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Biokraftstoff – Biodiesel

 

Quelle: Achmed A. W. Khammas (Buch der Synergie)

Biokraftwerke und Biodiesel

Neben der bakteriellen Vergärung wurde auch die Entwicklung anderer Umwandlungs- und Nutzungsmethodenmethoden der Biomasse verfolgt. Das ausgepresste Öl der verschiedensten Pflanzen und Früchte wird schon seit Jahrtausenden zu Beleuchtungszwecken verwendet – und sogar heute noch haben Millionen Menschen auf der Welt kein anderes Leuchtmittel als Öllampen, wie wir anderen sie nur noch aus dem Märchen als Zauberlampe – oder als ‚ewiges Licht’ in der Kirche kennen. Doch im Zuge der Industrialisierung bekam das Pflanzenöl eine neue Bedeutung… fast jedenfalls!

„Der Gebrauch von Pflanzenöl als Kraftstoff mag heute unbedeutend sein. Aber derartige Produkte können im Laufe der Zeit ebenso wichtig werden wie Petroleum und die Kohle-Teer-Produkte von heute“, hieß es bereits 1912 in einer der  Patentschriften des genialen Erfinders Rudolf Diesel, der zwanzig Jahre zuvor das erste Patent für seinen ‚selbstzündenden Motor’ erhalten hatte, dessen ersten Modelle wurden von Erdnußöl, Petroleum und bald darauf auch von Rohöl angetrieben wurden. Diesel hatte seinen Motor auf der Pariser Weltausstellung 1904 erstmals vorgeführt.

Bis Rudolf Diesel 1913 bei einer Schiffsüberfahrt zur  Consolidated Diesel Manufacturing Ltd. London im Ärmelkanal unter ungeklärten Umständen ums Leben kann, hatte er unter anderem daran gearbeitet, seine Motoren für den Pflanzenölgebrauch zu optimieren – was wiederum zu dem Verdacht geführt hat, daß er von der aufkommenden Erdölindustrie beseitigt wurde – oder auch von Agenten Kaiser Wilhelms, die verhindern wollten, daß Diesel seine neuen Ideen dem ‚Feind’ verriet.

Auch Henry Ford experimentierte seit 1910 mit nachwachsenden Rohstoffen und ihrer Verarbeitung zu Kunststoffen, wobei er auf Soja und vor allem auf Hanf setzte:

„Warum noch Wälder verbrauchen, die Jahrhunderte zum Entstehen brauchen und jahrzehntelang Minen graben, wenn wir dieselbe Menge von Holz und Mineralprodukten aus der jährlichen Ernte von Hanffelder gewinnen?“

Den Hanf baute er auf seiner großen Versuchsfarm in Michigan auch dann noch an, als mit dem ‚Marijuana Tax Act’ von 1937 die Kultivierung der ‚Mörderdroge’ in den USA bereits verboten worden war. 1941 präsentierte Ford mit großem Werbegetöse den Prototypen seiner Vision: ‚Das Auto, das vom Acker wächst.’ Die Kunststoff-Karosse bestand aus Pflanzenfasern, und der Motor lief mit Hanföl oder mit aus Pflanzen gewonnenem Ethanol (s.d.). Doch schon Ende 1941 wurde die Werbung und die Weiterentwicklung eingestellt, vermutlich als Resultat der sogenannten ‚Faserkriege’ (Fiberwars) der 1920er und 1930er Jahre, wie sie der Historiker Dave West am Beispiel des ‚Kriegs’ zwischen der Öl- und Baumwollindustrie einerseits, und der Hanfindustrie andererseits beschrieben hat. 

Auch in Deutschland stagniert dem Tod von Siemens die Weiterentwicklung – weil zu den wichtigsten Großaktionären der Automobilindustrie schon immer die Mineralölindustrie zählte, die wenig Interesse an einem Pflanzenölmotor hat. Denn sonst könnte ja jede Bauerngenossenschaft, die Raps, Sonnenblumen oder Hanf anbaut, einfach eine Tankstelle aufmachen. Einzige technische Voraussetzung ist eine simple Ölpresse, sowie an das Pflanzenöl angepaßte Motoren, wie sie Diesel ursprünglich vorschwebten, doch bis heute nur von Kleinfirmen wie Elsbett angeboten werden (s.u.).

Der ‚Bio-Diesel’, den die Mineralölindustrie mittlerweile verkauft, geht denn auch den genau umgekehrten Weg: Statt den Motor an Pflanzenöl anzupassen, wird das Pflanzenöl in einem  energieaufwendigen chemischen Verfahren zu Methylesther umgewandelt, um es an die auf Mineralöl getrimmten aktuellen Dieselmotoren anzupassen. Die dazu notwendigen kapitalaufwendigen Anlagen sorgen dafür, daß auch ‚Beyond Petroleum’ – so der neue Öko-Slogan von BP – der Markt fest in der Hand der Großindustrie bleibt.

DuPont gründete zwar mit der IG Farben Mitte der 1930er unter anderem die Ethyl GmbH zur Gewinnung alternativer Kraftstoffe, doch in den 1940er Jahren wurden dann hauptsächlich in China die industriellen Prozesse für solche Automobiltreibstoffe entwickelt.

Eine Studie der Abteilung für angewandte Systemanalyse des Kernforschungszentrums Karlsruhe kommt bereits 1991 zu dem Ergebnis, daß feste nachwachsende Energieträger im Wärmemarkt bessere Zukunftsperspektiven haben als flüssige ‚alternative’ Energieträger wie Ethanol, Methanol oder Rapsöl. Und das Wuppertaler Institut für Klima, Umwelt und Energie stellt 1996 fest, daß die Biomasseverbrennung bis zum Jahr 2020 rund 10 % des Energiebedarfs decken könnte.

Siemens rechnet in den 1990ern mit einem weltweiten Bedarf von Biomasse-Kraftwerken im Wert von etwa 150 Mio. DM pro Jahr. Besonders ideal sind Anlagen zwischen 25 und 40 MW, denn unter 10 MW fällt die Wirtschaftlichkeit stark ab, während bei Kraftwerken von mehr als 40 MW der Einzugsbereich für die Brennmaterialien so groß werden würde, daß sich daraus logistische Probleme ergeben.

In einer 1997 veröffentlichen Studie des Instituts für Technologiefolgeabschätzung und Systemanalyse ITAS in Karlsruhe wird nachgewiesen, daß organische Abfälle die billigsten ‚nachwachsenden’ Rohstoffe sind – und daß sie bis zum Jahr 2030 zwischen 5 und 7% des heutigen Primärenergiebedarfs decken könnten. Besonders vorteilhaft seien die Gewinnung und Verwertung von Biogas (s.u.). Zu diesem Zeitpunkt entstehen in Deutschland jährlich zwischen 65 und 75 Mio. t organische Reststoffe und Abfälle.

Die Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe berechnet 2006, daß das Biomasse-Potential, also der Energiegehalt der Vegetation, der laufend auf der Erde nachwächst, den aktuellen Globalbedarf an Energie um den Faktor acht bis zehn übersteigt.

Zu Bereitstellung dieser Biomasse können entweder große Flächen schlechter und/oder brachliegender Böden zum Anbau entsprechender Pflanzen genutzt werden, oder man setzt Abfallstoffe aus der Land- und Forstwirtschaft ein. Weiterhin wird die Nutzung schnellwachsender Algen oder anderer Wasserpflanzen vorgeschlagen. Die Pflanzenauswahl erfolgt in der Hauptsache nach den folgenden Kriterien:

Aus vegetativem Material können auf drei Wegen flüssige Brennstoffe gewonnen werden:

Außerdem kann aus Bio-Rohstoffen durch Vergasung auch Synthesegas bzw. Wasserstoff hergestellt werden. Ich werde weiter unten darauf noch ausführlich zu sprechen kommen. Zuerst sollen nun die verschiedenen Rohmaterialien betrachtet werden, wobei ich versuchen werde, eine gewisse chronologische Reihenfolge einzuhalten – und mit dem wohl bekanntesten und verbreitetstem Biorohstoff beginne, dem Holz.

Separation aus der Biomasse (Holz)


Holz
deckte noch 1850 etwa 90 % des menschlichen Energiebedarfs – selbst in den USA. Diese Zahl wird auch heute noch aus einigen Ländern Afrikas genannt, obwohl die Brennstoffknappheit dort zumindest nominal etwas entschärft klingt als Mitte der 1990er Jahre bekannt wird, daß die ursprünglichen Satelliten-gestützten Schätzungen lediglich die Masse der Baumstämme erfasst hatten, während das für Satelliten unsichtbare Ast- und Wurzelholz zusätzlich etwa 60 % der Biomasse ausmacht.

Bereits im Jahr 1791 begann der französische Ingenieur Philipp Lebon seine Studien über „das Gas, das beim Erwärmen von Holz entsteht“. Noch im gleichen Jahr nutzte er dieses Gas, um damit das Licht des Leuchtturmes in Le Havre zu befeuern.

Holzvergaser PKW

Holzvergaser-PKW

Im Jahr 1921 wird Holzgas erstmals als Treibstoff für Autos eingesetzt. Den sogenannten ‚Holzvergaser’ erfindet dann um 1930 der deutsche Chemiker und Ingenieur Georg Christian Peter Imbert (1884 – 1950) – er bildete damals den einzigen funktionierenden Alternativantrieb, als es keine flüssigen Kraftstoffe mehr gab. Ab 1931 beginnt Johannes Linneborn mit der Lizenzproduktion für Deutschland, die UdSSR, Litauen und Persien. Insgesamt werden über 500.000 Imbert-Generatoren gebaut. In den 1940er Jahren (und besonders während des II. Weltkrieges in Deutschland) finden Holzgasgeneratoren weite Verbrei­tung, werden anschließend jedoch vom Dieselöl und Benzin wegen derer leichterer Handhabbarkeit schnell verdrängt.

Problematisch bei dieser Art der Energiegewinnung aus Holz ist die Teerbildung. Diese unwillkommene Substanz – sie ist ‚Gift’ für den Gasmotor – entsteht, sobald ligninhaltige Biomasse vergast wird.

Heute besteht aufgrund der internationalen Energiesituation wieder In­teresse, die altbekannte ‚Holzsprit’-Technologie in modernisier­ter Form auf den Markt zu bringen. Immerhin werden von den zwischen 1990 und 1994 jährlich in Deutschland geschlagenen rund 40 Mio. m3 Holz nur 12 % als Brennholz vermarktet, während global gesehen rund 52 % der jährlich geschlagenen 3,5 Mrd. m3 als Brennholz dienen (Stand 1997). Den Wäldern in Deutschland wird etwa 30 % Holz weniger entnommen, als jährlich neu hinzu wächst (Stand 2000).

Das Fallholz großer Waldflächen kommerziell zu nutzen, ist z.B. der Plan der Green Mountain Power Company in Burlington/Vermont, USA. Das Holz soll in Kraftwerken zu Heiz- und Energiezwecken verbrannt werden. Für den gleichen Zweck gibt es bei der ERDA (Energieforschungs- ­und Entwicklungsbehörde der USA) ein Programm zur Anpflanz­ung von schnellwachsenden Bäumen (Erlen, Pappeln, Sykamoren, Weiden) auf sogenannten Energieplantagen. Die 29 Gebäude des Colby-Sawyer-Collegs im waldreichen New Hampshire werden bereits seit Mitte der 1970er Jahre mit Sägespäne-Briketts beheizt, die in einem naheliegenden Sägewerk anfallen.

Auch in Schweden werden auf diesem Sektor neuerdings verstärkte Anstrengungen unternommen. Wo noch um die Jahrhundertwende der gesamte Energiebedarf fast ausschließlich mit Holz gedeckt wurde, wird nun wieder dafür gewor­ben, indem mit staatlichen Zuschüssen ein jeder bedacht wird, der seinen Heizölbrenner auf Holzbefeuerung umstellt. Man schätzt, daß es inzwischen wieder auf Höfen und in einzelnen Villen etwa 24.000 Holzspäne-Zentralheizungen gibt (Stand 1980). Seit 1978 werden alle neuem Zentralheiz­öfen sowohl für den Heizöl- als auch für den Brennholz­betrieb konzipiert. Im Januar 1979 beginnt das Fernheiz­werk in Dalarna (Mittelschweden) zusätzlich zu seinen Öl­brennern auch den Holzspänebrenner eines ehemaligen Säge­werks zu benutzen, dessen Betrieb im Sommer sogar alleine ausreicht. Die Gemeinden Uppsala, Malung und Ljusdal stellen – mit staatlichen Zuschüssen gestärkt – ihr gesamtes Fernheizsystem auf Holzbefeuerung um. Die Landwirtschaftliche Hochschule in Uppsa­la legt Pläne vor, nach denen auf 3,3 Millionen Hektar Brachland, Wiesen und Sumpfgebiete Energiewälder ange­baut werden sollen, ähnlich dem ERDA-Programm in den USA. 1977 wird geschätzt, daß Finnland und Schweden 14 % bzw. 7 % ihres gesamten Energiehaushaltes durch Holz und Holzabfälle decken könnten.

Holzdampf-Motorrad von Schwab

In Bezug auf die mobile Nutzung ist mir – neben einigen Berichten über ‚Hobby-Holzvergaser’ – bislang nur bekannt, daß die französische Firma Renault im Jahr 1981 eine 38 t Zugmaschine vorstellt, welche im hybriden Holzgas/Diesel-Betrieb auf 100 km rund 9 l Diesel und 110 kg Kleinholz verbraucht. Der Österreicher Martin Schwab entwickelt Anfang der 1990er Jahre seinerseits ein holzbetriebenes ‚Dampf-Moped’. Das Gerät hat zwar nur eine Reichweite von 15 km, bevor der Dampfkessel wieder mit Holz nachgeheizt werden muß, doch bei einer Höchstgeschwindigkeit von 50 km/h ist es den mit Benzin betriebenen Mopeds kaum unterlegen.

In Japan wird 1986 ein Verfahren bekannt, mit dem Holz auf einfache Weise in Schweröl umgewandelt werden kann, das am Nationalen Forschungsinstitut für Umweltverschmutzung und Naturschätze in Tsukuba entwickelt wurde. Dabei wird ein Gemisch aus zerkleinertem Holz und Wasser sowie geringe Mengen Soda oder Natriumhydroxyd lediglich für 30 Minuten auf 300°C erhitzt. Das sich unter Druck mit freigesetztem Kohlenmonoxyd bildende Natriumformiat verringert in einem katalytischen Prozeß den hohen Sauerstoffgehalt der im Holz enthaltenen organischen Verbindungen. Auf diese Weise entstehen wesentlich mehr Kohlenwasserstoffe als bei Verwendung von Synthesegas, als von Kohlenmonoxyd und Wasserstoff, als Reduktionsmittel. Die Umwandlung des Holzes in Öl verbraucht zwar selber Energie, dafür läßt sich das entstandene Öl aber viel leichter handhaben und sogar für chemische Synthesen nutzen.

Die Umwandlung von immergrünen Koniferen der Sorte Thuja occidentalis Pyramidalis in Synthesegas ist das patentierte Projekt des 79jährigen Karl O. P. Fischer aus Kanada. Obwohl ein Probelauf in Essen 1983 erfolgreich verläuft, wurde die Sache anscheinend nicht weiter verfolgt (Stand 1987).

