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Biodiesel
 

Biodiesel ist ein Kraftstoff mit ähnlichen Eigenschaften wie Dieselkraftstoff. Er wird jedoch nicht aus Erdöl, sondern aus Pflanzenölen oder tierischen Fetten gewonnen. Biodiesel ist daher ein erneuerbarer Energieträger. Chemisch handelt es sich um Fettsäuremethylester (FAME).

Herstellung

Allgemein

Biodieselraffinerie-01.JPG]] Zur Herstellung wird Pflanzenöl mit ca. 10 % Methanol und verschiedenen Reagenzien (vor allem Kaliumhydroxid, Natriumhydroxid und Alkoholate) versetzt. Bei Normaldruck und Temperaturen um 60°C werden die Esterbindungen der Triglyzeride des Pflanzenöls getrennt und die Fettsäuren dann mit dem Methanol verestert (Umesterung). Das dabei entstehende Glycerin wird daraufhin vom Biodiesel getrennt. Da dieser Umesterungsprozeß schon bei Raumtemperatur abläuft, kann eine Charge Pflanzenöl in ca. 12 Stunden komplett umgeestert werden. Erste angebotene Anlagen * erlauben bereits die heimische Produktion von Biodiesel.

Durch die Umesterung hat das Endprodukt eine deutlich geringere Viskosität als das unbehandelte Pflanzenöl und kann, ohne den Motor wesentlich anpassen zu müssen, als Ersatz für mineralischen Dieselkraftstoff verwendet werden.

Die übergreifende Abkürzung aller Methylester auf Basis von Pflanzen- und Tierölen ist

  • FAME Fettsäure-Methylester nach E DIN 14214

Je nach Art des Grundstoffes wird beispielsweise unterschieden:

  • PME Pflanzliches Methylester nach DIN EN 14214 (gilt seit 2004 europaweit)
  • RME Rapsölmethylester nach DIN EN 14214 (gilt seit 2004 europaweit)

Weitere pflanzliche Methylester sind Sonnenblumenmethylester und Sojaölmethylester, Palm- oder Palmkernölmethylester (Importe).

Daneben sind auch Methylester auf Altfettbasis erhältlich:

  • AME wird für Altfettmethylester verwendet

Die Schmiereigenschaften von FAME (auch als 5 %-Beimischung) sind deutlich besser als bei herkömmlichem Diesel, wodurch sich der Verschleiß der Einspritzmechaniken vermindert. Nachteilig kann die höhere Wasserlöslichkeit von Biodiesel sein. Dies begünstigt die Korrosion.

Biodiesel stellt als Kompromiss eine Anpassung eines Kraftstoffs an vorhandene Motortechnik dar, wohingegen der technisch wesentlich veränderte Elsbett-Motor eine Anpassung an den einfachst herstellbaren Kraftstoff Pflanzenöl darstellt.

Herstellung von Biodiesel aus Raps

Als Rohstoff für Biodiesel stellt sich unter mitteleuropäischen Verhältnissen Raps als die geeignete Pflanze mit einem Ölgehalt in den Samen von 40 bis 45 % dar. In der Ölmühle wird aus der Rapssaat Öl (Rüböl) gewonnen. Als Nebenprodukt geht Rapsschrot zu Weltmarktpreisen in die Futtermittelindustrie.

Die im Raps vorliegenden Öl- und Fettmoleküle (zu fast 95 % C18-Ketten) haben stets den gleichen Aufbau. Es sind mit dem dreiwertigen Alkohol Glyzerin veresterte Fettsäuren. Das Glyzerinmolekül ist auf diese Weise mit drei langen Fettsäure-Ketten verbunden.

In der Umesterungsanlage tauschen bei einer einfachen chemischen Reaktion drei Fettsäuren in Gegenwart eines Katalysators ihren Platz am dreiwertige Glycerin mit einwertigem Methanol. So entstehen drei einzelne Fettsäuremethylester-Moleküle und ein Glycerin-Molekül. Die allgemeine Reaktionsgleichung zur Herstellung von Biodiesel lautet:

H H H-C-OOC-R1 H-C-OH | Kat | H-C-OOC-R2 + 3 CH3-OH

---> H-C-OH + 3 H3-OOC-R | | H-C-OOC-R3 H-C-OH H H Triglycerid Methanol Glycerin Biodiesel (z.B. Rapsöl) (z.B. RapsMethylEster, RME)

Umweltverträglichkeit von Biodiesel

Vorteile

Generell ist die Gewinnung von Energie aus nachwachsenden Rohstoffen nachhaltig. Bei der Produktion von Biodiesel aus Rapssaat gibt es zudem keine Abfallprodukte, da alle Nebenprodukte dieser Reaktion weiterverwertet werden können: Der Rapsschrot, der bei Gewinnung von Rapsöl aus Rapssamen anfällt, wird als Futtermittel benutzt und das bei der Umesterung entstehende Glyzerin kann in der chemischen Industrie weiterverwertet werden (z.B. Kosmetik). Lediglich für das auf dem Feld verbleibende Rapsstroh fehlen heute (2006) noch sinnvolle Anwendungen.

