Fragen & Antworten - Agro-Kraftstoffe - Grundlagen
Nicht mehr nur Grundnahrungsmittel und Viehfutter. Mais ist zur Spritpflanze mutiert.
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Was sind Agro-Kraftstoffe?
Agro-Kraftstoffe sind Energieträger, die aus nachwachsender pflanzlicher und tierischer Biomasse gewonnen werden. Biomasse ist organisches Pflanzenmaterial, das Sonnenenergie in Form von chemischer Energie gespeichert hat. Sie stammt sowohl aus der Land- und Forstwirtschaft als auch aus Gewerbe und Haushalten. Zu den Agro-Kraftstoffen zählt man "Bio"-Diesel und -Alkohole sowie Biogas (sofern dieses aus landwirtschaftlichen Quellen stammt). Bioalkohol (z.B. Bioethanol) wird beispielsweise aus Zuckerrohr, Mais, Kartoffeln und Getreide hergestellt und als Benzinersatz verwendet. Biodiesel wird aus ölhaltigen Pflanzen wie Raps oder Nüssen gewonnen und soll konventionellen Diesel ersetzen. Biogas wird aus organischem Material, z.B. aus Gülle, Mais oder Grünschnitt gewonnen. Man bezeichnet Agro-Kraftstoff im Volksmund auch als "Biokraftstoff" oder "Biosprit". Diese Bezeichnungen sind allerdings irreführend, da sie aufgrund der Vorsilbe "Bio" sinnentstellend auf eine ökologische Produktion schließen lassen.
Was ist "Biodiesel"?
Chemisch handelt es sich bei Biodiesel um Fettsäuremethylester (FAME) oder Pflanzenölmethylester (PME), die im Gegensatz zu konventionellem Dieselkraftstoff nicht aus Rohöl, sondern aus Fetten und Pflanzenölen hergestellt werden. Das Pflanzenöl wird durch das Auspressen ölhaltiger Pflanzen (oder ihrer Samen) gewonnen. Beispiele solcher Pflanzen sind Leinsamen, Raps, Ölpalmen oder Sonnenblumen. Das reine Pflanzenöl wird dann mit Methanol (ein Alkohol) versetzt, wonach eine Veresterung stattfindet. Ester bilden sich unter Wasserabspaltung aus der Reaktion von Säure mit Alkohol. Als Nebenprodukte entstehen dabei Glycerin und z.B. Rapsschrot, das als Tierfutter weiterverwendet wird.
Was ist "Bio"-Ethanol und wie wird es gewonnen?
Als "Bio"-Ethanol bezeichnet man Alkohol, der ausschließlich aus Biomasse hergestellt wurde. Es wird (wie herkömmlicher Alkohol) durch mikrobiologische Vergärung von in pflanzlichen Rohstoffen enthaltenen Zuckern hergestellt. Man gewinnt Ethanol heute weitgehend aus speziell dafür angebauten stärke- oder zuckerhaltigen Nutzpflanzen wie Zuckerrohr, Kartoffeln, Mais, Getreide oder Zuckerrüben. Zur Vergärung verwendet man Hefepilze, die Zucker in Ethanol und Kohlenstoffdioxid umsetzen können. Ethanol wird in der Kosmetik- und Lebensmittelindustrie oder als Benzinersatz verwendet.
Wo einst Regenwälder standen, wachsen jetzt in riesigen Monokulturen Pflanzen für "Biosprit" – wie hier Ölpalmensetzlinge.
© The Borneo Orangutan Survival Foundation |
Was ist Pflanzenöl-Kraftstoff?
Pflanzenöl-Kraftstoff kann aus verschiedenen Ölpflanzen gewonnen werden, von denen meist die Samen Verwendung finden. Das Öl ist bei den entsprechenden Pflanzenarten in Form von Lipiden als Energiereserve eingelagert. Im Unterschied zu "Bio"-Diesel (Pflanzenölmethylester) können Pflanzenöle ohne chemische Zusätze durch Kaltpressung und Filterung aus Ölsaaten hergestellt werden. In industriellen Ölmühlen werden allerdings meist chemische Extraktionsmittel eingesetzt, um die Ölausbeute zu erhöhen. In Deutschland wird vor allem Raps zur Pflanzenölgewinnung angebaut. Weltweit haben Soja und Palmöl, für deren Anbau im großen Maßstab Regenwälder gerodet werden, die größte Bedeutung.