Ende 1991 wird im BMFT beschlossen, eine begrenzte Zahl von Biomassen-Heizkraftwerken zu fördern, die Leistungen zwischen einem und 40 MW erbringen. Dafür wird für die folgenden Jahre ein Betrag von 30 Mio. DM bereitgestellt, vorrangig für Projekte in den neuen Bundesländern. Ab 1993 fördert auch das Bundeslandwirtschaftsministerium in einem Modellversuch ‚Wärme- und Stromgewinnung aus nachwachsenden Rohstoffen’ verschiedene Pilotanlagen, darunter ein Holzhackschnitzel-Heizkraftwerk in Eberswalde. Die Anlage, deren Bau im März 1996 beginnt, ist für 10 MW Wärme und 1,5 MW Strom ausgelegt. Die ökologischen Vorteile der Holzverbrennung liegen in geringen Schwefeldioxid-Emissionen und im minimalen Aufwand für die Bereitstellung des Energieträgers. Außerdem wird ja nur soviel Kohlendioxid freigesetzt, wie der Baum während seines Wachstums aufgenommen hat. 1995 arbeiten alleine in Brandenburg schon 110 Holzfeuerungs-Anlagen mit einer Leistung bis zu jeweils einem Megawatt, die meisten davon werden mit Holzscheiten bestückt, nur in wenigen Fällen kommen Holzschnitzel zum Einsatz.

Mitte 1994 startet die erste Biomassen-Anlage mit Holzbetrieb im bayrischen Sulzbach-Rosenberg.

1996 setzen Techniker des Fraunhofer-Instituts für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik (UMSICHT) im rheinländischen Oberhausen ein fast marktreifes Konzept für ein Blockheizkraftwerk um, dessen Kernstück ein Wirbelschichtreaktor ist, der mit Holzspäne beschickt wird, die dort zu einer brennbaren Mischung aus Kohlenmonoxid, Wasserstoff und Methan vergast werden. Durch das Einblasen von Quarzsand in das Holzfeuer werden gleichmäßige Temperaturen gewährleistet, was wiederum die Teerbildung unterbindet. Verbleibende Teerspuren werden von speziellen Katalysatoren gespalten. Das entstandene Holzgas treibt einen Gasmotor an, der wiederum Strom erzeugt, während das Abgas und die Motorkühlung den Wärmeanteil des Kraftwerks liefern. Die Pilotanlage dieses Projektes hatte eine Leistung von 500 kW, von denen 130 kW in Form von Elektrizität gewonnen wurden. Bei Temperaturen nahe 900°C wurden pro Stunde bis zu 130 kg Holz vergast. Die gesamte Energieausbeute, welche die Anlage erzielt, ist doppelt so hoch wie bei der gängigen Holzverbrennung: 25 bis 28 % der im Holz gespeicherten Energie werden in Strom verwandelt und 45 % in Wärme. Ab einer Leistung von 5 MW– entsprechend einem Brennstoffverbrauch von einer Tonne Holzschnitzel pro Stunde – ist das Verfahren wirtschaftlich. Für die Region Aachen ist ein Prototyp mit 2 MW Leistung geplant, als Gesamtkosten wird 1999 ein Betrag von 9 Mio. DM genannt.

Planungszeichnung des Biomasse-Kraftwerks Cuijk

Biomasse-Kraftwerk Cuijk
(Planung)

Das größte Biomassenkraftwerk Europas wird 1998 von Siemens im holländischen Cuijk errichtet, etwa 40 km nordöstlich von Eindhoven. Der 80 Mio. DM Auftrag umfaßt ein 25 MW Kraftwerk, das mit Holzhackschnitzeln, dem Restholz der örtlichen Forstbehörde, befeuert wird. Pro Jahr werden etwa 250.000 t – oder pro Sekunde rund 8 kg – verbrannt. Der Gesamtwirkungsgrad dieser ersten Anlage in den Niederlanden soll 30 % betragen, der Anschluß an das Öffentliche Netz ist für 1999 vorgesehen.

Ebenfalls bis 1999 rüsten Ingenieure der Elektrizitätswerk Wesertal GmbH die drei Brennkammern des Heizkraftwerks Afferde auf Holzbetrieb um. Die Anlage, die allerdings auch im Mischbetrieb mit Holz und Steinkohle gefahren werden kann, hat eine Feuerungswärmeleistung von 124 MW und erlaubt die Gewinnung von jährlich 60 Mio. kWh elektrischer Energie und 165 Mio. kWh Fernwärme. Der Wirbelschichtkessel einer jeden Brennkammer verbrennt im Vollastbetrieb stündlich bis zu 10 t Altholz – womit die Anlage auch einen neuen, kostengünstigen Entsorgungsweg für die Überreste der holzverarbeitenden Industrie darstellt.

Eine weitere Anlage, die ebenfalls 1999 in den Probebetrieb geht, ist das Heizkraftwerk Altenstadt im südbayrischen Landkreis Weilheim-Schongau. Das 60 Mio. DM Projekt, das jährlich etwa 65.000 t Biomasse benötigt und für eine Feuerungswärmeleistung von 35 MW ausgelegt ist, nutzt in erster Linie das Durchforstungsholz aus den umliegenden Wäldern, kann aber auch spätschnittiges Gras, das nicht mehr als Tierfutter verwendet werden kann, Landschaftspflegematerial aus Städten und Gemeinden der Region, sowie unbelastete Resthölzer aus Sägewerken verarbeiten. Die speziell angepasste Wirbelschichtfeuerung kann sehr unterschiedliche Biomassen mit stark differierendem Feuchtegehalt (10 – 50 % bei Holz, 12 – 18 % bei Heu) verarbeiten – eine Neuheit im Verbrennungsbereich. Die maximale Stromerzeugung der Anlage liegt bei 11,5 MW, eine Wärmeauskopplung ist bis zu 20 MW möglich. Als Bruttowirkungsgrad werden bei reiner Stromproduktion 32 % angegeben, wird die Option der Wärmeauskopplung voll ausgeschöpft, soll ein Brennstoffnutzungsgrad von 75 % möglich sein.

Im Dezember 2001 geht die weltgrößte Anlage für Rinde, Sägespäne und sonstige Reste der Holzindustrie in Finnland in Betrieb. Das Werk der Alhomens Kraft AB in Pietersaari an der Westküste des Landes leistet 240 MW elektrische Energie und liefert zudem 100 MW Prozeßdampf sowie 60 MW Fernwärme.

Das erste von der Plambeck Neue Energien AG in Cuxhaven projektierte Biomasse-Heizkraftwerk auf der Basis von Holz in Silbitz (Thüringen) speist im Rahmen seiner Erprobungsphase kurz vor Ende 2003 zum ersten Mal Strom ins Netz. Im Normalbetrieb werden in der Anlage pro Stunde rund 7 t Holz zur Erzeugung von Strom und Wärme verbrannt. Mit dem produzierten Strom können rund 11.300 Haushalte versorgt werden, und ein Teil der erzeugten Wärme wird einem Fernwärmenetz zugeführt. Das Investitionsvolumen beträgt rund 23 Mio. €.

Eine Studie der Unternehmensberatung Frost & Sullivan taxiert den Markt für Biomassen-Feuerungsanlagen im Jahr 1998 auf ein Volumen von 708,8 Mio. US-$, und man rechnet damit, daß bis zum Jahr 2005 die Milliardengrenze überschritten ist.

In einem ‚Marktführer Holzenergie 2000’, herausgegeben vom Forum für Zukunftsenergien in Leinfelden-Echterdinger, werden bereits mehr als 600 Einrichtungen beschrieben.

Zunehmend Kunden gewinnen in den letzten Jahren auch Holzpellet-Heizungen, insbesondere in der Größe für Einfamilienhäuser. Wurden im Jahr 2000 erst 2.200 Pelletheizungen installiert, so sind es 2005 bereits 17.000. Inzwischen rechnet man deutschlandweit mit insgesamt 44.000 Pelletkessel und -öfen, und 2006 sollen nochmals 26.000 neue Pelletanlagen dazu kommen. Auf der Fachmesse Pellets 2006 nehmen bereits über 100 Aussteller teil, darunter Pelletpressenhersteller, Kesselproduzenten und Zulieferer.

Stirling Powermodul

Das erste Pellet-betriebene Blockheizkraftwerk für Einfamilienhäuser wird seit März 2006 von Sunmachine in Nürnberg produziert und ist mit einem Stirling-Motor ausgerüstet. Es soll 2007 in Serie gehen.  Die kleine Maschine (80 x 120 x 150 cm) hat eine Wärmeleistung von 4,5 – 10,5 kW und eine elektrische Leistung von 1,5 – 3 kW. Der elektrische Wirkungsgrad liegt bei 25%, der thermische bei 70%. Auch die Maschinenfabrik KBW (später: Stirling Power Module Energieumwandlungsgesellschaft MbH) in Graz hofft auf die Marktreife ihre Pellet-Stirlings bis 2007 oder 2008. Für den Winter 2006 ist ein Feldtest in Kleinstserie geplant. Man will nur Serienteile aus der Kfz-Fertigung verwenden und auf Kosten von rund 5.000 € für das Stilring-Modul (ohne Heizung) kommen.

Anfang 2007 erscheinen jedoch aus Österreich erste Meldungen über einen sehr hohen Ausstoß von Feinstaub und schädlichen Gasen wie z.B. Stickoxid bei Pelletheizungen. Es entbrennt ein erbitterter Streit zwischen Protagonisten und Kritikern… wie fast immer wenn neue Technologien auf den Markt drängen.

Das Lüneburger Unternehmen Pytec stellt im August 2005 eine Anlage vor, die mittels der Flash-Pyrolyse aus 6 t Holzhackschnitzel gut 4 t Pyrolyseöl erzeugt und im ersten kommerziellen Pilotprojekt damit ein Blockheizkraftwerk speist, das Strom und Wärme für das Sägewerk Hagenah in Bülkau im Kreis Cuxhaven produziert. Die altbekannte thermische Zersetzung unter Sauerstoffabschluß (Pyrolyse) liefert je 35 % Holzkohle und Gas sowie 30 % Öl, sofern sie, wie beim Holzmeiler, besonders langsam läuft. Ist die Temperatur sehr hoch (800 bis 1.300°C), dann entstehen (wie bei den Imbert-Holzvergasermotoren von 1920) zu 85 % Gas. Erfolgt die Zersetzung jedoch rasant, in etwa einer Sekunde – deshalb auch der Name Flash-Pyrolyse – dann verdampft das Holz blitzartig und bei der anschließenden Kondensation des Dampfes entstehen 70 bis 75 % Öl, knapp 20 % Gas und um die 10 % Kohle.  Die Stromproduktion aus Holz mit einer Kombination aus Flashpyrolyse und BHKW hat einen Wirkungsgrad von 20 bis 30 %.

Doch nicht nur Holz liefert die gewünschte Energie, auch andere Rohstoffe der Biomasse lassen sich separieren und direkt als Brennstoff oder indirekt als Ausgangsstoff für Biodiesel nutzen.

Separation aus der Biomasse (andere Rohstoffe  I)

Da Holz in der Bundesrepublik Deutschland in breitem industriellem Umfang aber kaum infrage kommt, beschäftigt man sich hier auch mit anderen Alternativen, wie z.B. mit Stroh. Je nach Getreideart fallen pro Tonne Getreide eine halbe bis eine Tonne Stroh an. Drei Tonnen luftgetrocknetes Stroh können etwa 1.000 Liter Heizöl ersetzen. Der Brenn­wert des Strohs von einem Hektar Getreide entspricht – auf dem Niveau dieses Landes – etwa 1.200 l Heizöl. Es wird gesagt, daß der Ertrag von 2 bis 4 Millionen Hektar der Verbrennung zuführbar sind. Von den derzeit produzierten 25 Mio. t Stroh sind 20 % nicht nutzbringend verwendbar, könnten also ohne Schwierigkeiten zur Energiegewinnung genutzt werden. Diese Menge entspräche ca. 1,3 Mio. Tonnen Heizöl.

Die Ver­brennung des Strohs zu Energiezwecken erfolgt in neuen Spezialöfen (Beispiel: Gut Lehmkuhlen, Kreis Plön, Hol­stein). Die 400 kg-Ballen werden dabei zuerst vergast, dann verbrannt. Der Heizwert eines jeden Ballen entspricht hierbei etwa 100 l Heizöl (Stand 1983). Diese Technologie wird auch in der chinesischen Provinz Kuangtschu praktiziert, wo eine 140-kW-Turbine mit gehäckseltem Reisstroh betrieben wird. Die Feuerungsanlagen für Stroh sind signifikant teurer als die für Holz, da sie wassergekühlte Verbrennungszonen erfordern. Der Grund ist, daß die Asche des Strohs schon bei einer Brennraumtemperatur von 750°C zu schmelzen beginnt.

Die größte Strohverbrennungsanlage Europas steht 1985 in der österreichischen Gemeinde Hollabrunn. Sie kann pro Jahr 3.000 t Stroh verbrennen, die erzielte Energie (Hochdruckdampf) wird zur Produktion von Kartoffelchips und anderen Produkten der Kartoffelverwertung Hollabrunn GmbH genutzt, während die verbleibende Asche mit den wichtigen Mineralstoffen den Bauern zur Ausbringung auf den Feldern wieder zur Verfügung gestellt wird.

1988 schlägt ein schwedischer Erfinder eine neue Methode zur Stroh-Vergasung vor, wodurch die Energieausbeute verdoppelt wird. Das ‚Comtherm’-Projekt von Eric Hanson beweist sich im Rahmen eines erfolgreichen Pilotprojekts und soll umgehend vermarktet werden. Geplant ist auch eine 10 MW Einheit.

1993 geht im Spätsommer das erste deutsche Strohheizkraftwerk in Betrieb. Die Anlage in Schkölen (Landkreis Eisenberg/Thüringen) mit einer thermischen Leistung von 7,15 MW ist mit einem Strohkessel (3,15 MW thermisch) und Spitzenlastkessel (4 MW thermisch) ausgestattet. Im Jahresmittel sollen 95 % der Wärme auf Strohbasis gedeckt werden, die Versorgung mit Stroh erfolgt unmittelbar aus der Umgebung, und benötigt werden rund 3.600 t Stroh pro Jahr. Von den Investitionen in Höhe von 8,6 Mio. DM übernimmt die Bundesstiftung Umwelt den Löwenanteil von 6,6 Mio. DM.

Die Universität Lund in Schweden erstellt ihrerseits eine Studie über die Nutzung von Schilf. Darin wird ein zu Pulver zermahlener Brennstoff für den Hausgebrauch vorgeschlagen, dessen Preis in etwa demjenigen des Heiz­öls entspricht (Stand 1978). Als Anbaugebiete könnten in Schweden dafür Tausende von verlandeten Seen genutzt werden – zusätzlich zu der bereits vorhandenen Schilffläche von über 100.000 Hektar.

Anfang der 1990er treten auch tropische und subtropische Schilfgräser in die Diskussion um neue Biomasse-Ressourcen, so z.B. ‚Miscanthus’ und ‚Arundo donax’, die sich als besonders geeignet herausgestellt haben. Die Stuttgarter Energie Versorgung Schwaben AG testet seit 1986 neben diesen beiden auch noch neun andere Energiepflanzen. Doch mit einem Ertrag von etwa 40 t pro Hektar erzielten die genannten Schilfgräser eine fast achtfache Ausbeute im Vergleich zu heimischen Pflanzen. Getrocknet und gehäckselt können die Schilfschnipsel zu Biobriketts gepresst und verfeuert werden, sie können als Mahlstaub in Heizkessel geblasen werden oder mit Luft gemischt sogar Gasturbinen antreiben. Ihr Brennwert entspricht dabei pro Kilogramm dem von 0,4 l Öl. Aufgrund dieser positiven Resultate wird das Forschungsprojekt 1990 um weitere fünf Jahre verlängert.