Biodiesel ist außerdem bei Leckagen deutlich weniger umweltbelastend als herkömmlicher Diesel. Letzterer besitzt die Wassergefährdungsklasse 2 (wassergefährdend), Biodiesel die Wassergefährdungsklasse 1 (schwach wassergefährdend). Reines Pflanzenöl gilt als nicht wassergefährdend http://www.umweltbundesamt.de/wgs/ Wassergefährdende Stoffe - Umweltbundesamt.

Die CO2-Neutralität bei der Nutzung von Biodiesel ist umstritten. Laut Umweltbundesamt führen bei der Herstellung die zusätzlichen Kohlendioxid- und Lachgas-Emissionen beim Anbau und bei der Verarbeitung, die selbst bei einer Einbeziehung der Nutzung von Nebenprodukten entstehen, zu einer höheren CO2-Emission als die Pflanzen vorher durch Photosynthese aus der Atmosphäre entnommen haben http://www.umweltbundesamt.de/verkehr/kraftubst/kraftstoff/biodiesel/biodiesel.htm Umwelt und Verkehr - Kraft- und Betriebsstoffe. Demgegenüber stehen Argumente, wonach zwischen intensivem Anbau zur Erzeugung von Speiseöl aus Erucasäure- und Glucosinolat-armen, so genannten 00-Sorten und dem Anbau von Rapssorten zur Energiegewinnung differenziert werden müsse http://www.eurosolar.org/new/de/politik/Pflanzenoel.html Argumentation Pflanzenöl. Je nach Studie kommen Wissenschaftler zu dem Ergebnis, dass die Klimabilanz von Biodiesel 20 bis 80 Prozent günstiger ist als die von Mineralöl-Diesel.

Die Problematik der Abhängigkeit von Importen ist bei Pflanzenölen unkritischer, da diese in weitaus mehr Ländern erzeugt werden können, als dies bei Erdöl der Fall ist, das geografisch ungünstig verteilt vorkommt und großteils aus politisch unruhigen Regionen stammt.

Die CO2-Bilanz ist immer günstiger als die konventionellen Dieseltreibstoffes, der auch erst nach Transport und Verarbeitung von Erdöl in Motoren eingesetzt werden kann http://www.bundesverband-pflanzenoele.de/pdf/ENERGIE_2.PDF Vorteile von Pflanzenöl - Bundesverband Pflanzenöle.

Nachteile

Die Verwendung von Pflanzenschutzmitteln beim Rapsanbau wird als problematisch für die Umwelt gesehen. Forschungen zur Genveränderung von Raps, um Resistenzen gegen den Rapsglanzkäfer und Kohlhernie zu erreichen, sind ebenfalls umstritten.

Die Mengen an Ölpflanzen aus heimischer Landwirtschaft sind für die Eigenversorgung zu gering, weshalb Importe notwendig würden um größere Mengen Treibstoff zu ersetzen.

Des weiteren ist die Energiebilanz, d.h., dass Verhältnis,k (auch ERoEI), zwischen gewonnener und aufgewandter Energie, gering. Bei der Gewinnung, einschließlich der Weiterverarbeitung zu Biodiesel (Pflügen, Säen, Behandeln mit Pflanzenschutz, Düngen, Ernten, Verestern), muss eine Energiemenge von 25 MJ/kg aufgewandt werden. Demgegenüber hat Biodiesel einen Heizwert von 37 MJ/kg.