Was ist "Biogas" und wie entsteht es?
"Biogas" ist der Sammelbegriff für alle energetisch verwertbaren Gase, die aus Biomasse hergestellt werden. Es entsteht bei der anaeroben Vergärung von organischem Material und ist ein Gemisch aus bis zu 2/3 Methan (CH4) und 1/3 Kohlendioxid (CO2). Methan ist der Anteil, der energetisch genutzt werden kann. Unerwünschte Bestandteile wie Schwefelwasserstoff werden bei Bedarf vor der technischen Nutzung entzogen. Als Ausgangsstoffe werden zum einen Pflanzen (hierzulande vor allem Mais) oder Wirtschaftsdünger wie Mist oder Gülle verwendet. Durch Gärung entsteht neben Methan auch ein Restsubstrat, das Nährstoffe wie Phosphat, Kalzium und Kalium enthält und als Dünger wieder an den Boden zurückgeführt werden kann. Die Biovergasung von Gülle auf Hofebene stellt grundsätzlich einen akzeptablen Weg der Energieerzeugung dar, der jedoch auch Probleme birgt. Denn vor allem der Stickstoff-Anteil der Gülle aus der Biogasanlage ist schneller löslich als herkömmliche Gülle und wirkt in ähnlicher Weise wie Kunstdünger, inklusive der verstärkten Gefahr von Auswaschungen ins Grundwasser. Biogasanlagen, die mit Mais betrieben werden, der zuerst in Monokulturen angebaut und dann über viele Kilometer zur Anlage gebracht wird, sind aus Umweltsicht nicht zu verantworten.
Gibt es alternative Quellen für "Biogas"?
Auch vergärbare Siedlungsabfälle, Rest- und Abfallstoffe (z.B. Biomüll, Klärschlamm oder Speisereste) können in Biogasanlagen energetisch genutzt werden. Die Verwertung dieser Stoffe birgt ökologisch unkritische Nutzungspotenziale, zählt per Definition jedoch nicht zum Bereich der Agro-Kraftstoffe bzw. Agro-Energie.
Wo wird "Biogas" verwendet?
Biogas-Anlagen können an ein Blockheizkraftwerk mit Kraft-Wärme-Kopplung angeschlossen werden. Von der im Biogas enthaltenen Energie lassen sich dann ca. 30 Prozent als Strom und 60 Prozent als nutzbare Abwärme gewinnen. Biogasanlagen werden vor allem in Kläranlagen und landwirtschaftlichen Betrieben zur Energiegewinnung und Abfallentsorgung eingesetzt. In Schweden, wo die Stromerzeugung aus Biogas wegen der niedrigeren Strompreise unrentabel ist, dominiert die Aufbereitung auf Erdgasqualität und Einspeisung ins Gasnetz sowie die Nutzung als Treibstoff in Gasfahrzeugen. Auch in Deutschland existieren Pläne für eine Einspeisung von Biogas ins Erdgasnetz.
Was versteht man unter "BtL"?
BtL kommt vom Englischen Biomass to Liquid (Biomasse zu Flüssigkeit) und ist derzeit am Markt noch nicht verfügbar. Fachleute gehen davon aus, dass entsprechende Verfahren noch jahrzehnte von der großtechnischen Anwendung entfernt sind. Im Gegensatz zu Biodiesel wird BtL-Kraftstoff hauptsächlich aus fester Biomasse wie Brennholz, Stroh oder Grasschnitt hergestellt, die zuerst vergast und anschließend verflüssigt wird. Problematisch hierbei ist vor allem die schlechte Energiebilanz. Jeder Umwandlungsschritt verbraucht einen Teil der in der Biomasse gebundenen Energie. Am Ende enthält der BtL-Biosprit oft nur die Hälfte der Energie, die ursprünglich in Stroh und Holz steckte.
Synchron zum BtL-Verfahren existieren auch Verfahren zu einer Verflüssigung des Energieträgers Kohle (Coal to Liquid).
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