Sogar bis zu 50 t pro Hektar erzielt das Süßgras ‚Miscanthus sinensis’, das von der Bundesforschungsanstalt für Landwirtschaft in Braunschweig untersucht wird. Außerdem kann diese Grassorte, einmal ausgepflanzt, etwa 15 Jahre lang beerntet werden.

Ab 1991 läßt das Bundesforschungsministerium die Eignung von Chinaschilf prüfen, da man besonders in den neuen Bundesländern Biomasse-Kraftwerke zwischen einem und 40 MW fördern will. Der Grund hiefür besteht aus den vorhandenen großen und zusammenhängenden Flächen, die sich gut für eine wirtschaftliche Biomasseproduktion eignen, gleichzeitig wegen hoher Schadstoffbelastung aber nicht für eine Nahrungsmittelproduktion in Frage kommen und daher stillgelegt werden müssen. Im Gegensatz zu den alten Bundesländern gibt es außerdem viele Fernwärmenetze sowie eine große Zahl, vor allem kleiner Kraftwerke, die aus Umweltschutzgründen von schwefelhaltiger Braunkohle auf andere Energieträger umgerüstet werden müssen. 1992 beginnen daraufhin ehemalige LPGs auf einer Fläche von rund 150 ha mit dem kommerziellen Anbau von Schilfgras (das fälschlich auch Elefantengras genannt wird). Die Landesregierung Brandenburgs hatte 6 Mio. DM für das Projekt bereitgestellt.

Im selben Jahr wird in Großbeeren das Institut für Agroindustrielle Forschung (AiF) gegründet, in dessen Gewächshäusern und Laboren das Wachstum von Biomassenpflanzen optimiert werden soll. Außerdem werden dort neue Möglichkeiten der Düngung, Pflanzung und dem Ernten untersucht. Die Energie-Versorgung Schwaben (EVS) beendet 1995 dagegen ihre jahrelangen Versuche mit dem Anbau von Chinaschilf und anderen Pflanzen, da die Hektarerträge nach anfänglichen Steigerungen bei rund 25 – 30 t Trockenmasse stagnieren. Gehofft hatte man auf 50 – 60 t je Hektar.

Nach zwei Forschungsjahren wird 1996 im mecklenburgischen Hagenow festgestellt, daß sich nur eine Sorte des Chinaschilfs als genügsam genug für die sandigen Böden, und robust genug für die mitteleuropäischen Winter erwiesen hat: die Sorte mit dem Namen ‚Goliath’. Parallel dazu zeigt aber eine zwei Hektar große Pflanzung mit Pappeln eine extrem schnelle Zunahme der Biomasse. Schon die dreijährigen Bäume sind erntereif, ihre Vermehrung mittels abgeschnittenen Seitentrieben ist sehr einfach. Das Erntegut soll in einer neuen und hochmodernen 5 MW Anlage der Gemeinde, zusammen mit Abbruchholz und ausgedienten Spanplatten, bei rund 1.000°C verfeuert werden.

Auch in der wissenschaftlichen Studie ‚Vergleich der Biomassekosten von nachwachsenden Energieträgern als Festbrennstoff’ der Landesforschungsanstalt für Landwirtschaft und Fischerei Mecklenburg-Vorpommern vom Januar 2001 liegen die Pappeln bei den Kosten der Biomasse-Bereitstellung gegenüber Weiden und China-Schilf z.B. weit vorn. Pappeln können zudem auch auf geeigneten Stillegungsflächen angebaut werden, ohne daß der Landwirt dadurch seine Prämien verliert. Im Mai 2003 weist das Bundesverbraucherministerium darauf hin, daß Pappeln außerdem ein sehr zukunftsfähiger, nachwachsender Rohstoff für die Papier-Erzeugung sind.

Mitte 1979 berichtete die Presse, daß ein französischer Ingenieur aus verschiedenen Gemüsesorten und Gräsern einen Treibstoff herstellt, der nur etwa 25 Pfennig pro Liter kostet. Aus 1.000 kg Grünzeug werden 400 l ‚Grün-Super’ produziert. Leider werden keine weiteren Details darüber bekannt.

Für herausgepreßtes Öl bildet so der Hanga-Baum auf den Philippinen, welcher erst 1981 wiederentdeckt wurde, ein gutes Beispiel. Die japanischen Besatzer hatten während des II. Weltkrieges den Saft der Pflanzen als Brennstoff für ihre Lampen benutzt. Aus 1 kg Nüsse lassen sich rund 0,2 l Öl pressen. 1983 gibt es bereits 50 staatliche Plantagen von je 2.000 ha, auf denen Hanga-Wälder aufgeforstet werden.

Es existiert allerdings auch eine brasilianische Ölpflanze mit dem Namen Copaifera, die in 24 Stunden bis zu 20 Liter Öl ‚produzieren’ soll!

Selbstverständlich wird auch zur Herstellung des sogenannten ‚Grünen Benzins’ die Züchtung und Produktion von beson­ders stark öl- oder kohlenwasserstoffbildenden Pflanzen bevorzugt, da diese leicht zu extrahierenden Bestandtei­le zu fast 100 % auf dem katalytischen Wege in hochwert­ige Treibstoffe umgewandelt werden können.

In Deutschland wurde daher dem Raps besonderes Interesse zuteil. Ich werde später noch gesondert darauf eingehen, da sich die Nutzung dieser Pflanze modellhaft für die allgemeine Entwicklung im Bereich der Biorohstoffe – insbesondere des ‚Bio-Diesels’ – darstellen läßt.

In die Liste der direkten Pflanzenkraftwerke müssen außerdem noch die torfbeheizten Kraftwerke wie z.B. in Wiesmoor/Deutsch­land und in Jyväskyla/Finnland aufgenommen werden. Das letztere, ein Strom- und Fernwärmekraftwerk mit 200 MW wird 1981 für umgerechnet 214 Mio. DM errichtet und bildet den Kern des finnischen Plans, bis 2000 etwa 15 % des Energiebedarf aus Torf zu gewinnen. 1992 untersuchen auch japanische Wissenschaftler den Einsatz von Torf als Brennstoff, wobei dem wasserhaltigen Torf noch Öl- und Fettabfälle zugesetzt werden.

Des weiteren gibt es die Wasserpflanzen-Kraftwerke, wie sie beispielweise für die Lösung des Wasserhyazinthe-Problems am Assuan-Staudamm geeignet wären. Besonders bei der Alkohol- und Methanpro­duktion wird der Gärung geernteter Algen und anderer Wasserpflanzen inzwischen großes Interesse gewidmet. Auch nehmen besonders die kohlenstoffreichen Meeresalgen mit ihrer Nahrung Uranisotopen auf, die sich mit dem Kohlenstoff verbinden. Die pflanzliche Separation des Urans als Brennstoff für Kernkraftwer­ke ist daher auch ein BMFT-gefördertes Forschungsprogramm der KfA Jülich, auf das ich hier allerdings nicht weiter eingehen werde.

Bereits Mitte der 80er Jahre liefert die Kölner Klöckner-Humboldt-Deutz AG mehrere Hundert Traktoren Nach Südafrika, die mit Sonnenblumenöl betrieben werden.

Seit 1985 ist der Gastwirt Ernst Banik bekannt, der seinen Mercedes 300 D mit altem Frittenfett fährt, wobei der Motor nur rund 3 PS von seiner Nominalleistung verliert. Der TÜV bescheinigt ihm außerdem eine 20%ige Reduzierung bei den Abgaswerten. Ebenfalls 1985 erhält Prof. Ernst Bayer den Philip-Morris-Forschungspreis für ein Verfahren, bei dem organische Substanzen aus Müllhalden und Kläranlagen zu Öl umgewandelt werden.

Euphorbia Lathyris

Euphorbia Lathyris

Der amerikanische Chemie-Nobelpreisträger Melvin Calvin will ‚Grünes Benzin’ durch das aufknacken (cracken) der langen Molekülketten jener dickflüssigen Substanz herstellen, die hauptsächlich in den verschiedenen Wolfsmilchgewächsen der Gattung Euphorbia vorhanden ist. 1986 erhält Friedrich Wilhelm Freiherr von Rotenhan den Innovationspreis der deutschen Wirtschaft für seine Anfangserfolge bei der Kultivierung der Wildpflanze Euphorbia Lathyris, die einen hohen Anteil an Ölsäure produziert.

Bereits 1987 beginnt eine Zusammenarbeit zwischen der australischen Firma Protech Capital Investment in Sydney und der staatlich-chinesischen Jiangsu Automobil Gesellschaft, bei der ein besonders sparsamer Sojaöl-Motor entwickelt werden soll.

In Dänemark wird statt Pflanzen in Heizkraftwerken Fischöl verfeuert. Bereits 1989 sollen rund 500.000 t zu Öl gepreßte Fische durch die Schornsteine gegangen sein. Natürlich gibt es angesichts des noch immer weltweit verbreiteten Hungers scharfe öffentliche Debatten. Das Fischöl ist ein Nebenprodukt der Fischmehlherstellung. Etwa 80 % des von dänischen Fischern angelandeten Fischs wird gepresst und zu Tierfutter vermahlen, wobei Fischöl anfällt, dessen Gewicht etwa 10 % des ursprünglichen Fischgewichts entspricht. Außerdem ist eine Tonne Fischöl 250 DM billiger als eine Tonne Heizöl, und der Stoff ist nicht mit einer Energiesteuer belegt – eine Ersparnis von weiteren 500 DM pro Tonne (Stand 1990).

Im Jahre 1991 gibt der damalige brasilianische Energieminister Antonio Cabrera bekannt, daß ein einjähriger Testbetrieb mit einem PKW, der mit einem Gemisch aus drei Teilen Palmöl und einem Teil Diesel (74 % zu 26 %) insgesamt 80.000 km gefahren war, eine Durchschnittsleistung von 18 km pro Liter ergeben hat. Außerdem würde das neue Kraftstoffgemisch die Umwelt viel weniger belasten als Benzin, Diesel und sogar Alkohol. Die betreffende Art der Dendepalme könne in Brasilien auf 70 Mio. ha angebaut werden. Aus diesem Grund reserviert der Minister für das Projekt auch den überraschend hohen Betrag von fünf Milliarden Dollar. Als Argumente zählen dabei die relativ leichte Umstellung von Dieselmotoren auf den neuen Treibstoff und der Preis, der weniger als die Hälfte des Preises für Normaldiesel ausmacht. Zum damaligen Zeitpunkt fuhren in Brasilien bereits 30 % der rund 13 Mio. Kraftfahrzeuge mit Äthylalkohol aus Zuckerrohr (s.u. Brasilien).

1993 wird bekannt, daß man an der Australian National University eine Presse für Kokosnüsse entwickelt hat. Mit dem Ölertrag einer Nuß könne ein Kleinwagen etwa einen Kilometer weit fahren. 1995 berichtet die Presse über ein Pilotprojekt in Fidschi, bei dem Autos und Lieferwagen mit diesem Treibstoff fahren. 1997 geben dann der deutsche Systementwickler Idea sowie der philippinische Kokosnussverarbeiter Cocochem bekannt, noch im laufenden Jahr einen Koko-Diesel-Motor auf den Markt bringen zu wollen, der wahlweise mit Diesel, mit Kokosnuß-Treibstoff oder einer Mischung aus beiden betrieben wird. Man rechnet hier damit, daß 40 Nüsse ausreichen, um 100 km weit damit zu fahren. Im Gegensatz zu dem Dieselpreis von 0,50 DM pro Liter auf den Philippinen ist der Alternativtreibstoff mit 1,20 DM allerdings noch zu teuer.

1996 verblüfft der 30-jährige Inder Ramar Pillai aus Tamil Nadu die Fachwelt, indem er aus Blättern und Rinde eines teeähnlichen Busches innerhalb von nur 10 Minuten einen benzinähnlichen Treibstoff herstellt, wobei der die pflanzlichen Substanzen mit Zitronensäure, Salz und einigen katalytischen Substanzen in Wasser aufkocht. Er wird später allerdings als Betrüger entlarvt…

Mitte 1998 geht das größte Biomassekraftwerk in Europa ans Netz, das in Thetford bei Norfolk aus jährlich rund 400.000 t Hühnermist 38,5 MW Strom macht. Es ist die bereits dritte Anlage des britischen Unternehmens Fibro Holdings, nach einer Anlage 1992  in Eye (Suffolk) und einer 1993 in Glansford (Lincolnshire), die zusammen 26 MW leisten. Alleine in England fallen pro Jahr 1,5 Mio. t Hühnermist an – bestehend aus Holzschnipseln, Stroh und Exkrementen.

Anfang 1999 schließt die Lurgi Lentjes Standardkessel aus Duisburg mit zwei Tochtergesellschaften der spanischen Genossenschaft Oleicola El Tejar einen Vertrag zur Lieferung von schlüsselfertigen Bio-Kraftwerksanlagen zur Energiegewinnung aus den Rückständen der Verarbeitung von Oliven. Die beiden Anlagen mit elektrischen Leistungen von jeweils 25 MW und einer Dampfmenge von 110 t/h kosteten 90,1 Mio. DM und werden in der Nähe von Cordoba errichtet.

Während man sich im norwegischen Nimwegen mit der stromproduzierenden Verfeuerung von Kaffee-Resten beschäftigt und auch an den Einsatz von Reststoffen aus der Papier- und Margarinenproduktion denkt, erhält im Sommer 1999 das Unternehmen Schwabacher Abfallwirtschaft den bayerischen Energiepreis für ihr Biokraftwerk, in dem primär organische Abfälle verwertet werden (s.u. Biogas). Ein Jahr später stellen Wissenschaftler der Universität Stuttgart ein Verfahren vor, mit dem bisher nicht weiter verwertbare Milchwasserreste, ein Abfallprodukt der Käseherstellung, zu Biodiesel verarbeitet werden können. Die Herstellung eines Liters ‚Kuhmilchdiesel’ soll weniger als eine Mark kosten.

2000 gibt es Deutschland knapp 900 Tankstellen die auch Biodiesel anbieten, das UBA und das Heidelberger Institut für Energie- und Umweltforschung bestätigen dem Bio-Diesel ein weiteres mal eine schlechte Öko-Bilanz, der Erdölpreis erhöht sich drastisch, und die Biodiesel Schwarzeheide GmbH beginnt mit dem Bau einer Anlage mit einer Jahrekapazität von 100.000 t, wobei sie mit Landes- und EU-Mitteln gefördert wird. Als Nebenprodukt sollen jährlich auch noch 30.000 t Pharmaglyzerin hergestellt und vermarktet werden.

Im Jahr 2001 entwickeln Wissenschaftler der australischen University of New South Wales einen Ölumwandler, der gebrauchtes Frittierfett zu Biodiesel verarbeitet. In England werden demgegenüber Agrarreste, Agrarabfälle und verschiedene Gräser als Rohstoffe für die Herstellung von pflanzlicher ‚Festkohle’ ausgewählt. Die damit verbundene Anlage kann aber auch mit Bohnenschalen, Holzspänen, Erd­nußschalen, Spreu, Stroh, Maisstauden, Zuckerrohr, Kakteen verschiedener Art, Gummibäumen und sogar Kartoffeln betrie­ben werden.