Das Verhältnis k beträgt demnach 37/25 = 1,48 (vgl. Erdöl: k = 10)

Flächenbedarf

Um den theoretischen Flächenbedarf zur Erzeugung von Biodiesel zu berechnen, wird der Energieaufwand zum Nettoenergieertrag hinzugezählt:

Gesamtenergieertrag = Nettoenergieertrag + Energieaufwand = Nettoenergieertrag*( k/(k-1))

Für einen Nettoenergieertrag von 1 und k=1,48 ist also 1,48/0,48=3,08 an Gesamtenergie aufzuwenden. Dieser Faktor ist wichtig um zu errechnen, welche Fläche zur Energieerzeugung tatsächlich benötigt wird. Man muss also 3,08 m² Ackerfläche bestellen, um auf einem Quadratmeter Energie für eine andere Verwendung, als die Energieerzeugung durch die Landwirtschaft, der Volkswirtschaft zur Verfügung zu stellen.

Pro Quadratmeter beträgt der Ertrag an Biodiesel etwa 0,4 l/m², bei einer Dichte von 0,9 kg/l also 0,36 kg/m². Man muss also feststellen, dass zur Gewinnung von einem Liter Biodiesel nicht 1/(0,4 l/m²)=2,5 m²/l sondern 1/(0,4 l/m²/3,08)=7,71 m²/l erforderlich sind. Bei einer Dichte von 0,9 kg/l sind das 8,57 m²/kg.

Pro Jahr werden in Deutschland etwa 50 Mio. t Heizöl el. und Diesel verbraucht (2005 53 Mio. t). Diesel bzw. Heizöl el. hat einen Heizwert von 43 KJ/t. Dessen Heizwert ist etwa 16 % höher als der von Biodiesel. Also würden etwa 58 Mio. t Biodiesel benötigt, um eine entsprechende Energiemenge bereit zu stellen. Hierzu würde man 8,57 m²/kg*58.000.000.000 kg=498.000 km² benötigen. Deutschland hat aber eine Fläche von 357.050 km². Heute (2006) werden 50 % der Fläche der Bundesrepublik Deutschland für die landwirtschaftliche Produktion genutzt. Die benötigte Fläche entspricht jedoch dem 1,4-fachen der Fläche der Bundesrepublik Deutschland und demnach dem 2,8-fachen der landwirtschaftlichen Nutzfläche von Deutschland.

Hinzukommt der notwendige Fruchtwechsel. Raps ist bei der Erzeugung nicht selbstverträglich und wird daher im Fruchtwechsel angebaut. Das heißt, ein Anbau von Raps ist auf demselben Feld nur alle 3 bis 5 Jahre möglich. Rein theoretisch stünden bei einem dreijährigen Fruchtwechsel in Deutschland jährlich 4 Mio. ha Ackerfläche für den Rapsanbau zu Verfügung. Mit dem jährlichen Ertrag von 4 - 5 Mio t Rapsöl ließe sich unter diesen zudem völlig unrealistischen Voraussetzungen nur 15 % des derzeitigen Bedarfs an Dieselkraftstoff (ca. 30 Mio. t/Jahr) ersetzen.

Bei Umwandlung der Nebenprodukte - Rapsstroh und Rapsschrot - in Treibstoff (SunDiesel) könnte der Anteil allerdings sicherlich verdoppelt werden. Bezogen auf den Weltbedarf an dieselähnlichen Kraftstoffen scheint Palmölmethylester sowohl von der Ölergiebigkeit der Pflanze als auch von der Größe des Anbaugebiets der wichtigste Kraftstoff.

Der hohe Flächenbedarf bei der Biodieselproduktion führt auch zu großen Umweltschäden im Ausland. So werden in Brasilien Millionen Hektar Regenwald gerodet, um Biokraftstoffe herzustellen. Der Vorteil der Biokraftstoffe beim Klimaschutz verliert dort dadurch jedes Fundament. Darauf weisen dort auch lokale Umweltschutzorganisationen hin. Die Frage der Umweltverträglichkeit der Energiererzeugung aus nachwachsenden Rohstoffen wird meistens aber nicht geführt, vor allem nicht von den meisten Naturschutzorganisationen.

Die Nutzung von Ackerfläche zur Erzeugung nachwachsender Rohstoffe verringert die Anbaufläche für Nahrungsmittel. Dem steht eine derzeitig latente Überproduktion an Nahrungsmitteln gegenüber.

