. t Ethanol
notwendig. Das entspricht ca. 1 Mio. ha
Weizen oder 400.000 ha Zuckerrueben.
Andere Biokraftstoffe besitzen Potenziale
für Nischenanwendungen (reines Pflanzenöl
zum Einsatz insbesondere in der Landwirtschaft)
oder sind unter den gegebenen
Rahmenbedingungen bzw. beim derzeitigen
Stand der Entwicklung nicht als aussichtsreich
zu bewerten (Biogas, DME, Wasserstoff
aus Biomasse).
In Zukunft ist eine schrittweise Verbesserung
der Wettbewerbsfaehigkeit von Biokraftstoffen
zu erwarten. Zum einen ist von
tendenziell steigenden Rohoelpreisen auszugehen.
Zum anderen ist durch die Weiterentwicklung
von Technologien mit sinkenden
Bereitstellungskosten für die Kraftstoffe
zu rechnen.
Um angesichts erwartbarer verbesserter
Marktzugangsmoeglichkeiten für Biokraftstoffe
aus Drittstaaten (Doha-Runde, MERCOSUR)
zukuenftig Absatzmoeglichkeiten für
auf heimischer Rohstoffbasis erzeugte Biokraftstoffe
zu schaffen, muss der Absatz für
Biokraftstoffe entwickelt und/oder die Wirtschaftlichkeit
der Biokraftstofferzeugung
in der EU verbessert werden.
BTL-Kraftstoffe versprechen gegenüber den
Biokraftstoffen der ersten Generation Vorteile
hinsichtlich Mengenpotenzial, Emissionen
bei der Verbrennung und Eignung
für neuartige Verbrennungsmotoren. Die
Klaerung noch offener Fragen zu Technologie,
Wirtschaftlichkeit und oekologie muss
vorangetrieben werden, um eine möglichst
rasche Markteinfuehrung zu ermöglichen.
Die in Deutschland und weltweit vorhandenen
Biomassepotenziale reichen aus, um
die Nutzung für die Biokraftstofferzeugung
neben anderen Verwertungen im stofflichen
und energetischen Bereich voranzutreiben.
Zum Ausbau der Biokraftstoffproduktion
und -nutzung hat die Bundesregierung
bereits zahlreiche Massnahmen ergriffen.
Ergaenzende kuenftige Aktivitaeten betreffen
insbesondere ordnungspolitische Massnahmen
zur Unterstuetzung der Markteinfuehrung,
die Staerkung von Forschung, Entwicklung
und Demonstration, den Ausbau
der internationalen Zusammenarbeit und
der Verbraucherinformation.
Welche Biokraftstoffe
gibt es und was leisten
sie?
Biodiesel:
Als Biodiesel wird ein Fettsaeuremethylester
(FAME)-Gemisch bezeichnet, das bei der
chemischen Umsetzung von Fetten und oelen
mit Methanol entsteht. Dabei stammt das
Methanol heute noch aus fossilen Quellen,
könnte aber kuenftig durch „Biomethanol“
aus der Biomassevergasung oder Biogaserzeugung
ersetzt werden. Biodiesel kann
unter geringen Änderungen in modernen
Dieselmotoren eingesetzt werden. In
Deutschland wird bisher zur Herstellung
von Biodiesel meist Rapsöl eingesetzt (Rapsoelmethylester
- RME). Andere Fette und Öle,
beispielsweise Tierfette aus der Tierkoerperbeseitigung,
Palmoel oder Leindotteroel,
erfüllen allein nicht den europaeischen
Standard für Biodiesel (DIN EN 14214) und
weisen auch insbesondere bei den Kalteigenschaften
deutliche Nachteile gegenüber
RME auf. Biodiesel kann als Reinkraftstoff
eingesetzt werden oder dem Diesel mit
bis zu 5 % beigemischt werden.
Bioethanol und ETBE
(Ethyl-tertiaer-Butylether):
Bioethanol (Ethylalkohol) kann durch
Destillation nach alkoholischer Gaerung
oder vergleichbare biochemische Methoden
aus nachwachsenden Rohstoffen (Zucker,
Stärke) gewonnen werden. Ethanol kann in
vielfaeltiger Form als Kraftstoff eingesetzt werden (direkte Beimischung zum Ottokraftstoff
bis 5 %, Beimischung als ETBE bis zu 15 %,
Nutzung in sog. Flexible Fuel Vehicles mit
einem Ethanolanteil von bis 85 % im Ottokraftstoff.
Die Produktionskosten für Bioethanol in
Deutschland betragen zwischen 45 und
55 cts/l Ethanol (69 - 84 cts/l Benzinaequivalent).
Brasilien kann Bioethanol auf Basis
von Zuckerrohr zu Kosten von 20 - 25 cts/l
(ohne Einfuhrzoll) in Europa anbieten.
Gegenüber der brasilianischen Erzeugung
besteht also ein deutlicher Wettbewerbsnachteil.
Der derzeitige EU-Zollaussenschutz
von 19,2 cts/l (Ethanol unvergaellt) gleicht
den Nachteil jedoch weitgehend aus. Bioethanol
kann aufgrund der Mineralölsteuerbeguenstigung
in Deutschland wettbewerbsfaehig
angeboten werden.