Das Rostocker Unternehmen GMK Gesellschaft für Motoren und Kraftanlagen mbH entwickelt 2003 ein neues Verfahren für die Gewinnung von Biokraftstoff aus tierischen und pflanzlichen Altfetten. Das ‚LIPOCAL’-Verfahren arbeitet erheblich kostengünstiger als bisherige Verfahren, es erzeugt allerdings keinen Fahrzeugkraftstoff, sondern Kraftstoff für die Produktion von Strom und Wärme in Blockheizkraftwerken.

Im Rahmen einer Kooperation zwischen Universität der Vereinigten Arabischen Emirate in Al-Ain und dem Mechanical Power Engineering Department an der Technische Fakultät der Helwan Universität in Kairo wird im April 2003 bekannt gegeben, daß auch das Öl aus den Nüssen der Jojoba-Pflanze den Diesel als Treibstoff für Motore ablösen kann. Das Jojoba-Öl wird mit einem geringen Zusatz an Methanol bei Motorendrehzahlen bis 2.000 U/min. getestet. Der Motor erreicht bessere Abgaswerte und eine größere Laufruhe als mit Diesel-Kraftstoff. Weitere Vorteile des Öls sind seine Ungiftigkeit und Schwefel-Freiheit sowie der hohe Flammpunkt. Der Jojoba-Strauch gehört zur Familie der Buchsbaumgewächse, wird bis zu 3 m hoch und stammt ursprünglich aus der Sonora-Wüste im Südwesten der USA bzw. dem Nordwesten Mexikos. Inzwischen wird er auch in Südamerika und im Nahen Osten angebaut. Die Nüsse enthalten 50 % ihres Gewichtes an Öl.

Der gelernte Steinkohlehauer, Ingenieur und Visionär Bodo Wolf ersinnt schon zu DDR-Zeiten eine Methode, die aus Holz und anderen organischen Substanzen die Entstehung der fossilen Rohstoffe im Zeitraffer nachvollziehen soll. Was die Natur in Jahrmillionen bewerkstelligte, erledigt das patentierte ‚Carbo-V-Verfahren’ in wenigen Stunden: Holz, Stroh und jede andere Form getrockneter organischer Substanzen wird in einer Apparatur von Brennern und Katalysatoren in ein Synthesegas verwandelt. Aus diesem gewinnt ein Fischer-Tropsch-Reaktor, wie er auch bei der schon länger praktizierten Kohle- und Erdgasverflüssigung eingesetzt wird, den BTL-Dieselkraftstoff (Biomass-to-liquid). Mit 4.000 Litern BTL-Diesel pro Hektar wird der dreifache Flächenertrag im Vergleich zum normalen Biodiesel erreicht.

Aus der Anfang 1990 von vier ehemaligen Angestellten des ORGREB Instituts für Kraftwerke gegründeten Umwelt- und Energietechnik Freiberg (UET) GmbH entsteht durch ein Joint Venture mit einem niedersächsischen Maschinenbauer die CRG Kohlenstoffrecycling GmbH, Vorgängerin der heutigen CHOREN Industries GmbH, wobei die ersten drei Buchstaben des Namens für Kohlenstoff (C), Wasserstoff (H) und Sauerstoff (O) stehen – als die Grundbausteine organischen Lebens und jeglicher konventioneller Energie –, und die letzten drei für ‚renewable’.

1998 wird eine 1 MWth Carbo-V Pilotanlage (Alpha-Anlage) in Freiberg errichtet, die bis Ende 2004 mehr als 17.000 Stunden lang erfolgreich mit naturbelassenem Holz, Altholz, Trockenstabilat aus der Müllaufbereitung, Tiermehl, Stein- und Braunkohle betrieben wird. Im November 2002 erfolgt die Grundsteinlegung einer ersten industriellen Prototypanlage für die Biomasseveredlung (Biokoksproduktionsanlage) mit 45 MWth (Beta-Anlage), die bereits 10 Monate später in Betrieb gehen kann. Anschließend wird die Alpha-Anlage um die Kraftstoffsynthese erweitert, wodurch CHOREN im April 2003 im Rahmen eines vom BMWi geförderten Verbundprojektes den ersten synthetischen Kraftstoff aus Holzhackschnitzel produziert.

DaimlerChrysler und Volkswagen fungieren zu diesem Zeitpunkt bereits als Entwicklungspartner, und im Juli 2003 stellt DaimlerCrysler den nach eigenen Angaben ersten CO2-neutralen Designer-Dieselkraftstoff der Welt unter dem Namen ‚Biotrol’ vor. Der farblose, klare Kraftstoff ist das Ergebnis eines staatlich geförderten Forschungsprojektes, an dem DaimlerChrysler, VW und Choren Industries seit 2002 arbeiten.

Im Sommer 2004 beteiligt sich auch der Mineralölkonzern Shell an Choren. Das Unternehmen ist ansonsten mehrheitlich im Besitz von Privatpersonen, darunter Firmengründer Bodo Wolf (inzwischen im Ruhestand) sowie Vorstandschef Tom Blades.

Im August 2005 gibt Shell bekannt, gemeinsam mit Choren in Lubmin in Mecklenburg-Vorpommern zunächst eine Pilotanlage, und dann die weltweit erste Großanlage zur Herstellung von synthetischem ‚SunDiesel’ aus Biomasse zu bauen, wobei insgesamt rund 400 Mio. € eingesetzt werden sollen. Im Unterschied zu dem bekannten Biodiesel auf Rapsbasis (s.d.) erfolgt die Herstellung des neuen Kraftstoffs auf der Grundlage einer patentierten Hochdruckvergasung von Biomasse. Start der Produktion soll das Jahr 2008 oder 2009 sein.

Choren meldet im März 2006, daß es alleine in Deutschland zukünftig 1 Mio. t ‚SunDiesel’ im Jahr zu produzieren wird, und hierfür bis 2014 fünf industrielle Großanlagen mit einer Jahresproduktion von jeweils 200.000 t bauen will, was ein Investitionsvolumen im Milliardenbereich bedeutet. Die geplanten Großanlagen sollen 1 Mio. t Biomasse pro Jahr verarbeiten, wobei die Versorgung dieser Anlagen kein großes Problem darstellen sollte, denn allein nur die 40 Mio. t Stroh, die jährlich auf deutschen Landwirtschaftsflächen untergepflügt werden, könnten 4 Mio. t Sundiesel liefern. Auch die Nutzung von Abfällen der Waldwirtschaft und des jährlichen Holzzuwachses könnte einen bedeutenden Beitrag leisten: Würden 50 % davon zu Sundiesel verarbeitet, würden weitere 2,5 Mio. t Kraftstoff hinzukommen. Allein diese ‚Resteverwertung’ der Bioabfälle von Wald und Feld könnte theoretisch also schon 20 % des gesamten derzeitigen Kraftstoffverbrauchs decken.

Darüber hinaus bieten sich stillgelegte Agrarflächen zur Energieproduktion an, wobei hier die Hanfpflanze ins Spiel kommt, der am schnellsten wachsende einheimische Rohstoff. Hanf wächst in 100 Tagen über 4 m hoch und produziert mehr Biomasse pro Hektar als jede andere heimische Pflanze. Selbst unter normalen Umständen sind es je nach Sorte und Standort ca.12 – 15 t Trockenmasse, was 3.000 – 4.000 Litern Kraftstoff entspricht. Unter für die Energiegewinnung optimierten Methoden und in Kombination Vor- oder Folgefrüchten läßt sich sogar noch ein deutlich höherer Energieertrag pro Hektar und Jahr erzielen.

Andere in Frage kommende Energiepflanzen wie Zuckerhirse, Chinagras,  Eukalyptus und  weitere schnell wachsende Hölzer sind zwar, was den Biomassezuwachs betrifft, gleichwertig oder sogar überlegen, bringen aber zumal bei großflächigen Anbau in Monokulturen ökologische Nachteile mit sich. Hanf indessen eignet sich hervorragend als Zwischenfrucht auf jedem für den Nahrungspflanzenanbau genutzten Acker, da er keine Pestizide oder Herbizide benötigt und die Böden sogar optimiert.

Bereits 2007 soll im sächsischen Freiberg, wo die bislang weltweit einzige und mit Holzresten gespeiste BTL-Herstellungsanlage steht, eine mittelgroße Anlage in Betrieb gehen, die jährlich 15.000 t produziert. Der  Kraftstoff, den Choren ab 2007 liefern will, ist aromaten- und schwefelfrei, nahezu CO2-neutral, und verfügt wegen seiner höheren Cetan-Zahl auch über ein besseres Zündverhalten. Die Herstellungskosten betragen ca. 50 – 70 Cent pro Liter. Im September 2006 startet Choren außerdem ein Joint venture mit der chinesischen CNOOC.

Doch auch noch andere Unternehmen beschäftigen während dieser Jahre mit neuen Bio-Treibstoffen – und mit neuen Rohstoffquellen dafür.

KDV 500 Anlage

Die Müll-Umwandlungsanlage von Dr. Christian Koch aus Buttenheim nennt sich KDV 500 (Katalytische Drucklose Verölung für 500 l Diesel pro Stunde) – was für eine 3 Mio. € Anlage allerdings nicht besonders gerade marktgängig klingt. Vorbild für den neuen, patentierten Prozeß ist die Erdölbildung, und es kommen ähnliche Katalysatoren zum Einsatz, wie vor Hunderten von Millionen Jahren, als die Meere mit der abgestorbenen Materie die suspendierten Tonmineralien ablagerten. In der KDV-Anlage werden granulierte Abfälle in einem Spezialreaktor auf 300°C – 400°C erhitzt, wobei sich die komplexen Kohlenwasserstoffverbindungen des Granulats mittels eines Katalysators zu kleinteiligeren Dieselmolekülen umwandeln. Das Gemisch aus Ton und Mineralien wirkt wie eine starke Säure und unterstützt den Zersetzungsprozeß, und aus dem Reaktor entweicht als Reaktionsprodukt gasförmiger Diesel, der aufgefangen und kondensiert wird. Aus 120 kg Restmüllgranulat lassen sich ca. 100 l Diesel herstellen.

Im Mai 2003 wird die Erfindung bei ‚einfach-genial’ im mdr vorgestellt, doch schon 2004 meldet der Erfinder wesentliche Verbesserungen: Nun ist es eine Vollhermetikanlage ohne Gasproduktion, die bei Temperaturen von 270°C – 350°C funktioniert. Neben ionentauschenden Katalysatoren werden noch zu 100 % durchkristallisierte y-Katalysatoren eingesetzt, die extrem aktiv sind. Der erste Probedurchlauf mit getrocknetem und geschreddertem Krankenhausmüll findet 2004 statt. Der erzielte ‚Mülldiesel’ ist bis minus 16°C kältefest und auch Dichte und Wassergehalt liegen im Normbereich. Allerdings ist der Schwefelausstoß fünfmal so hoch wie derzeit erlaubt.

Bis Ende 2003 steigt die europaweite Produktion der Treibstoffe vom Acker auf 1,7 Mio. t, von denen rund 1,4 Mio. t Biodiesel sind, der vor allem aus Rapsöl gewonnen wird. Größter Produzent ist mit 715.000 t Deutschland, gefolgt von Frankreich und Italien.

Ab Mai 2004 sind im Rahmen eines einjährigen Pilotprojektes drei Linienbusse von Autokraft, dem größten Busunternehmen in Schleswig-Holsteins, mit einem zusätzlichen Tank für Pflanzenöl aus der KDV-Anlage unterwegs. Bis der Motor eine Kühlmitteltemperatur von etwa 60°C erreicht, fahren die Busse ein paar Kilometer mit Diesel, danach schaltet der Motor automatisch auf Pflanzenölbetrieb um. Nach insgesamt 180.000 Kilometern erfolgreichem Fahrbetrieb beschließt das Unternehmen Mitte 2005, im Folgejahr alle seine 420 Busse auf Pflanzenöl umzurüsten. Eine Versuchsanlage von Koch läuft bereits in Mexiko und weitere Anlagen sind im Ausland in Planung. Die genaue Zusammensetzung des Katalysatorpulvers aus einem Mineralstoffgemisch ist allerdings das Betriebsgeheimnis des Erfinders.

Die Norddeutsche Affinerie (NA), größte Kupferhütte Europas, schließt im Oktober 2005 eine Kooperationsvereinbarung mit der Stadtreinigung Hamburg um die Möglichkeit zum Bau und Betrieb eines Müll-Kraftwerkes zu prüfen, das 2008 in Betrieb gehen und die Stromversorgung der NA übernehmen kann. Um den Affinerie-Bedarf zu decken, müsste die Stadtreinigung pro Jahr rund 750.000 t Müll-Brennstoffe zur Verfügung stellen. Dazu noch einige Hintergrundzahlen: 2005 verbrennen deutschlandweit 72 Müllverbrennungsanlagen (MVAs), fast doppelt so viele wie vor 20 Jahren, rund 18 Mio. t Müll. Der Boom bei den MVAs läßt sich hauptsächlich auf das seit Juni 2005 geltende Verbot zurückführen, unbehandelten Müll auf Deponien abzulagern. Bei dem Zementhersteller Dycke in Göllheim wird Mitte 2006 bereits über 50 % der benötigten Heizenergie aus Abfall gewonnen wird.

Separation aus der Biomasse (andere Rohstoffe II)

Das Hauptinteresse besteht noch immer an Treibstoffen – daher folgt nun ein Überblick über die weiteren Aktivitäten auf diesem Bereich im Laufe der vergangenen Jahre.

Der ‚plantanol-diesel’ ist ein weiterer neu entwickelter Kraftstoff für Diesel-Motoren auf der Basis von modifizierten, hoch gereinigten, motortauglichen Pflanzenölen, die durch zündkraftverstärkende und verbrennungsverbessernde Komponenten aufgewertet sind und damit den Einsatz von Pflanzenöl als Kraftstoff ohne motortechnische Umbauten möglich machen. Allerdings muß im Winter und Sommer in unterschiedlicher Quantität normaler Dieselkraftstoff beigemischt werden. Nach sieben Jahren Forschungen und Versuchen mit immer wieder neuen Kraftstoffkombinationen wird das Produkt ab 2004 von dem Handelshaus Runkel in Weiterstadt-Gräfenhausen bei Frankfurt am Main angeboten. Im August 2005 stellt der Darmstädter Omnibusbetrieb HAV – vormals Mendel – seine 30 Linienfahrzeuge auf Plantanol um, und auch der Magistrat der Wissenschaftsstadt beschließt, die Hälfte der 226 Dieselfahrzeuge des städtische Eigenbetrieb EAD auf ‚plantanol’ umrüsten.

Im Juni 2005 zeigen Forscher von der Wisconsin-Universität in Madison einen weiteren Weg, um Dieselkraftstoff aus Biomasse herzustellen, wobei die neue Umwandlungsmethode von Kohlenhydraten in Alkane zweimal soviel Energie erzeugen soll wie die Alkoholherstellung aus Getreide. Alkane sind gesättigte aliphatische Kohlenwasserstoffe, die nur aus C- und H-Atomen bestehen, wobei jedes Atom mit vier anderen verbunden ist und keine Mehrfachbindungen vorliegen. Die flüssigen Alkane der Kettenlänge C7 – C15 werden aus Getreide oder Biomasse freigesetzt und über einen 4-Phasen-Reaktor verstoffwechselt, um die für den Kraftstoff erforderliche Größe zu bekommen. Im Unterschied zur Äthanolherstellung trennen sich die gebildeten Alkane allerdings spontan vom Wasser, weshalb hier weder eine Erhitzung noch eine Destillation notwendig ist. Statt 67 % der Energie werden 90 % gespeichert.