Krebsrisiko

Ein Hauptproblem der Diesel-Emissionen, das hohe Krebsrisiko, wird durch „Bio-Diesel“ (Rapsölmethylester RME) nicht wesentlich gemindert. Zwar werden durch RME im Vergleich zu Mineralöldiesel die Emissionen an Partikeln verringert, doch der Gehalt an schädlichen Partikeln bleibt vergleichbar mit Mineralöl-Diesel. Auch die Emission anderer relevanter Diesel-Schadstoffe, wie zum Beispiel Nox, ist bei RME eher höher.Die Welt: Bio-Diesel setzt deutlich mehr Krebs erregende Stoffe frei

Eine Studie schwedischer Wissenschaftler (2002) bescheinigt dem aus Raps gewonnenen, so genannten Biodiesel nicht gerade gute Umwelteigenschaften. Demnach werden bei der Verbrennung von Rapsöl bis zu zehn Mal mehr Krebs erregende Schadstoffe freigesetzt als bei herkömmlichem Diesel. Dabei handelt es sich um verschiedene Kohlenwasserstoffverbindungen: ringförmige Benzolmoleküle, Äthylkohlenwasserstoff sowie Diolefine.

Weitere Fakten zum Biodiesel

  • Biodiesel wird aus nachwachsenden Rohstoffen hergestellt.
  • Biodiesel ist schwefelfrei (<0,001 %)
  • Biodiesel senkt deutlich die Ruß-Emission (bis zu ca. 50 %), doch der Gehalt an schädlichen Partikeln bleibt vergleichbar mit Mineralöl-Diesel.
  • Biodiesel hat keine „neutrale“ oder „klimaneutrale“ CO2-Bilanz, sondern liegt laut einer Studie zu den Ressourcen- und Emissionsbilanzen für das Umweltbundesamt zwischen 30 und 80 Prozent unter normalem Diesel, je nach Nutzung der anderen Beiprodukte wie Rapsschrot und Glycerin.Greenpeace: Biodiesel: Mogelpackung auf Kosten der Umwelt
  • Biodiesel enthält weder Benzol noch andere giftige Aromaten
  • Biodiesel verursacht eine um bis zu ca. 40 % geringere Kohlenwasserstoff-Emission
  • Biodiesel setzt Landwirtschaft voraus, die auch nachteilig für die Umwelt sein kann (Düngemitteleinsatz, Treibstoffverbrauch etc.)

Checkliste für den zukünftigen Anwender

  • Beachtung der Freigabe von serienmäßigen Dieselmotoren (Hinweise der Hersteller beachten http://www.biodiesel.de/index.php3?hid=00412 Freigabedatenbank und Kontaktinformationen der Fahrzeughersteller.)
  • Kraftstofffilter nach drei Tankfüllungen mit Biodiesel wechseln, da sich Biodiesel wie ein Lösungsmittel verhält und alten Ablagerungen aus Tank und Leitungen löst, die dann den Kraftstofffilter verstopfen können.
  • Lackflächen, wie auch bei herkömmlichem Diesel, sauber halten, übergelaufenen Kraftstoff am besten sofort mit Wasser abwaschen
  • Übliche Kontrolle des Kraftstoffsystems auf Leckagen
  • zukünftige Besteuerung (ab August 2006 9 Cent pro Liter, ab 2008 stufenweise jährlich 6 Cent bis 2011)
  • Bei der Anwendung von Biodiesel ist zu beachten, dass die mit dem Kraftstoff in Kontakt kommenden Kunststoffteile, wie z.B. Schläuche und Dichtungen, beständig gegenüber Biodiesel sein müssen. Auskunft hierüber erteilen die Vertragswerkstätten, Werksvertretungen und Hersteller von Fahrzeugen.

Probleme bei der Umstellung und Verwendung von Biodiesel im Kfz

Wenn man auf Biodiesel umstellen will, kann die Informationspolitik des Fahrzeugherstellers zum großen Problem werden. Oft erhält man erst auf Nachfrage Auskunft, ob der jeweilige Fahrzeugtyp für Biodiesel freigegeben ist. Obwohl es Biodiesel nun bereits seit mehr als 10 Jahren auf dem Markt gibt, sind die meisten Autos noch immer nicht serienmäßig RME-tauglich.

Betankt man ein nicht RME-festes Fahrzeug mit Biodiesel, zersetzt dieser in kurzer Zeit die treibstoffführenden Schläuche und Dichtungen. Auch Dichtungen in der Einspritzanlage und Zylinderkopfdichtungen können betroffen sein. Der Grund ist, dass Biodiesel ein gutes Lösungsmittel ist. Es löst die in Dichtungen und Schläuchen enthalten Weichmacher heraus. Ohne Weichmacher wird das Material dann spröde und undicht. Sind diese Teile nicht auch speziell für die alternative Biodiesel-Verwendung ausgelegt, können sie angegriffen werden und es besteht die Gefahr von (mitunter sehr teuren) Schäden.

