Image: Bio-Kraftstoffe: Mehr als nur Zukunftsmusik.M PlanM PlanKönnen Restprodukte der Landwirtschaft bald schon zur Gewinnung von Kraftstoffen genutzt werden? | valentinrussanov
NewsTanken wir künftig Benzin aus Stroh?

Bio-Kraft­stoffe: Mehr als nur Zukunfts­musik.

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In den Forschungs­la­boren brodelt es: Alternative Kraftstoffe als Ersatz für Benzin und Diesel sind bereit für die Zapfsäule. Hergestellt aus Biomasse oder Kohlendi­oxid und Wasser könnten sie die Klimabilanz von Kraftfahr­zeugen deutlich verbessern – und eine Zukunft für Otto-und Dieselmo­toren jenseits fossiler Brennstoffe ermöglichen.

09. Oktober 2018

Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) entsteht Benzin aus Stroh. Bereits seit 2014 läuft die Pilotanlage, in der Biomasse in umweltfreund­li­ches, syntheti­sches Benzin verwandelt wird. „Mit dem bioliq-Verfahren zeigen wir, dass wir Kraftstoffe langfristig aus erneuerbaren Energien erzeugen können“, sagt Jörg Sauer, Leiter des Instituts für Katalyse­for­schung und -technologie am KIT und ergänzt: „Studien belegen: Bei Treibstoffen aus Biomasse liegt das CO2-Minderungs­po­ten­zial zwischen 85 und 90 Prozent im Vergleich zu konventio­nellen Kraftstoffen.“ Möglich ist das, weil ein Drittel der in der Biomasse enthaltenen Energie im Tank landet. Der Rest wird in Form von Strom und Wärme genutzt, um den Energiebe­darf des gesamten Herstellungs­pro­zesses zu decken.

Dezentrale Verarbei­tung in Bio-Raffinerien

Im Gegensatz zum Biosprit der ersten Generation, wie etwa Biodiesel aus Raps oder Bioethanol aus Mais, konkurrieren Biokraft­stoffe der zweiten Generation nicht mit Nahrungs- oder Futtermit­teln. Sie werden ausschlie­ß­lich aus Reststoffen der Land- und Forstwirt­schaft, wie Stroh, Holz oder Pflanzen­resten, gewonnen.

Um CO2 und lange Transport­wege einzusparen setzen die Forscher auf die dezentrale Verarbei­tung der Biomasse. Für die kommerzi­elle Realisie­rung schwebt den Forschern die Integration des bioliq-Prozesses in Bio-Raffinerien vor. „Dahinter verbirgt sich die Idee, dass die Herstellung von Kraftstoffen direkt dort stattfindet, wo große Mengen an Biomasse abfallen – beispiels­weise in einer Zuckerfa­brik oder einer Papiermühle. Hier in Karlsruhe wäre das ziemlich praktisch. Wir haben einen Hafen, eine Raffinerie und zwei große Zellstoff­fa­briken. Das könnte man wunderbar verbinden.“

Kompatibel mit vorhandenen Motoren

Bei dem mehrstufigen bioliq-Verfahren wird zunächst die Biomasse erhitzt. Das dabei entstandene Pyrolyseöl und Pyrolyse­koks wird anschlie­ßend per Energiever­dich­tung zu Biosyncrude vermischt und dann mittels Flugstrom­ver­ga­sung zu einem teerfreien, methanarmen Rohsynthe­segas umgewandelt. Das gereinigte Synthesegas kann dann, je nach Bedarf, in verschie­dene Kraftstoffe wie Methan, Benzin und Dieselkom­po­nenten umgewandelt werden.

Denkbar wäre sowohl die Beimischung zu herkömmli­chem Sprit oder der komplette Ersatz, denn die BTL-Kraftstoffe (Biomass-to-Liquid) sind mit konventio­nellen Treibstoffen und der vorhandenen Motorentechnik kompatibel. 20 Millionen Tonnen Sprit aus Biomasse könnten jährlich hergestellt werden. Zum Vergleich: Rund 55 Millionen Tonnen an Otto- und Dieselkraft­stoffen fließen pro Jahr aus deutschen Zapfsäulen.

Erdölersatz aus Wasser und Kohlendi­oxid

Die Firma Sunfire setzt anstelle von Stroh oder Holz auf Wasser und Kohlendi­oxid. Auf Basis von Ökostrom wird in der Dresdner Power-to-Liquids-Anlage der syntheti­sche Erdölersatz e-Crude hergestellt. Mit hohem Druck wird Wasserdampf in Wasserstoff und Sauerstoff zerlegt. Der Wasserstoff wird anschlie­ßend mit Kohlendi­oxid in ein Kohlenmon­oxid-Gasgemisch umgewandelt, aus dem schließlich syntheti­scher Kraftstoff entsteht.

Die erste kommerzi­elle e-Crude-Produktion soll 2020 im norwegischen Industrie­park Heroya anlaufen. Hier sollen 8.000 Tonnen e-Crude pro Jahr ausschlie­ß­lich mit Ökostrom aus Wasserkraft produziert werden – damit könnten beispiels­weise 13.000 PKW versorgt und 21.000 Tonnen fossiler CO2-Emissionen vermieden werden.

Zapfsäule in weiter Ferne

So weit so gut. Ab wann können wir den Supersprit in Deutschland denn nun tanken? „Ohne tieferge­hende Umwälzungen in der Politik und Gesetzge­bung wird es nicht funktionieren, regenera­tive Kraftstoffe in die Zapfsäulen zu bekommen. Es fehlen schlicht und einfach noch die Anreize, erneuerbare Energien in den Verkehr einzufüh­ren“, so KIT-Ingenieur Jörg Sauer. Hinzu kommt die finanzielle Hürde: Bioliq-Kraftstoff würde nach heutigen Ölpreisen zwischen 60 Cent und einem Euro teurer sein als konventio­neller Sprit. Volkswirte empfehlen in diesem Zusammen­hang bestehende Steuern und Gebühren anzupassen. „Dies sollte technolo­gie­offen gestaltet werden und sowohl Elektromo­bi­lität als auch Verbrennungs­mo­toren einschließen – nur dann könnten die CO2-Emissionen im Verkehrs­sektor wieder in eine fallende Richtung gebracht werden“, betont der Kraftstoff-Forscher in Hinblick auf die Energiewende.