Autofahrer in Austin und rund einem Dutzend weiterer Orte in Texas können seit Anfang September 2005 Biodiesel des bekannten US-amerikanischen Countrysänger Willie Nelson tanken. Den ‚BioWillie’ genannten Treibstoff gibt es in zwei Mischungen: B5 besteht zu 5 % aus Biodiesel, der Rest aus herkömmlichen Kraftstoff, und bei der B20-Mischung liegt der Biodiesel-Anteil bei 20 %. Nelson unterstützt die einheimischen Farmer seit Anfang der achtziger Jahre mit einer eigenen Organisation. Im Dezember 2004 gründet er mit vier Partnern die Firma Biodiesel Venture GP LLC. Den Vertrieb übernimmt die Distribution Drive, eine Tochter der ebenfalls 2004 in Jackson, Mississippi, gegründeten Earth Biofuels Inc., die inzwischen in Dallas, Texas, sitzt. Außerdem aktiv mit dabei ist der Oskar-Preisträger Morgan Freeman. Im Mai 2006 geht Earth Biofuels eine Partnerschaft mit Dr. Miquel Dabdoub ein, Chemieprofessor an der University of São Paulo, Präsident der staatlichen ‚Biodiesel Chamber’ und Leiter des Programms ‚Biodiesel Brazil’ (s.d.). Die neue Earth Biofuels Technology Co. LLC erhält Lizenzen der von Daddoub entwickelten Technologien, um in Nord- und Südamerika Biodiesel-Herstellungsanlagen zu planen und zu errichten.

Der Biodieselverbrauch in Deutschland steigt 2005 um 56 % gegenüber 2004. Hersteller und Händler setzen insgesamt 1,8 Mio. t ab, rund 600.000 t mehr als im Vorjahr. Mit einem Absatzvolumen von fast 1 Mio. t hat sich das Transportgewerbe inzwischen zum größten Kunden entwickelt, wobei die Speditionen und anderen Flottenbetreiber 680.000 t davon an ihren eigenen Zapfsäulen, und 276.000 Tonnen an öffentlichen Tankstellen getankt haben. Der Absatz von Biodiesel für Pkw hat sich 2005 mit 244.000 t dagegen kaum verändert. Für die etwa 1.900 öffentlichen Biodiesel-Tankstellen, die etwa 30 % des Biodiesels in Deutschland verkaufen, sind die Flottenbetreiber damit zur wichtigsten Kundengruppe geworden (insgesamt gibt es derzeit in Deutschland rund 15.300 Tankstellen).

Der Anteil von Biodiesel, Bioethanol und anderen Kraftstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen liegt 2005 bei 2,2 %. Die Bundesregierung subventioniert Biokraftstoffe über eine Befreiung von der Mineralölsteuer mit einer Milliarde Euro pro Jahr aus der Ökosteuer. Mittelfristig setzt man vor allem auf Biokraftstoffe, die aus fester Biomasse gewonnen werden (BLT).

Ende 2005 meldet die Presse, daß die Beimischung von Biokraftstoffen zu Benzin und Diesel zur Verringerung des Mineralölverbrauchs ab Januar 2007 verbindlich vorgeschrieben werden soll, um bis zum Jahr 2010 einen Anteil von 5,75 % des Kraftstoffaufkommens in Deutschland aus dieser regenerativen Quelle zu decken. Demnach müssen die Mineralölkonzerne, die sich bislang vehement gegen den Treibstoff vom Acker gewehrt haben, ihrem herkömmlichen Kraftstoff einen bestimmten Anteil Pflanzensprit zufügen. Im Gespräch ist zu diesem Zeitpunkt eine Quote von 4,4 % Biozusätze für Diesel- und 2,2 % für Ottokraftstoffe. Gleichzeitig mit der Zwangsbeimischung soll aber auch die Steuerbegünstigung für Biokraftstoffe abgeschafft werden, was besonders jene Autofahrer hart treffen wird, die auf reinen Biosprit wie Rapsöl umgestellt hatten und bislang 80 Cent pro Liter zahlen. Denn ab 2007 werden ihnen 47 Cent Steuer draufgeschlagen, wodurch der Biosprit dann teurer wäre als zur Zeit das Superbenzin!

Das Bundeskabinett beschließt im März 2006 eine Steuer für Biokraftstoffe ab dem 1. September: für Pflanzenöle 15 Eurocents, für Biodiesel als Reinkraftstoff 10 Eurocents und als Beimischung 15 Eurocents. Ausgenommen ist der Eigenverbrauch der Landwirtschaft. Ab 2007 sollen dann tatsächlich auch die Steuerbegünstigungen für sämtliche Biokraftstoffe entfallen, falls der Bundestag nach der Sommerpause das entsprechende Gesetz verabschiedet.

Der Grünen-Abgeordnete Hans-Josef Fell kritisiert den Regierungsentwurf, da er befürchtet, daß die Märkte für reinen Biodiesel und reines Pflanzenöl nun einbrechen werden und ein Markt für Ethanolkraftstoffe erst gar nicht entstehen kann. Außerdem wird dadurch eine Eigenvermarktung der kleinen und mittelständischen Hersteller unmöglich gemacht. Auch der Deutsche Raiffeisenverband (DRV), der in den letzten Jahren erhebliche Finanzmittel in den Aufbau eines Marktes für den Biodiesel-Kraftstoff investiert hat, übt Kritik, da bei einer Umsetzung des Entwurfes zahlreiche Biodiesel-Tankstellen schließen müssen. Mit dem Wegfall mittelständischer Abnehmer sind auch die kleinen Ölmühlen, die in den vergangenen Jahren vor allem in Süddeutschland entstanden sind, demnächst der Marktmacht der Mineralölmultis ausgeliefert. Auch der Bundesverband Erneuerbare Energie (BEE) in Berlin rechnet damit, daß der mittelständische Markt für Biokraftstoffe zusammenbrechen und nun von den Mineralölkonzernen geschluckt werde wird.

Der Bundestag entscheidet dann, den Steuervorteil für Biodiesel und Pflanzenöl bis 2012 stufenweise abzubauen, während die Zumischung ebenfalls stufenweise angehoben wird. Das entsprechendes Gesetz wird im November vom Bundesrat verabschiedet. Ab dem 1. Januar 2007 fahren Deutschlands Autos also mit Benzin, das zunächst einen Mindestanteil von 1,2 % Biokraftstoff enthält – während der Gesamtanteil von Biokraftstoff bei Benzin und Diesel bis 2015 auf 8 % steigen soll. Ähnliche Gesetze werden auch in zahlreichen anderen EU-Staaten verabschiedet.

Auch international kommt einiges in Bewegung. Der BEE schätzt Anfang 2006, daß der energiepolitische Schwenk in den USA, die Abhängigkeit von Ölimporten aus unsicheren Regionen um drei Viertel zu reduzieren, Investitionen von schätzungsweise 30 Mrd. $ für den Bau von rund 900 neuen Biotreibstoffanlagen auslösen werden.

eco jet

General Motors stellt auf der Sema 2006 in Las Vegas einen mit Pflanzenkraftstoff betankbaren Super-Renner vor. Der ‚eco jet’ präsentiert sich überaus futuristisch, erinnert aber auch ein wenig an gegenwärtige Cadillac-Modelle. Angetrieben wird er von einer mit Biodiesel betriebenen 650 PS Honeywell LT-101 Turbine.

Im Februar 2006 will San Francisco als erste amerikanische Stadt ‚Poop Power’ testen – Energie aus Hundehaufen der etwa 120.000 Vierbeiner. Haustierkot macht mit seinen 6.000 t pro Jahr rund 4 % des anfallenden städtischen Mülls aus. (Im Oktober prüft die Berliner Stadtreinigung gemeinsam mit einem Institut der Humboldt-Universität, ob sich das Pilotprojekt aus den USA auch auf Berlin übertragen läßt.)

Im Mai 2006 legt die South Pacific Applied Geoscience Commission (SOPAC) einen Bericht vor, dem zufolgte Kokosöl – entweder als Extrakt von Kopra oder aus Kokosfleisch – bis zu 50 % der Dieselöl-Importe ersetzen könnte, die bei den elf Inselnationen Papua Neuguinea, Fiji, den Salomonen, Samoa, Vanuatu, den Federated States of Micronesia, Tonga, den Marshall Inseln, den Cook Inseln und Palau jährlich mehr als 800 Mio. $ betragen. Solange das Kokosöl maximal zu 10 % fossilen Brennstoffen beigemengt wird, sind auch keine Motor-Adaptierungen erforderlich. Auf den krisengeschüttelten und zu 70 % von Finanzhilfen aus dem Ausland abhängigen Salomonen-Inseln machen Treibstoffimporte inzwischen ein Drittel der gesamten Importe aus, da in den meisten Siedlungen der Strom mittels Dieselgeneratoren hergestellt wird. Eine Alternative unterstützt die Australian Biodiesel Group, indem der Markt für Kopra stabilisiert werden soll, damit auch die ländliche Bevölkerung die Möglichkeit bekommt, mitzuverdienen.

Ebenfalls im Mai 2006 führt das in Holland ansässige Unternehmen BioKing Inc. seine technischen Klein- und Großanlagen zur Produktion von Biodiesel in den deutschen Markt ein. Durch Produktionskapazitäten von 1.000 bis 12.000 Liter pro Tag und Anschaffungspreisen zwischen 5.000 und 20.000 € ist damit erstmalig jedem die Möglichkeit gegeben, selbst Produzent von Biodiesel zu werden.

Dem Unternehmen ist es gelungen, das Verfahren der Biodieselherstellung auf eine Weise technisch umzusetzen, die es erlaubt auch ohne spezielle Fachkenntnisse einen hochwertigen Biodieselkraftstoff herzustellen. Dabei wird in den optimierten Reaktortanks während der sogenannten Umesterung das im zu verarbeitenden Pflanzenöl vorhandene Glycerin unter Anwesenheit eines Katalysators durch einem Alkohol ersetzt, wozu sich neben Raps- und Sonnenblumenöl auch gebrauchte Öle wie altes Frittenfett verarbeiten lassen.

BioKing Inc. hat im Laufe der vergangenen 15 Jahre auch in verschiedenen Regionen der 3. Welt Projekte zum Anbau der ölhaltigen Pflanzen Jatropha und Pongamia unterstützt.

Einer Studie der Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe (FNR) zufolge, die Mitte 2006 veröffentlicht wird, werden die noch nicht am Markt vertretenen Biokraftstoffe BTL und Ethanol aus Lignocellulose mittelfristig günstiger sein als die derzeit schon verfügbaren Kraftstoffe Pflanzenöl, Biodiesel und Ethanol aus Zucker und Stärke.

Im Forschungszentrum Karlsruhe entsteht im Rahmen des BIOLIQ-Projekts Mitte 2006 eine 25 Mi. € teure Pilotanlage, die aus Stroh, von dem ein Kilo etwa zwanzigmal weniger Energie als ein Liter Erdöl enthält, einen hochwertige Kraftstoffe herstellen wird. Im ersten Schritt wird der Energiegehalt durch sehr rasches Erhitzen auf etwa 500°C (Schnellpyrolyse, Lurgi) und ebenso rasches Abkühlen stark verdichtet, und es entstehen Pyrolyseöl und Pyrolysekoks, wobei diese konzentrierte Mischung aus festen und flüssigen Anteilen (Slurrys) schon so viel Energie wie Kohle oder Rohöl enthält. Im zweiten Schritt entsteht in einem Druckvergaser der Freiberger Firma Future Energy dann ein hochwertiges Synthesegas, aus dem sich wiederum Kraftstoffe herstellen lassen. Das BIOLIQ-Verfahren läßt sich auch auf andere biogenen Abfälle anwenden, wie z.B. die 80 Mio. t organische Trockenmasse, die in Deutschland jährlich anfällt.

Der Mineralölkonzern BP gründet im Sommer 2006 den neuen Geschäftsbereich ‚Biofuels Business’, zu dem auch ein mit 500 Mio. $ ausgestattetes Forschungsinstitut zur Entwicklung synthetischer Biokraftstoffe gehört, die nicht nur aus Pflanzenfrüchten, sondern aus Pflanzenmaterial jeder Art, zum Beispiel Stroh oder Restholz gewonnen werden.

Das Max-Planck-Instituts für Kolloid- und Grenzflächenforschung in Golm bei Potsdam stellt im Juli 2006 nach zweijähriger Forschungstätigkeit eine neu entwickelte Methode der ‚hydrothermalen Karbonisierung’ (HTC) vor, mit der sich jede Form von Biomasse vollständig und schnell in Kohlenstoff und Wasser verwandeln läßt. Die hydrothermale Karbonisierung erfolgt ähnlich wie ein Dampfkochtopf. Im geschlossenen Druckgefäß werden die pflanzlichen Produkte wie Stroh, Laub, Gras, Orangenschalen, Holzstückchen oder Pinienzapfen zusammen mit Wasser und einem Katalysator (Zitronensäure oder ein Eisensalz) unter Druck und Luftabschluß für zwölf Stunden auf 180°C erhitzt. Das Ergebnis ist ein schwarzes Pulver aus porösen Kohle-Nanokügelchen, das direkt verfeuert oder zur Produktion von Benzin, Dieselöl oder anderen Chemikalien genutzt werden kann.

Der Karbonisierungsprozeß verläuft ohne Verlust an Kohlenstoff und exotherm – das Verfahren arbeitet also mit hundertprozentiger Kohlenstoff-Effizienz und liefert selbst noch Energie, das etwa ein Drittel der Verbrennungswärme frei wird: 1 kg Biomasse bildet 500 g Kohle, wobei 1,8 kW/h Energie frei werden. Damit ist die hydrothermale Karbonisierung anderen Methoden zur Energiegewinnung durch Biomasse weit überlegen. Theoretisch ist es sogar möglich, den Verkohlungsvorgang mit Solarenergie anzustoßen – oder ihn früher anzuhalten und eine Art Torf zu gewinnen. Als erste interessieren sich Anwender aus Thailand und Spanien für das Produkt; eine Gemeinde bei Valencia, die durch ihren Zitronenanbau große Mengen an Verschnitt produziere, plant den Aufbau einer Pilotanlage. Außerdem wird an eine Kooperation mit der Harvard-Universität gedacht, wo der Prototyp einer Brennstoffzelle entwickelt wurde, die mit dem Feststoff Kohle Strom erzeugt und hierfür geeigneten Kohlenstoff in Nanopartikelgröße benötigt … also genau das Endprodukt des HTC-Verfahrens.

In Dänemark verfeuert man derweil auch Überschußgetreide aus Schweden zu Heizzwecken – bis heftige Proteste die Regierung veranlassen, auf derartiges ‚Heizmaterial’ eine Zusatzabgabe zu erheben. Das Interesse der Kraftwerke sinkt daraufhin schlagartig auf Null. Trotzdem wird 2006 bereits in 15.000 Biomasseanlagen Getreide verfeuert.