Ein weiteres Problem stellt der Kraftstoffeintrag ins Motoröl insbesondere bei direkteinspritzenden Dieselmotoren dar. Wie beim Normaldieselbetrieb auch, gelangt unverbrannter Kraftstoff an die Zylinderwand und damit in den Schmierkreislauf. Da RME gegenüber Diesel einen höheren Siedepunkt hat, dünstet es im heißen Motoröl praktisch nicht mehr aus, was zu einer schleichenden Erhöhung der Kraftstoffkonzentration im Motoröl führt. Nun kommt die geringere chemische Stabilität des RME zum Tragen: Durch hohe örtliche Temperaturen im Schmierkreislauf zersetzt sich RME allmählich (siehe auch Cracken, Verkokung, Polymerisation), was zu festen oder schleimartigen Rückständen führt. Dies und die allgemeinen Verschlechterungen der Schmiereigenschaften des Motoröls bei hoher Kraftstoffkonzentration kann zu erhöhtem Motorverschleiß führen, weswegen bei PME-Betrieb kürzere Ölwechselintervalle notwendig sind. Bei vielen aktuellen KFZ-Dieselmotoren ohne Treibstoffsensor ist die automatische Wartungsintervallanzeige für die Anzeige des Ölwechsels daher unbrauchbar. Der Ölwechsel sollte stattdessen einfach nach km-Stand vorgenommen werden.

Ein Vorteil des PME kann sich im praktischen Einsatz in Kraftfahrzeugen auch als Nachteil auswirken: Die gute biologische Abbaubarkeit. Sie geht einher mit einer schlechten Alterungsbeständigkeit. Bakterienbefall, Oxidation und Wasseranreicherung verschlechtern die Eigenschaften des PME nach langer Lagerung. PME wird deshalb für selten bewegte Fahrzeuge nicht empfohlen. Überaltertes PME (bzw. PME schlechter Qualität) kann zu Korrosion und/oder erhöhtem Verschleiß an elementaren Teilen der Einspritzpumpe führen. Die Folgen sind Funktionsstörungen und vorzeitiger Ausfall.

Neuere Motoren, die nicht PME-zertifiziert sind, können darüber hinaus auf Grund der anderen Verbrennung Probleme mit der Motorelektronik bekommen, die fest auf normalen Dieselkraftstoff eingestellt ist. Fahrzeuge mit bestimmten Rußpartikelfiltern haben technische Probleme, wenn diese Systeme darauf ausgelegt sind, alle 500 - 1.000 km die Einspritzmenge zwecks Verbrennung der Partikel im Filter zu erhöhen. Beim Einsatz von Biodiesel ist nach bisherigen Kenntnissen kein Nachbrennen des Filters erforderlich, bzw. die sonst notwendige Temperaturerhöhung des Abgases kann durch katalytische Effekte, aber auch durch Beheizung vermieden werden. Es wird deshalb in Zukunft Kraftstoffsensoren geben, die die Kraftstoffqualität erkennen und die Einspritzung anpassen (managed engine).

Gefördert durch die Fachagentur für Nachwachsende Rohstoffe e. V., die Volkswagen AG, die Arbeitsgemeinschaft Qualitätsmanagement Biodiesel e. V. sowie durch die Union zur Förderung von Oel- und Proteinpflanzen e. V. (UFOP) hat die Bundesforschungsanstalt für Landwirtschaft (FAL) im Rahmen eines Projektvorhabens erfolgreich einen Sensor entwickelt, der dem Motormanagement die Information vermittelt, welcher Kraftstoff bzw. welches Kraftstoffgemisch aktuell eingesetzt wird.

Einspritzmenge und -zeitpunkt können so jeweils optimiert werden. Der Sensor basiert auf einem kapazitiven Messverfahren, welches die Dielektrizitätszahl in den verschiedenen Kraftstoffen misst und in ein proportionales Spannungssignal umwandelt. So wird es möglich, unabhängig vom verwendeten Kraftstoff und dessen Mischungsverhältnis, die gesetzlichen Abgasnormen einzuhalten.