Synthetische Biokraftstoffe:
(= Biomass-to-Liquid – BTL-Kraftstoffe)
Bei der BTL-Herstellung wird, wie aus dem
Bereich Kohle seit vielen Jahrzehnten bekannt
und erprobt, Biomasse zu Synthesegas
umgesetzt, aus dem dann flüssige Kohlenwasserstoffe
gewonnen werden, die zu
normgerechtem Kraftstoff aufgearbeitet
werden können. BTL-Kraftstoffe können in
heutigen Motoren, seien es Otto- oder
Dieselmotoren, eingesetzt werden. Dabei
weisen BTL-Kraftstoffe gegenüber fossilen
Kraftstoffen Vorteile beim Emissionsverhalten
auf, da sie schwefelfrei und arm an
Aromaten sind. In neuen Motorengenerationen
mit neuartigen Verbrennungsverfahren,
die gegenüber den heutigen
Normen modifizierte Kraftstoffe benoetigen,
sind BTL-Kraftstoffe einsetzbar, da der
Herstellungsprozess eine Anpassung der
Kraftstoffstruktur an die Anforderungen
der Motoren ermöglicht.
BTL-Kraftstoffe koennten über die heutige
Infrastruktur problemlos verteilt werden.
Ihre Herstellung ist zwar heute noch nicht
marktreif, stellt aber eine viel versprechende
mittelfristige Option dar.
Pflanzenöle:
Wie Biodiesel kann Pflanzenöl aus Raps
oder anderen oelpflanzen gewonnen werden,
wobei keine chemische Umwandlung
wie beim Biodiesel erfolgt. Pflanzenöl kann
nur in speziell angepassten Motoren eingesetzt
werden. Bei der Nutzung von Pflanzenöl
als Kraftstoff in umgeruesteten PKW, LKW
oder landwirtschaftlichen Fahrzeugen sind
teilweise noch technische Probleme zu
lösen. Die Sicherung der notwendigen
Kraftstoffqualitaet bereitet derzeit noch Probleme.
Eine verbindliche Norm für diesen
Kraftstoff ist in der Entwicklung. Moderne
Abgasanforderungen sind mit Pflanzenoelmotoren
derzeit nur mit speziellen Anpassungen
erfuellbar. Für Pflanzenöl ist daher
eine eigene Motorenentwicklung erforderlich.
Biogas:
Biogas entsteht als methanreiches Gas aus
der Vergaerung von Biomasse. Das Potenzial
der Biogaserzeugung ist hoch, da Biogas
auch auf Basis von Energiepflanzen erzeugt
werden kann. Biogas kann nach einer Aufbereitung
in Fahrzeugen mit erdgastauglichen
Motoren eingesetzt werden, in
Schweden, der Schweiz und Frankreich liegen
hierzu bereits erste Erfahrungen vor.
Zwar wird das Erdgastankstellennetz in
Deutschland derzeit auf 1.000 Stationen
massiv erweitert, durch die guenstigen Rahmenbedingungen
der Stromerzeugung aus
Biogas, wie sie das Gesetz für den Vorrang
erneuerbarer Energien (EEG) bietet, sowie
durch die bis 2020 verminderte Besteuerung
von Erdgas ist ein Einsatz von Biogas in Erdgasfahrzeugen
in der Flaeche auf absehbare
Zeit unwirtschaftlich.
Methanol und MTBE (Methyltertiaer-
Butylether):
Methanol kann wie BTL-Kraftstoffe über
Synthesegas aus einer breiten Biomassepalette
hergestellt werden. Methanol bedarf
aber eigener Verbrennungsmotoren.
Dabei weist Methanol gegenüber Ethanol
eine Reihe von Nachteilen wie geringer
Brennwert, hohe Emissionen und eine
anzupassende Verteilungsinfrastruktur auf.
Methanol wurde in der Vergangenheit als
Kraftstoff für Fahrzeuge mit Brennstoffzellenantrieb
favorisiert. Kurzfristig kann
Methanol aus Biomasse wegen fehlender
grosstechnischer Produktionsanlagen und
fehlender Fahrzeugflotten keinen Beitrag
leisten. Ob dies auch laengerfristig der Fall
sein kann, haengt von der Weiterentwicklung
der Brennstoffzellentechnologie ab.
Ein Ersatz des fossilen Methanolanteils in
Biodiesel durch Biomethanol ist unter den
derzeitigen Rahmenbedingungen weder
technisch noch wirtschaftlich umsetzbar.
Dimethylether (DME):
DME ist ein Ether, der wie BTL-Kraftstoffe
oder Methanol aus einer breiten Palette von
Ausgangsprodukten von Biogas bis Synthesegas
erzeugt werden kann. DME ist im Normalzustand
gasfoermig und bedarf sowohl
angepasster Motoren als auch einer eigenen
Infrastruktur. Eine eigenstaendige Entwicklung
erfolgt in Deutschland nicht, hingegen
wird DME in Skandinavien ein gewisser Stellenwert
eingeraeumt. Aufgrund des Standes
der Entwicklung ist DME heute kein relevanter
Biokraftstoff.
Wasserstoff aus Biomasse:
Die Wasserstoffnutzung in Brennstoffzellen
wird langfristig als viel versprechende
Option eingeschaetzt. Der Weg dorthin ist
allerdings extrem aufwaendig, da sowohl
neue Antriebstechnologien als auch hohe
Investitionen in Anlagen zur Wasserstoffherstellung
und ein neues Verteilungssystem
erforderlich sind. Auf absehbare Zeit wird
daher nicht mit der Gewinnung von Wasserstoff
aus Biomasse gerechnet.
Quelle:
Bundesministerium für Verbraucherschutz,
Ernaehrung und Landwirtschaft (BMVEL)
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