In diesem Jahr ist es auch für deutsche Landwirte wirtschaftlicher, mit Weizen zu heizen, als mit Öl, denn ein Liter Heizöl kostet 60 Cent, während 2,5 kg Getreide (mit dem selben Brennwert) nur 25 Cent kosten. Die Weizenverfeuerung erfordert allerdings eine Sondergenehmigung, denn Getreide ist als Brennstoff nicht zugelassen. Aus diesem Grund einigen sich die Umweltminister der Länder und der Bundesumweltminister im Mai 2006 darauf, die Getreideverbrennung in Kleinbefeuerungsanlagen zu erlauben – trotz schwerer ethischer Bedenken der Kirchen und Hungerhilfsorganisationen. Wahrscheinlich auch, weil manche Forscher die Zahl illegaler Anlagen in Deutschland auf fast 10.000 schätzen. Besonders in Brandenburg wird auch die Nutzung von Roggen als Energielieferant diskutiert

Nach der Ackerschmalwand, einer kleinen, krautigen Blütenpflanze, und dem Reis ist die Westliche Balsam-Pappel (Populus trichocarpa) im September 2006 dann die dritte Pflanze, deren Genom komplett entziffert wird. Insgesamt umfaßt das Pappel-Genom rund 480 Millionen Einzelbausteine mit rund 45.000 Erbanlagen, was für einen Baum relativ wenig ist. Gut vier Jahre haben die Wissenschaftler des Internationalen Pappel-Genom-Konsortiums am Joint Genome Institute des US-Energieministeriums in Walnut Creek, Kalifornien, in diese Arbeit investiert, da sie hoffen, die Informationen auch nutzen zu können um die Bäume genetisch für die Herstellung von Biokraftstoffen zu optimieren.

Nachdem Volkswagen, Audi, Ford und BMW bekannt geben, daß ihre für Biodiesel zugelassenen Modelle nicht ausschließlich Biodiesel tanken dürfen, weil dieser angeblich die Filtereigenschaften moderner Rußpartikelfilter beinträchtige, bietet als erster Hersteller Twin-Tec aus Königswinter bei Bonn ab September 2006 Rußfilterkatalysatoren zum Nachrüsten für den Pflanzensprit an.

Im Oktober 2006 gibt der französische Autokonzern PSA Peugeot Citroën bekannt, daß in einem Langzeitversuch in Brasilien ein Peugeot 206 und ein Citroën Xsara Picasso je 180.000 km mit einem 30-%igen Soja-Biodiesel als Kraftstoff gefahren sind, ohne daß dabei irgendwelche Probleme an den Motoren aufgetaucht seien. In einer neuen Testserie soll nun die Verwendung von Rizinusöl und Palmöl erprobt werden.

Die Hamburger Firma EVK GmbH stellt im Oktober 2006 eine Technik vor, bei der in einem Spezialreaktor aus 120 kg Restmüllgranulat rund 100 l hochwertiger Diesel gewonnen werden kann. Die SVZ GmbH aus dem ostdeutschen Spreetal macht ihrerseits aus flüssigem und festem Abfall Methanol – das wiederum als Ausgangsstoff für den Biokraftstoff MTBE dient.

In Barcelona fahren zu diesem Zeitpunkt bereits große Teile der Busflotte des öffentlichen Nahverkehrs mit Biogas und Biodiesel, die roten Fahrzeuge sind an ihren Blumenbildern und Slogans leicht auszumachen.

Autohersteller wie Volkswagen setzen verstärkt auf die Erzeugung von Kraftstoff aus Pflanzen und Bäumen und treiben die Forschung voran. Für das sogenannte ‚Sun-Fuel’ können alle Pflanzenteile oberhalb der Wurzel verwendet werden, wodurch der Ertrag bis zu dreimal höher ist als beim Biodiesel, für den nur die ölhaltigen Samen verwendet werden. In Niedersachsen läuft ein Forschungsprojekt, das von VW unterstützt wird und dessen erste Untersuchungsergebnisse im Oktober 2006 vorliegen. Danach können von den 1,45 Mill. t Grünabfälle, die Niedersachsens Kompostieranlagen pro Jahr verarbeiten, rund 210.000 Tonnen als Rohbiomasse für die Spriterzeugung genutzt werden. Die Kosten für die Aufbereitung liegen bei 35 bis 55 € pro Tonne, während es bis zu 150 € kostet, die Grünabfälle zu kompostieren. Die neuste Generation der Biotreibstoff-Anlagen, wie sie zum Beispiel die mittelständische Lurgi AG aus Frankfurt herstellt, bieten mit diesem Verfahren schon eine Kapazität zwischen 40.000 und 250.000 t Biosprit pro Jahr.

Ende 2006 hat Deutschland mit einem Anteil von 3,4 % Biosprit (zumeist Raps-Diesel, s.u.) an der gesamten Kraftstoffversorgung einen Platz in der EU-Spitzengruppe. Fast 1,5 der insgesamt 12 Mio. Hektar Ackerfläche werden zurzeit mit Energiepflanzen bebaut; auf zwei Dritteln dieser Fläche wächst Raps.

Ebenfalls ab 2006 wird im Mittelburgenland der Anbau von Elefantengras (Miscanthus sinensis giganteus) zur Gewinnung von Hackschnitzel-Heizgut angeregt, um es Hausbesitzern zu ermöglichen, das eigene Heizmaterial selbst kostengünstig zu produzieren. Es entstehen keine Pflegekosten und auch Kosten für eine Schädlingsbekämpfung entfallen, da diese wegen des hohen Siliziumgehaltes nicht erforderlich ist. Die Stängel weisen einen großen Kohlehydratanteil auf. Elefantengras ist deshalb dem Holz gleichwertig. Das Erntegut beinhaltet kaum Eiweiß, sodaß beim Verbrennen auch keine Rauchgase entstehen.

Es besonderer Vorteil des anspruchslosen und jährlich nachwachsenden Elefantengras mit seinen 25 Jahren Ertragsfähigkeit ist, daß man es mit einem Feldhäcksler einfach ernten kann, wobei mit einer Stunde pro Hektar gerechnet wird. Da einer Studie zufolge ein Hektar angebautes Elefantengras einen Energieertrag liefert, der 7.000 Litern Heizöl entspricht, kann also das gesamte Brennmaterial für eine komplette Heizperiode in nur einer Stunde vom Feld gebracht werden.

Die Nordzucker AG will in Klein Wanzleben ab Oktober 2007 aus Zuckerrübensaft rund 130.000 m³ Bioethanol produzieren. Marktführer Südzucker kündigt ebenfalls an, eine neue Bioethanol-Fabrik in Belgien bauen zu wollen sowie die bereits bestehendem Anlagen im ostdeutschen Zeitz, in Ungarn und Frankreich auszubauen. Mit dem Schritt in die Spritherstellung reagieren die Konzerne auf ein Urteil der Welthandelsorganisation (WTO). Bislang durften sie die Rüben, die die Bauern über die von der EU festgelegten Quoten hinaus in die Zuckerfabriken lieferten, zu sogenanntem C-Zucker verarbeiten und exportieren. Die drei großen Zuckerexporteure Brasilien, Thailand und Australien verklagten daraufhin die EU wegen Preisdumpings, worauf die WTO den Klägern Recht gab und den Export von C-Zucker untersagte. Während Nordzucker mit 70 Mio. € in Klein Wanzleben zunächst bescheiden startet, will Südzucker 500 Mi. € für die Bioethanolproduktion ausgeben.

Insbesondere in Dürregebieten der 3. Welt sind bestimmte Sorten der Zuckerhirse für die Herstellung von Bio-Kraftstoffen geeignet, deren aus den Halmen gepreßte Saft etwa 15 bis 20 % Zucker enthält. Er kann viel billiger zu Bio-Ethanol fermentiert werden als die Melasse, die bei der Herstellung von Zucker aus Zuckerrohr anfällt, außerdem benötigt die Hirse weitaus weniger Wasser als Zuckerrohr. Ein weiterer Vorteil der Dürre-toleranten Zuckerhirse-Sorten ist, daß sie neben dem Zucker auch Körner für die Ernährung der Menschen liefern. Das indische Forschungs-Zentrum für Hirse (NRCS) hat schon seit langem das Potenzial der Zuckerhirse erkannt und bis Ende 2006 exzellente, sich frei bestäubende Varietäten sowie einige Hybriden gezüchtet. Dabei wurden Pflanzen-Linien mit hohen Zucker-Gehalten aus der Keimplasma-Sammlung für die Hybrid-Züchtung identifiziert, da diese ganze Jahr über wachsen, so daß die Ethanol-Produktionsanlagen gleichmäßig ausgelastet werden können.

In dieser Zeit kommt eine neue Vorgabe der brasilianischen Regierung, wo man sich seit Jahrzehnten auf die Alkoholproduktion konzentriert (s.d.). Das aktuelle Ziel heißt nun Biodiesel, denn ab 2008 sollen 2 % des konventionellen Diesels mit einem Treibstoff versetzt werden, der aus Soja, Rizinus, Erdnüssen, Baumwollsamen und anderen tropischen Ölsaaten gewonnen wird. Die Chancen stehen gut, daß Brasilien auch hier bald weltweite Standards setzt, denn das Land ist weltweit der mit Abstand größte Produzent von nachwachsender Biomasse. Die daraus erwachsenden Chancen erkennt auch die Deutsche Bank: Über einen Fonds übernimmt sie bereits im September 2005 die Mehrheit an Brasil Ecodiesel, dem größten privaten Biodiesel-Produzenten Brasiliens.

Forscher des Tokio-Instituts für Technologien in Yokohama finden heraus, sich daß die chemische Umwandlung von Pflanzenölen zu Treibstoff, bei der üblicherweise große Menschen an Schwefelsäure und Energie benötigt werden, durch den Einsatz von auf über 300°C erhitztem Zucker umweltfreundlicher gemacht werden kann. Ende 2006 berichten sie über den von ihnen entwickelten festen Katalysator, der sich auch aus Speisestärke und Zellulose herstellen läßt.

Anfang Dezember 2006 verlautet aus dem britischen Königshaus, daß Prinz Charles seine Häuser auf erneuerbare Energien wie Holzpellet-Heizungen umstellt und auch plant, seine Autos nur noch mit Biodiesel zu betanken.

Das Interesse an Bio-Kraftstoffen sorgt in China für einen erheblichen Anstieg der Getreidepreise. Die Preise von Mais, Soja und Weizen reichen wegen der Nachfrage chinesischer sowie ausländischer Investoren nach alternativen Treibstoffen an Rekordpreise heran, berichtet die englischsprachige Zeitung China Daily Anfang Dezember 2006. Aufgrund der wachsenden Bedeutung alternativer Energien würden die Getreidepreise sogar weiter steigen, sagen Agrarwissenschaftler voraus. An der Warenbörse im nordöstlichen Dalian legte der Getreidepreis im Oktober und November laut China Daily um knapp ein Fünftel zu und erreichte damit ein Zehnjahreshoch. Anfang 2007 erscheinen Meldngen, denen zufolge die Situation weiter eskaliert.

Pflanzenölkocher

Eine wesentliche Entwicklung bei der praktischen Nutzung von Bio-Brennstoffen soll nicht vergessen werden: der Pflanzenölkocher, den ich hier anhand eines aktuellen Beispiels kurz skizziere.

In den Entwicklungsländern kochen im Jahr 2006 noch immer 2 – 2,5 Milliarden Menschen an offenen Feuerstellen mit Holz, gefährden dabei ihre Gesundheit und ruinieren die Umwelt. Bis zu 700 kg Feuerholz werden in den armen Ländern für jedes Familienmitglied jährlich zur Essenszubereitung verfeuert, und der WHO zufolge sterben jährlich mehr als 1,6 Millionen Menschen durch die giftigen Abgase und Rußpartikel, denn wer an einem offenen Feuer kocht, der inhaliert so viele Schadstoffe als würde er täglich 250 Zigaretten rauchen (!).

Die Universität Hohenheim entwickelt daher gemeinsam mit der landwirtschaftlich ausgerichteten philippinischen Leyte State University einen Pflanzenölkocher mit dem Namen ‚Protos’, der ab 2004 während einer über einjährigen Erprobungsphase in 100 philippinischen Haushalten und ländlichen Garküchen seine Bewährungsprobe besteht. Er erreicht Brennertemperaturen bis 1.400°C.

Schon 1998 hatte die Deutsche Bundesstiftung Umwelt einen Antrag auf Förderung des Öko-Brenners genehmigt und 90.000 € bereitgestellt. Doch mehrere Jahre bastelten die Hohenheimer Forscher vergebens: „Es hat gerußt und gestunken ohne Ende, wir waren schon drauf und dran aufzugeben.“ Das Funktionsprinzip ist so einfach wie beim Petroleumkocher, allerdings liegt der Flammpunkt des dickflüssigen Pflanzenöls mit 188°C mehr als hundert Grad über dem von Petroleum. Zudem verstopfen die koksigen Rückstände regelmäßig die Düsen der Brenner. Erst dem Assistenten Elmar Stumpf gelingt es, mit Hilfe eines besonders angeordneten Verdampferrohrs, einem Prallteller sowie dem Verzicht auf  komplizierte Düsen den ‚Protos’ zum Funktionieren zu bringen.

Protos Pflanzenöl-Kocher

Protos Pflanzenöl-Kocher

Mit Hilfe der Münchener Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH (BSH) wird der Öko-Kocher ab 2005 im Land produziert und für umgerechnet 30 € verkauft. Der Produktionspreis liegt zu diesem Zeitpunkt zwar noch über dem Verkaufspreis, doch man erwartet, das Gerät mit zunehmender Verbreitung und nach einer  Materialoptimierung langfristig kostendeckend produzieren zu können. Nach Berechnungen der Gerätehersteller läßt sich mit 100 Litern Pflanzenöl die Kochenergie einer durchschnittlichen Familie für ein ganzes Jahr sichern. Zusammen mit lokalen Dorfkooperationen wird außerdem eine Infrastruktur für die Gewinnung von Pflanzenölen aus tropischen Gewächsen wie der Kokosnuß, der Purgiernuss oder dem Rizinus aufgebaut. Sowohl in Guatemala, Tansania, China als auch in Indien besteht bereits Interesse an ‚Protos’.

Raps als Modellfall

Ich werde hier die Breitenentwicklung bei der Nutzung von Raps als nachwachsendem Energie-Rohstoff in Deutschland skizzieren – wobei sein Einsatz einerseits als gepreßtes Öl, zum anderen auch als veresteter ‚Bio-Sprit’ dargestellt wird (Rapsölfettsäure-Methyl-Ester, RME oder auch RÖME).

Bereits 1987 fahren in Deutschland erste Traktoren mit Rapsöl als Dieselersatz. Zwar müssen die Maschinen in den kalten Monaten mit normalen Brennstoffen gestartet werden, weil Rapsöl schon bei 5°C so dickflüssig wird, daß es Filter und Düsenverstopft. Doch ansonsten rieht es viel besser – und die Abgase unterbieten die damals gültigen Umweltschutznormen.

Mit Raps experimentiert z.B. die Landwirtschaftskam­mer von Schleswig-Holstein in Rendsburg. Dort werden erfolgreiche Versuche mit einem Klein-LKW (50%iges Rapsöl/Dieselöl-Gemisch) und einem Traktor (reiner Rapsöl-Betrieb) durchgeführt. Bei einer Großproduktion von Rapsöl wird mit Literpreisen zwischen 1,50 und 2,50 DM gerechnet (Stand 1979). Bereits 1987 erfolgteein erster Großversuch mit 20 rapsbetriebenen Fahrzeugen in Niedersachsen – außerdem wird Rapsstroh in Brikettform gepreßt und verfeuert. In diesem Jahr wird Raps bereits auf 400.000 ha angepflanzt, und aus Mitteln der Bundesministerien für Landwirtschaft und Forschung sind in den vergangenen Jahren bereits knapp 100 Mio. DM in die angewandte und Grundlagenforschung geflossen. Weitere 100 Mio. DM werden im Etat des BMFT für die Zeit von 1986 bis 1991 bereitgestellt.