Erfahrungen im PKW und Nutzfahrzeugbereich zeigen, dass es nach mehrjährigem Verbrauch von Biodiesel zu Schädigungen der Kraftstoffpumpe kommen kann. Das betrifft besonders die direkteinspritzenden Pumpe-Düse Motoren. Demnach wurde zwar das Fahrzeug für Biodieselbetrieb freigegeben, jedoch verweigert der Hersteller der Einspritzpumpen (Bosch) dem Fahrzeughersteller eine offizielle Freigabe für RME. Angeblich sollen die gegenüber Mineraldiesel kleineren RME-Moleküle in den feinen Kanälen bei den hohen Drücken keine ausreichende Schmierfähigkeit besitzen und damit erhöhten Verschleiß verursachen. Trotz der sonst beobachteten sehr guten Eigenschmierfähigkeit des Biodiesels soll dies für o.a. PD Einspritzeinheiten nicht gelten.

Dem widersprechen allerdings vom BMFT geförderte Prüfstandsversuche bei der PORSCHE AG, die an einem MERCEDES-BENZ-Motor im Biodiesel-Betrieb auch nach 500 Stunden Laufzeit hohe Sauberkeit und eine Verschleißminderung um 60% im Vergleich zum Normalbetrieb mit üblichem Dieselkraftstoff aufzeigten. oekodrive.jpg

Eine Untersuchung der Darmstädter Materialprüfungsanstalt hat 1999 gezeigt, dass Korrosionsschutzschichten wie Verzinkung von Biodiesel angegriffen werden können. Kritisch war hierbei, dass Biodiesel leicht hygroskopisch wirkt und in einem eventuellen Wassergehalt freie Fettsäuren den pH-Wert senken. Durch eine Beimischung konventionellen Diesels wird dieser Effekt allerdings vollständig verhindert.

Auch wenn der Motor selbst ab Werk für Biodieselbetrieb freigegeben ist, muß dies jedoch für Zusatzaggregate, wie z.B. eine Standheizung, nicht gelten. Beim Kauf eines für den Biodieselbetrieb vorgesehenen Fahrzeugs ist also darauf zu achten, dass wirklich alle verbauten Komponenten biodieseltauglich sind.

Wegen der etwas geringenen Energiedichte können Leistungseinbußen von etwa 5 % bzw. geringfügig erhöhter Treibstoffverbrauch von etwa 5 % auftreten.

Kleine Mengen von Biodiesel lassen sich problemlos mit herkömmlichen Diesel mischen. Seit dem 1. Januar 2004 ist eine Beigabe von 5 % gesetzlich erwünscht und wird von Mineralölgesellschaften in Deutschland umgesetzt. Eine technische Freigabe der Fahrzeughersteller ist hierfür nicht erforderlich. Für wesentlich höhere Beimischungen sollte der Motor allerdings biodieselfest sein.

Marktchancen von Biodiesel

Der Biodiesel gilt damit derzeit als einer der umweltverträglichsten Kraftstoffe auf dem Markt. Obwohl heute (2006) an sehr vielen Tankstellen (1'900 Tankstellen in Deutschland) Biodiesel getankt werden kann, wird dies von vielen Konsumenten jedoch nicht genutzt. Dies hat mehrere Gründe: Viele Autofahrer vertrauen dem neuen Kraftstoff nicht, da sie sich mit der Vorstellung, mit einem rein pflanzlichen Kraftstoff zu fahren, nicht anfreunden können. Ein anderes Problem ist, dass viele nicht genau wissen, ob ihr Auto überhaupt mit Biodiesel betankt werden darf, oder ob es für ihren Motor schädlich ist.

Auch auftretende technische Probleme sorgen für Zurückhaltung. Beispiel: Eine große Zahl von Fahrzeugen des Volkswagenkonzerns (alle Marken) ist zwar explizit für den Betrieb mit Biodiesel freigegeben, aber dennoch ergeben sich in vielen Fällen (meist nach einer Motorlaufleistung von 70-100 Tausend Kilometern) Undichtigkeiten an den verbauten Einspritzpumpen der Firma Bosch, offenbar verursacht durch ungeeignetes Dichtungsmaterial (Schaden ca. 1000 Euro bei Austausch der kompletten Pumpe, bei Austausch nur des Dichtungmaterials ca. 500 Euro). Bosch hat interessanterweise für diese Einspritzpumpen keine Biodieselfreigabe erteilt, dennoch tut dies Volkswagen. Da Bosch die Probleme offenbar bis heute nicht gelöst hat, hat Volkswagen nun die Konsequenzen gezogen und den Golf V nicht mehr für den Betrieb mit Biodiesel freigegeben. (Der Hauptgrund ist jedoch ein anderer: Mit Biodiesel produzieren ihre Motoren mehr Stickoxid, als die Euro-4-Abgasnorm zulässt. Ein neuer Sensor für die Einspritzanlage soll Abhilfe schaffen.)

Es wird jedoch auch von Problemen mit der Einspritzpumpe berichtet von Besitzern, die keinerlei Biodiesel tanken. "RME ist ein biologisches Produkt. Dieses biologische Produkt kann durch Oxidationsprozesse unter anderem auch Feststoffe bilden. Diese Feststoffe können den Kraftstofffilter verstopfen." Das hört sich harmlos an, ist es aber nicht. Und das wissen auch die Produzenten von RME. Denn geht der Kraftstofffilter zu, baut sich plötzlich Unterdruck in der Einspritzpumpe auf. Die Dichtungen geben nach und die Pumpe leckt. Deshalb öfter den Kraftstofffilter wechseln.

Mangelnde Informationen für den Verbraucher und Haftungsfragen bei biodieselbedingten Spätschäden dürften die größten Probleme bezüglich einer breiteren Akzeptanz des Biodiesels sein. Wenn sich Biodiesel in den nächsten Jahren stärker durchsetzen soll, müssen die Autofahrer über den Biodiesel aufgeklärt werden. Früher oder später werden wir zwangsläufig auf alternative Rohstoffe umsteigen müssen, nämlich wenn die Erdölvorräte erschöpft sind. Doch auch wenn alle Anbauflächen von Biodiesel ausgenutzt würden, könnte man lediglich rund 5 bis 10 % des Kraftstoffverbrauchs damit decken. Europaweit ist auch des Öfteren von Überlegungen zu hören, dem herkömmlichen Dieseltreibstoff in Zukunft ca. 3 bis 5 % Biodiesel hinzuzufügen, da dieser Biodiesel-Anteil auch für nicht vorbereitete Fahrzeuge als unbedenklich gehandelt wird. In Frankreich wird dies seit längerem praktiziert: dem gewöhnlichen Diesel wird genau diejenige Menge Biodiesel beigemischt, die die französische Landwirtschaft in der Lage ist zu produzieren. Dort haben die normalen Dieselqualitäten einen Biodieselanteil von 5%. Dadurch werden technische Nachteile (Korrosion, Aufweichen s.o.) vermieden und der faktische Marktanteil des Biodiesels ist deutlich höher als in Deutschland. Biodiesel verbessert hier die Eigenschaften des mineralischen Diesels, indem die Cetanzahl und die Schmierfähigkeit des Kraftstoffs erhöht sowie die Verbrennung aufgrund des Sauerstoffanteils verbessert wird.

Auch in Deutschland wird dies inzwischen bei ARAL und Shell seit Anfang 2004 (aber derzeit 2005 noch nicht Deutschlandweit) bei den normalen Dieselsorten auf Grundlage der EU−Direktive 2003/30/EC (Mai 2003) umgesetzt. Diese fordert die Sicherstellung durch die EU-Mitgliedsstaaten, dass ab 31. Dezember 2005 mindestens 2% und bis zum 31. Dezember 2010 mindestens 5,75% der zum Transport bestimmten Kraftstoffe aus erneuerbaren Quellen stammen, im wesentlichen also biogenen Ursprungs sind. In Österreich wurde die EU-Direktive teilweise früher umgesetzt und ab 1. November 2005 nur mehr Diesel mit 5 % Zusatz aus biogenen Quellen angeboten.

Alternativen zu Biodiesel

Dabei ist noch zu erwähnen, dass es auch eine geeignete Alternative zu Biodiesel gibt. Ohne hohen Aufwand für die Veresterung kann man ebenfalls den Kraftstoff Pflanzenöl, sogenanntes Pöl, verwenden. Je nach Motortyp ist hierfür eine Anpassung einiger Parameter des Dieselmotors nötig, um ihn auf die vom Dieselkraftstoff abweichenden physikalischen Eigenschaften einzustellen.

In Zukunft wird es auch BtL-Kraftstoff (Biomass to Liquids) geben, die statt des Pflanzenöls die komplette Pflanzenmasse als Energiespender nutzen werden. Erste Versuche laufen seit April 2003 mit diesem synthetischem Biokraftstoff in Sachsen (Choren Industries) mit Unterstützung des Deutschen Bundesministeriums für Wirtschaft in Kooperation mit der DaimlerChrysler AG und der Volkswagen AG. Dieser Kraftstoff, so genannter SunDiesel, wird aus Holz und anderen Biomassen hergestellt. Bis zur Marktreife wird eine Übergangslösung mit Synfuel arbeiten, das aus fossilen Ressourcen hergestellt wird (LPG), daher bleibt Biodiesel derzeit die einzige Möglichkeit, in größerem Umfang Fahrzeuge einfach CO2-neutral zu betreiben (bei extensivem also nicht gedüngtem Anbau von Ölfrüchten).