Die Gesellschaft für Entwicklungstechnologie (GET) mbH in Aldenhoven bei Aachen entwickelt ein komplettes Nutzungskonzept für diese Ölfrucht, das ebenfalls eine Umesterung vorsieht. Die Umwandlung von Pflanzenöl in einen dieselähnlichen Treibstoff ist altbekannt, der Prozeß ist allerdings kompliziert und technisch sehr aufwendig. Daher wird von der GET in Kooperation mit dem Institut für angewandte Chemie der Universität Duisburg eine Kompaktanlage mit neuen, festen Katalysatoren entwickelt, die Rapsöl vollautomatisch in Methylester umwandelt (in der chemischen Industrie werden statt dessen Flüssigkeiten verwendet). Die Anlage, die 1988 in Betrieb geht, kann 120 t Rappssamen in rund 40.000 l Dieselersatz verwandeln – während die ausgepreßten Samenhülsen als Viehfutter verwendet werden. Bei der Umesterung wird dem Pflanzenöl der dreiwertige Alkohol Glyzerin entzogen und durch drei Moleküle des einwertigen Alkohols Methanol ersetzt. Das zurückbleibende Glyzerin ist als Chemierohstoff sehr begehrt – bislang wird es zumeist aus Erdgas hergestellt.

Der Raps, der in Deutschland hauptsächlich angebaut wird, ist der umstrittene 00-Raps, der eigentlich speziell für die Nahrungs- und Futtermittelproduktion gezüchtet worden war. Hierbei steht die erste ‚0’ für die herausgezüchteten Bitterstoffe des Raps, die zuvor die Verwendung der Rückstände als Tierfutter behinderten, während die zweite ‚0’ für die ebenfalls weggezüchtete Erucasäure steht, welche besonders von der Margarineindustrie verschmäht wurde. Ab 1988 wird dann in Niedersachsen und Schleswig-Holstein dagegen eine neue Sorte angebaut, die sich durch eine erhöhte Erucasäure-Produktion auszeichnet, welche für die chemische Industrie wichtig ist.

Ebenfalls ab 1988 befinden sich überall Rapsmotoren auf den Prüfständen, denn mindestens sechs deutsche Motorhersteller experimentieren mit diesem alternativen Treibstoff, wobei die Aggregate Leistungen zwischen 39 und 275 kW haben. Bis Ende 1989 sollen auch Dauerbetriebstest von mehr als 600 Stunden durchgeführt werden um festzustellen, in wie weit eine Neigung zur Verkokung vorherrscht und welche Umweltschäden zu erwarten sind. Ein Großversuch, der vom BMFT mit 5,3 Mio. DM gefördert wird, beweist, daß Dieselmotoren mit Kammerbrennverfahren und großen Zylindereinheiten für einen Langzeitbetrieb grundsätzlich geeignet sind, auch wenn noch Optimierungsarbeiten in Bezug auf die Abgasemissionswerte zu leisten sind. Problematisch seien dafür Direkteinspritzer und Wirbelkammermotoren.

1991 nimmt in Krefeld der ‚erste Rapsöl-Traktor’ seine Arbeit in den städtischen Forst- und Parkanlagen auf. Die Umrüstung der Zugmaschine hatte 11.300 DM gekostet. Im niedersächsischen Leese eröffnet die erste Deutsche Tankstelle für Raps-Kraftstoff – der Literpreis beträgt 1,39 DM. Die Borkumer Inselbahn rüstet ihre beiden Diesellokomotiven auf Bio-Diesel-Betrieb um, eine Weltpremiere im Eisenbahnverkehr (die Jungfernfahrt findet im März 1994 statt). In diesem Jahr werden in der BRD 2,7 Mio. t Raps geerntet.

Anfang 1992 beginnt auch die Bundeswehr mit einem Großversuch in Schleswig-Holstein, bei dem Panzer und LKWs der 18. Panzerbrigade Boostedt mit Biokraftstoff aus Raps betrieben werden. Und am 12.03. startet in Freiburg das Experiment ‚on the road’, bei dem 30 auf Biodiesel umgerüstete Taxis zum Einsatz kommen. Ein weiterer Großversuch mit über 100 Taxen startet im September in Berlin. Der Bundes-Zentralverband der Deutschen Personenverkehrsunternehmen (BZP) will bis 1995 zwei Drittel alles deutschen Taxis – das sind etwa 40.000 Fahrzeuge – auf Rapsbetrieb umstellen. Im November stellt die Bootswerft Lachmann aus Geltow an der Havel eine ‚Öko-Motoryacht’ vor, die mit einem 47 PS Rapsöl-Motor ausgestattet ist.

Ebenfalls 1992 rüstet die Stadt Grenoble 18 städtische Busse auf den Biokraftstoff auf Rapsölbasis ‚Diester’ um. Im November beginnt dann Paris mit der Umrüstung von 120 Dieselfahrzeugen des städtischen Fuhrparks.

Im Frühjahr 1993 wird unter der Federführung des Bundeslandwirtschaftsministeriums eine Fachagentur ‚Nachwachsende Rohstoffe’ gegründet, welche die Markteinführung von Agrarrohstoffen beschleunigen solle. Die Agentur betreut in diesem Jahr Förderprojekte mit einem Volumen von 55 Mio. DM. Bundesumweltminister Klaus Töpfer präsentiert im August einen 30-Tonnen-Laswagen, der bereits 500.000 km mit Rapsölmethylester zurückgelegt hat. Das Thüringer Motorenwerk GmbH stellt außerdem einen serienreifen Rapsöl-Motor vor, der in Varianten von 60 bis 200 PS gefertigt werden kann.

Im März 1994 gibt VW bekannt, daß man nach zehnjähriger Forschung nun im April beginnen wird, die mit Raps-Diesel betriebene Version des ‚Golf Ecomatik’ auszuliefern.

Im Mai stellt Bundestagspräsidentin Rita Süssmuth die Umbaupläne für den Berliner Reichstag vor. Herzstück der Planung ist ein mit Rapsöl betriebenes Blockheizkraftwerk – dessen im Sommer überschüssige Wärme in 400 m tief liegenden ‚Erdlinsen’ saisonal gespeichert werden soll.

In Bonn wird die deutschlandweit bereits 35. Tankstelle für Bio-Diesel eröffnet, der Jahresabsatz liegt derzeit bei 30.000 t. Für 1995 ist eine Ernte von bereits 300.000 t Raps als Rohstoff für den Bio-Diesel geplant.

Auch 1994 experimentieren mehrere Hersteller mit Rapsöl-Motoren für PKWs, und bei einem Fünf-Tage-Test in den Schweizer Alpen beweist ein Golf Ecomatik von VW, daß der Bio-Diesel gegenüber herkömmlichen Fahrzeugen keinen spürbaren Leistungsverlust mehr zeigt. Der Verbrauch ist mit einem plus von 5 % nur minimal höher. Der Literpreis liegt bei 1,28 DM (Tankstelle in Singen). Im Juli eröffnet an der Potsdamer Humboldtbrücke Brandenburgs erste Schiffstankstelle für Bio-Diesel, der auf Rapsölbasis von der Hedwigshütte Berlin hergestellt wird und 1,26 DM kostet. Ende des Jahren sind bundesweit etwa 200 Tankstellen in Betrieb.

1995 werden anlässlich der Grünen Woche die ersten 70 Biodiesel-Taxis in den Dienst gestellt, VW bietet eine Umrüstung der Modelle Golf und Vento für rund 650 DM an, die Zahl der Tankstellen steigt auf 350, und die Anbaufläche für Raps von 65.000 (1993) auf inzwischen 340.000 Hektar.

Im Zuge der 1996 erfolgenden Liberalisierung des Anbaus von Faserhanf tritt dieser auch in die Energiediskussion ein, denn während bei Raps von einem Hektarertrag zwischen 800 und 1.300 Litern Öl ausgegangen wird, könnten Hanfsamen einen fünfmal so hohen Ertrag geben. Ende des Jahres gibt es bundesweit rund 500 Tankstellen, vier davon in Berlin.

1997 bewilligt die Potsdamer Landesregierung 5 Mio. DM für den Bau einer Anlage zur Herstellung von Biodiesel in Wittenberge (Priegnitz). Der Raps-Treibstoff ist zu diesem Zeitpunkt produktionsseitig etwas drei mal so teuer wie Diesel aus Erdöl, dem Umweltbundesamt zufolge steht sogar ein Herstellungspreis von 2,00 – 2,50 DM pro Liter den 35 Pfennigen gegenüber, die ein Liter Erdöl-Diesel kostet.

1998 geht das Blockheizkraftwerk im Reichstag in Betrieb, es hat eine Leistung von 1.600 kW Strom und 1.800 kW Wärme, und kann damit neben dem Reichstag auch noch die angrenzenden Büroneubauten mitversorgen. Eine Untersuchung des Instituts für Arbeitsmedizin der Universität Göttingen kommt zu dem Ergebnis, daß die Mutagenität von Biodieselabgasen fünf bis zehn mal geringer ist als die von herkömmlichem Diesel.

Die Bioheizkraftwerk Zittau AG errichtet das größte Pflanzenöl-Kraftwerk Europas mit 2,1 MW Strom und 2,9 MW Prozeß- und Heizwärme. Im Laufe des Jahres werden an den bundesweit etwa 800 Tankstellen rund 100.000 t Biodiesel verkauft. Die meisten dieser Tankstellen gibt es in Niedersachsen (199), gefolgt von Bayern (173) und Nordrhein-Westfalen (171).

1999 gibt es Berlin erst eine einzige und eher ‚private’ Rapsöl-Tankstelle, die in der Bouchéstraße in Treptow von Erik Manthey und Burckhard Adam betrieben wird. Die Union zur Förderung von Öl- und Proteinpfalnzen (UFOP) in Königswinter veröffentlicht eine Tankstellenkarte sowie eine Liste mit den für Biodiesel freigegebenen Auto-Typen. Nachdem der größte Teil der Biodieselproduktion bislang von einer einzigen Großanlage im ostfriesischen Leer bedient wurde, kommen in diesem Jahr mehrere, über ganz Deutschland verteilte neue Anlagen hinzu.

Rolf-Dieter Linden aus Unna entwickelt in seiner Firma Denaro eine Konversionsanlage, die neben dem Rapsöl auch Abfallfette verwerten kann. Bei der katalytischen Konversion werden spezielle Katalysatoren aus beschichtetem Silizium eingesetzt, die allerdings auf die unterschiedlichen Abfallfette und –öle maßgeschneidert werden müssen. Bei dem Verfahren werden die langkettigen Kohlenwasserstoffverbindungen im Ausgangsprodukt so weit gespalten und verändert, bis die chemische Zusammensetzung dem des herkömmlichen Dieselkraftstoffes nahe kommt. Die erste Anlage produziert rund 20 l Kraftstoff pro Stunde, in der Endausbaustufe sollen 150 l/h erreicht werden.

Biodiesel-LKW im Rapsfeld

Die erste ‚offizielle’ Rapsöl-Tankstelle entsteht 2000 in der Wendenschlossstraße in Berlin-Köpenick, sie wird von Rainer Niedrich betrieben und versorgt dessen fünf VW-Transporter sowie die 15 Fahrzeuge des Informations-, Beratungs- und Ausbildungszentrums für Solarenergie (IBASOLAR) mit Treibstoff. Der Literpreis für Rapsöl beträgt 99 Pfennig. Bis März 2000 rüstet die Prignitzer Eisenbahn GmbH (PEG) alle Loks auf Rapsölbetrieb um. Die Umbaukosten von bis zu 40.000 DM pro Lok werden schnell wieder verdient, da Rapsöl pro Liter fast 60 Pfennig billiger ist als Diesel. Bio-Diesel kann man in Berlin schon an 12 Tankstellen bekommen, im März dieses Jahres zu einen Preis von etwa 1,40 DM. In Brandenburg gibt es 19 Tankstellen, dort liegt der Preis im November bei 1,57 DM. Sechs weitere Tankstellen sind im Bau oder geplant.

Die erste Anlage Deutschland, die Biodiesel nicht nur aus Rapsöl, sondern auch aus Fettrückständen der Kläranlagen oder Großküchen gewinnt, wird Mitte 2000 im thüringischen Blankenhain für rund 70 Mio. DM errichtet. Die von der Jenamethyl AG betriebene Anlage ist von der Labor- und Umwelttechnik GmbH (LUT) Jena entwickelt worden und wird jährlich 100 Mio. l Biodiesel produzieren. Ebenfalls 2000 geht ein sechsjähriger Großversuch der Stadtwerke Crailsheim und der ecoSWITCH AG erfolgreich zuende, bei dem kaltgepresstes, unverestertes Rapsöl dem herkömmlichen Heizöl zugesetzt wurde. Zu diesem Zeitpunkt gibt es bundesweit rund 1.000 Tankstellen, an denen der Ökosteuer-freie Bio-Diesel aus Rapsöl angeboten wird – und man rechnet in diesem Jahr mit einem Absatz von 230.000 t. Die Anbaufläche für Raps hat sich innerhalb eines Jahres mehr als verdoppelt. Einen Engpaß bildet jedoch die Weiterbehandlung des Kreuzblütlers, denn die Jahreskapazität von derzeit 250.000 t, die fast ausschließlich von drei großen Ölmühlen verarbeitet wird, kann ohne neue Anlagen kaum noch erhöht werden.

Im Jahr 2003 wird Raps auf 300.000 ha angebaut, bundesweit gibt es bereits 1.700 Tankstellen, die den alternativen Kraftstoff anbieten, alleine in Berlin sind es schon 25. Im Sommer dieses Jahres wird endlich ein europaweit geltender Standard für Biodiesel festgelegt (DIN EN 14214). Der Bundesrat erlaubt außerdem in einer Ergänzungsregel zum Mineralsteuergesetz, daß Kraftstoffhersteller ab Januar 2004 dem normalen Diesel bis zu fünf Prozent Biodiesel beimischen dürfen. Die neuen Modell von Audi, VW oder DaimlerChrysler sind serienmäßig Rapsöl-tauglich.

2004 werden in Deutschland 1,2 Mio. t Biodiesel (bzw. Rapsölmethylesther, wie der Treibstoff chemisch korrekt heißt) produziert und an inzwischen 1.900 Tankstellen abgesetzt. 2005 sind es schon 1,9 Mio. t und rund 2.000 Tankstellen Allerdings werden die Raps-Anbauflächen bald ausgeschöpft sein, zudem sind die Herstellungskosten rund doppelt so hoch wie für konventionellen Treibstoff.

Die Firma Brand in Beilngries rüstet 2005 zusammen mit Ihren Partnern, die Vereinigten Werkstätten (VWP) und Deutz-Fahr, jeden Deutz-Fahr Traktor der Agrotron-Serie auf der Grundlage eines 1-Tank-Systems auf Rapsbetrieb um, d.h. der Landwirt startet und fährt den Traktor zu 100 % mit reinem, kaltgepreßten Rapsöl (und keinem Biodiesel oder Rapsmethylester).

Im Rahmen des Förderprogramms Nachwachsende Rohstoffe des Bundesverbraucherministeriums werden für ein entsprechendes ‚100 Traktoren-Programm’ Fördermittel freigestellt, die einen Großteil der anfallenden Kosten für die Umrüstung und Durchführung des Vorhabens abdecken: 50 % der durch die Umrüstung und die Durchführung des Vorhabens entstehenden Ausgaben werden gefördert, es erfolgt die Erstattung der Kosten für die Errichtung einer geeigneten Eigenverbrauchstankstelle für Rapsöl, für den Traktorenbetreiber für das Führen von Betriebstagebücher und die Lieferung von technischen Daten und Informationen gibt es eine Aufwandsentschädigung, und außerdem fließen noch Ausfallgelder für die Traktorenbetreiber für begleitende wissenschaftliche Untersuchungen an den Traktoren.