Politik

Die Europäische Union hat in ihrer Biokraftstoff-Richtlinie festgelegt, dass alle Mitgliedsstaaten bis zum Jahr 2005 zwei Prozent des Kraftstoffverbrauchs und bis 2010 5,75 % desselben durch Biokraftstoffe ersetzt werden sollen. Dies kann durch Nutzung der Biotreibstoffe in Reinform oder als Beimischung erfolgen. In Deutschland darf der herkömmliche (Mineralöl-)Diesel schon seit 2004 mit bis zu 5 Prozent gestreckt werden.

Biosprit wird künftig besteuert

Der Bundestag verabschiedete am 29.06.2006 nach langem Streit in der Koalition das Energiesteuergesetz, das die schrittweise Besteuerung von Biodiesel und Pflanzenöl (als Treibstoff) vorsieht. Für beide Stoffe soll ab 2012 der volle Mineralölsteuersatz gelten. Reiner Biodiesel wird ab August 2006 mit neun Cent pro Liter besteuert. In Stufen von sechs Cent wird die Steuer ab 2008 jedes Jahr bis 2011 erhöht. Ab 2012 greift dann ein Steuersatz von 45 Cent. Er liegt damit zwar um zwei Cent unter dem Satz für fossile Brennstoffe, allerdings ist der Brennwert von Biosprit auch entsprechend geringer. Auch reines Pflanzenöl, das zunächst steuerfrei bleiben sollte, wird ab 2008 in Stufen von acht Cent besteuert.

Deutschland ist gegenwärtig der weltweit größte Markt mit einer Erzeugerkapazität von 2,5 Millionen Tonnen Rapsöl im Jahr 2005, wovon etwa 1 Million Tonnen im technischen Bereich verwendet werden. In Deutschland wird Raps auf 1,3 Millionen Hektar angebaut.

Als weitere Rohstoffquelle für Biodiesel wird verstärkt Biomasse in Form von BtL-Kraftstoff verarbeitet werden.

Zur Erinnerung an den 10. August 1893, an dem der von Rudolf Diesel in Augsburg entwickelte Dieselmotor zum ersten Mal aus eigener Kraft lief, ist der 10. August der International Biodiesel Day.

Statistik

Absatzzahlen von Biodiesel als Reinkraftstoff in Deutschland:

  • 2001 163,2 Mrd. Liter
  • 2002 189,6 Mrd. Liter
  • 2003 360,2 Mrd. Liter
  • 2004 376,6 Mrd. Liter (erhältlich an 1900 Tankstellen)

Nach Angaben der Union zur Förderung von Oel- und Proteinpflanzen (UFOP)http://www.ufop.de/download/MI_04_05.pdf Union zur Förderung von Oel- und Proteinpflanzen (UFOP) ist der Absatz von Biodiesel im Jahre 2004 auf 330'000 Tonnen nach 287'000 Tonnen im Vorjahr an den Tankstellen gestiegen. An manchen Tankstellen ist oft kein Biodiesel vorhanden. Der Rest der im Jahre 2004 produzierten 1,1 Mio. Tonnen ging direkt an Großverbraucher und als Beimischung zum Dieselkraftstoff.

Absatzzahlen von Biodiesel gesamt in Deutschland in Tonnen http://www.ufop.de/downloads/Biodieselb_dt_230206.pdf Absatzzahlen von Biodiesel nach UFOP:

  • 2000 340'000 Tonnen
  • 2001 450'000 Tonnen
  • 2002 550'000 Tonnen
  • 2003 800'000 Tonnen
  • 2004 1.200'000 Tonnen
  • 2005 1.800'000 Tonnen

Andere Dieselkraftstoffe aus Biomasse

Die Erzeugung von dieselähnlichen Kraftstoffen aus anderen organischen Stoffen wie Holz oder organischen Abfallprodukten (in Deutschland unter dem Namen SunDiesel) ist noch in der Entwicklungsphase.

Von Biodiesel zu unterscheiden ist der Kraftstoff Pflanzenöl (Pöl).

Siehe auch

Meldungen

Literatur

Weblinks

Quellen

Bioenergie | Kraftstoff

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