2006 werden gut 1,2 Millionen Hektar, etwa ein Zehntel der gesamten bundesdeutschen Ackerfläche, vom Rapsanbau belegt.

Im August 2006 wird aus China gemeldet, daß es dem Institut für Ölsaatenforschung der Chinesischen Akademie der Agrarwissenschaften gelungen ist, die Biodiesel-Herstellung eine neue Rapssorte mit einen Ölgehalt von fast 55 % zu züchten, knapp zwei Prozentpunkte mehr als beim bisher bekannten Höchstwert. Derzeit produziert China rund 13 Mio. t Raps im Jahr und kann knapp 100.000 t Biodiesel herstellen. Bis zum Jahr 2010 sollen dagegen rund zwei Mio. t Rohöl durch Biokraftstoffe ersetzt werden.

Als Portal zu diesem umfassenden Themenbereich empfehle ich die Seite der Union zur Förderung von Öl- und Proteinpflanzen e. V.

Der Elsbett-Motor

 

„Verglichen mit der Herstellung von Benzin oder Diesel ist die Produktion von Pflanzenöl außerordentlich einfach und umweltfreundlich: Es muß bloß ausgepresst werden, jegliche chemische Behandlung entfällt. Es enthält kein Blei und keinen Schwefel, ist nicht feuergefährlich, nicht giftig, verdirbt nicht das Wasser und verbrennt viel sauberer als Dieselöl; doch vor allem ist es beliebig erneuerbar.“

Günter Elsbett (Leserbrief im Spiegel Nr. 13/1989)

 

Im Deutschen Raum ist der Elsbett-Motor wohl einmalig, und das aus verschiedenen Gründen. Zum einen hat sich damit nicht ein Einzelerfinder, sondern eine ganze ‚Erfinder-Familie’ beschäftigt, zweitens hat der Motor bewiesen, daß er mit wirklich jeder Art Öl fahren kann, und drittens ist er auch technisch auf dem Niveau der Karossen, in die er eingebaut wird – wie zum Beispiel Wagen der Marke Mercedes.

Der Ingenieur Ludwig Georg Elsbett (geb. 1913) kam 1937 zu den Junkers-Flugzeugwerken und leitete dort bis Kriegsende eine Forschungsabteilung für Zündermotoren. Besonderen Erfolg hatte er mit dem von ihm propagierten ‚gewaltlosen Umgang’ mit der Arbeitsluft der Motoren. Nach dem Krieg machte sich Elsbett in Salzgitter mit der Produktion eines kleinen Zweitakt-Dieselmotors selbständig, und 1951 stellte er auf der damals in Berlin durchgeführten IAA einen Wagen Vierzylinder-Zweitakt-Diesel-Stern-Motor vor, der weitgehend aus Leichtmetall gefertigt worden war. 1956 konnte er den ersten Einzylinder ohne Wassermantel und Kühlrippen vorstellen. 1959 holte MAN Ludwig Bölkow nach Nürnberg.

1964 richtet Ludwig Elsbett zusammen mit seinem Sohn Günter das unabhängige ‚Elsbett-Institut für Verbrennungsmotoren’ ein, das sich so gut wie ausschließlich mit den Strömungsvorgängen bei der Gemischbildung im Zylinder befaßt. Ziel ist die Vermeidung von unnötigen Wärmeübergängen vom Arbeitsgas an die Brennraumwände. Die Lösung bestand im Wesentlichen darin, die Luftbewegung im Zylinder so kreisen zu lassen, daß die Brennzone in der Brennraummitte eingeordnet wird und die nicht an der Verbrennung beteiligte Überschussluft zwischen Brennzone und Brennraumwand rotiert. 1970 vervollständigt sein zweiter Sohn Klaus das Familienteam.

Nach weiteren Verbesserungen an den Motoren gelingt es dann sogar ohne jede CO2-Luftbelastung auszukommen, indem roh ausgepreßtes Pflanzenöl als Antriebsmittel eingesetzt wird. Ab 1970 wird das Elsbett-Institut dann zum Mekka für neue Ideen rund um den Motor. Über 400 Patente werden angemeldet und weltweit Lizenzen vergeben.

Auf einer 1.500 km langen Demonstrationsfahrt durch Brasilien wird der PKW von Elsbett ausschließlich mit überschüssigen Fetten aus dem örtlichen Angebot versorgt. Ein weiterer Wagen mit seinem Motor wird erfolgreich mehrere Monate lang auf den Kapverden getestet, da die GTZ die kahle Insel Fogo vor der afrikanischen Westküste mit einer von ihre entdeckten Ölpflanze aufforsten will – und dort dann auch Pflanzenölmotoren einsetzen möchte. Die ins Auge gefaßte Purgiernuß (Jatropha Curcas) wäre auch eine ideale Pflanze für die dürregeplagte Sahelzone, da sie selbst bei äußerst geringen Niederschlägen gut wächst. Außerdem schützt sie ein pflanzeneigener Bitterstoff vor Herden- und Wildtieren. Die Pugiernüsse, Früchte der häufig als Eingrenzung von Gärten verwendete Jatropha-Staude, enthalten etwa 35 % Öl, das für Bio-Diesel geeignet ist (Auch Indien fördert diese Pflanze, die an Bahnlinien wächst und vielfach als Garten-Hecke üblich ist. Das Öl der Nüsse wird dort mit dem herkömmlichen Diesel-Öl verschnitten).

1987 beschäftigen die Elsbetts bereits 70 Mitarbeiter und können ein Dutzend zufriedenstellend laufender Triebwerke vorweisen. Besonders mit einem Fahrzeug, das auf den Kapverden fährt, können sie auch Presseerfolge verbuchen. Zum damaligen Zeitpunkt bereiteten die Erfinder gerade einen Großversuch mit 20 Fahrzeugen in Niedersachsen vor. Der Auftritt in der ZDF- Fernsehshow ‚Nase vorn’ mit Frank Elstner verschafft dem damals 47-jährigen Günter Elsbett bundesweite Aufmerksamkeit, sogar der ‚Spiegel’ berichtet über ihn – trotz der dem Blatt gegenüber neuen Innovationen so oft anhaftenden Häme. Ganzseitige Anzeigen des Computer-Herstellers Hewlett Packard mit Sonnenblumen und Elsbett-Motor zeugen von einer erfolgreichen Kooperationen, und bereits 1991 vermeldet die inzwischen in Hilpoltstein ansässige Firma die Serienreife eines Dreizylinder-Turbo-Aggregats mit 82 PS, das in den neuen Mercedes 190D eingebaut wird und auf 100 km etwa 5 l Rapsöl verbraucht. Der Elsbett-190er kostet allerdings rund 35.000 DM mehr als die Normalausführung.

Sowohl bei der ersten wie auch der zweiten ECO Tour of Europe 1993 und 1994, an denen sich einige Dutzend verschiedener Wagen beteiligen, erringen die Elsbett-Motoren aufgrund ihres hohen Wirkungsgrades und geringen Kraftstoffverbrauches den ersten Platz.

Die Firma bietet 1995 einen Dreizylinder mit rund 90 PS für Pkws an, sowie einen Sechszylinder mit 135 PS für Unimogs und Traktoren. Zwei bis drei Jahre alte VW Passat werden umgerüstet und komplett für 45.000 DM verkauft. Die Umrüstung der Unimogs und Traktoren kostet 25.000 DM, und das Betanken mit Salatöl 80 Pfennig der Liter. Elsbett-Pflanzenöl-Motoren sind inzwischen auch als Stromerzeuger, in Blockheizkraftwerken und sogar als Antriebe von Motoryachten im Einsatz.

Als im Jahre 1996 in Deutschland der Anbau von Faser- und Ölhanf wieder genehmigt wird, veranstalte ich im Auftrag der Berliner ‚Hanfhaus GmbH’ ein dreitägiges Festival unter dem programmatischen Titel Ernte ’96 – mit Ausstellungen, Konferenzen und einer Fachmesse, zu der ich auch Klaus Elsbett einlade, der mit seinem Pflanzenöl-Mercedes großes Aufsehen erregt. Das Fahrzeug wird während der Messe mit Hanföl betrieben, und viele Leute schnuppern mit zunehmender Begeisterung am Auspuff des Wagens.

Elsbett gehört auch zu den wortgewaltigsten Verfechtern eines reinen Pflanzenöl-Betriebs, da die Umwandlung des Öls in ‚Biodiesel’ mit Verlusten, erheblichem Aufwand und zusätzlichen Kosten verbunden ist.

Im Gegensatz zu vielen anderen Erfindern hat es der Elsbett-Motor geschafft, seinem Erfinder noch zu Lebzeiten Ehre zu machen: 1984 erhält Ludwig Elsbett vom Kuratorium des Deutschen Instituts für Erfindungswesen die Diesel-Medaille in Gold, 1992 die Ehrendoktorwürde und 1993 die Verdienstmedaille der Bayerischen Staatsregierung. Ludwigs Sohn Günter Elsbett bekommt dann 1988 in Argentinien den Award des Technical College of Cordoba und wird 1990 Gast-Professor der University of Science and Technology in Zhenjiang, VR China. Gemeinsam erhalten Ludwig, Klaus und Günter Elsbett im Jahr 1989 den renommierten Philip Morris Forschungspreis.

Pflanzenöl-BHKW Hilpoltstein

Pflanzenöl-BHKW Hilpoltstein

Die Anerkennung ihrer technischen Entwicklungen bedeutet für die Elsbetts aber nicht automatisch auch den wirtschaftlichen Erfolg. Im Gegenteil, der Elsbett-Motor wird mehr und mehr als Störenfried auf den angestammten Betätigungsfeldern einer starken Lobby aus Wirtschaft, Wissenschaft und Politik empfunden. Zudem bringt ab 1992 das risikoreiche Engagement in Südamerika und Rußland die Firma finanziell in die Klemme – und Anfang 1994 muß die Produktionsfirma Elsbett-Konstruktion GmbH verkauft werden. Günter und Klaus gelingt es zusammen mit einer kleinen Gruppe hochqualifizierter Mitarbeiter die Unabhängigkeit zu wahren und die Weiterentwicklung der Elsbett-Idee fortzuführen. Das Team baut heute am Standort Thalmässing Fahrzeuge um und stellt eigene Pflanzenöl-Aggregate her. So nimmt z.B. die Stadt Hilpoltstein 1995 ein von der neuen Firma Elsbett Technologie GmbH fertiggestelltes Pflanzenöl-BHKW mit 210 kW Heizleistung und 180 kW Strom in Betrieb – zum damaligen Zeitpunkt das weltweit größte dieser Art. Weitere Projekte laufen in Malaysia, China, Simbabwe, Südafrika; in Indien wird die Produktion von Motoren und Motorteilen aufgenommen.

Aus einer Elsbett-Broschüre von 1996 stammt die nachstehende Tabelle, aus der sich neben dem Energiegehalt auch der Wirkungsgrad, die Energieumsetzung und die Wirtschaftlichkeit der verschiedenen Energieträger und ihrer Umwandlungsmethoden ablesen lassen:

  Energiegehalt
(a)
Wirkungsgrad der Motoren (b) Energieumsetzung im Motor (a x b) Wirtschaftlichkeit

Wasserstoff
(flüssig,
bei minus 252°C)

8,50 Mega-Joule/Liter 23 % (Ottomotor) 1,96 MJ Energie/Liter (bei minus 252°C) 23, 3 %
Methanol 15,56 Mega-Joule/Liter 31 % (Ottomotor) 4,82 MJ Energie/Liter 57,3 %
Ethanol 21,08 Mega-Joule/Liter 30 % (Ottomotor) 6,32 MJ Energie/Liter 75,1 %
Benzin 31,17 Mega-Joule/Liter 26 % (Ottomotor mit Katalysator)
27 % (Ottomotor)
8,42 MJ Energie/Liter 100 % (wurde hier als Bezugsgröße gewählt)
Raps-Methyl-Ester (RME) 32,60 Mega-Joule/Liter 28 % (Kammerdiesel) 9,13 MJ Energie/Liter 108,5 %
Pflanzenöl (kaltgepreßt, nicht behandelt o. verestert) 33,70 Mega-Joule/Liter 40 % (Elsbett-Motor) 13,48 MJ Energie/Liter 160 %
Dieselöl 35,10 Mega-Joule/Liter 28 % (Kammerdiesel)
36 % (Direkteinspritzer)
9,83 MJ Energie/l (Kammerdiesel)
12,64 MJ Energie/l
(Direkteinspritzer)
116,8 % (Kammerdiesel)
150 % (Direkteinspritzer)

Andere Unternehmen, die sich zu dieser Zeit mit der Pflanzenöl-Technologie beschäftigen, sind die Vereinigten Werkstätten für Pflanzenöltechnologie in München, deren Eingriff in die Motorentechnik jedoch wesentlich geringer ist als bei Elsbett, die Krefelder Maschinenbaufirma Henkelhausen, die BHKWs für den Betrieb mit Pflanzenöl baut (1998 wird im sächsischen Ostritz das mit 650 kW Leistung größte deutsche Kraftwerk in Betrieb genommen), die Thüringer Anlagen- und Antriebstechnik Nordhausen (AAN), die eine Palette von Motoren zwischen 10 und 460 kW anbietet, sowie die AMS Antriebs- und Maschinentechnik Schönebeck, die aus dem ehemaligen IFA Motorenkombinat der DDR hervorgegangen ist, und die Motoren bis 160 kW herstellt.

1999 sind die Umbaukosten aufgrund verschiedener Mitbewerber von 10.000 auf unter 5.000 DM gesunken, im Supermarkt kostet der Liter Pflanzenöl 1,50 DM, bei der Rapsmühle 90 Pfennig, und aufbereitetes Frittenbuden-Fett bekommt man sogar schon für 40 Pfennig. Die Bilanz eines Flottenversuchs des bayerischen Wirtschaftsministeriums mit 90 Fahrzeugen bestätigt einen zuverlässigen und wartungsarmen Betrieb, sowie eine Reduzierung der Emissionen an Ruß, Schwefel und krebserregenden Partikeln.

An dieser Stelle soll noch erwähnt werden, daß sich Ludwig Elsbett gemeinsam mit seinen Söhnen Klaus und Günther bereits 1991 mit der Erzeugung von Regen in den Trockengebieten dieser Erde beschäftigt hat – und zwar mittels großer, von Windkraft oder Pflanzenöl angetriebenen Sprinkleranlagen, die in tiefen Tälern oder zu Füßen niedriger Gebirgszüge Meerwasser als fein verteilten Nebel in der Luft versprühen. Ein Prototyp dieser Sprinkleranlage wurde damals auf dem Dach der Elsbett-Firma in Salz, Bayern, installiert, existiert inzwischen aber leider nicht mehr.

Weiteres zum Elsbett-Motor gibt es auf der Seite des Unternehmens.

Grenzen der Nutzung von Biokraftstoffen

Nun noch ein kurzer Blick auf die Grenzen dieser Energienutzungsmethode, die auch nur unter gewissen Vorbehalten als ‚alternativ’ bezeichnet werden kann.

So beträgt der Heizwert bei Holz z.B. nur die Hälfte dessen von Kohle und sogar nur ein Drittel dessen von Erdöl. Eine großflächige Ent­waldung ist gefährlich – man betrachte nur die schlimmen Folgen des Holzkahlschlags, als dieses seine Anwendung als Heiz- und Reduktionsmittel in der früher Metallurgie fand. Syrien ist ein ‚gutes’ Beispiel für die wiederholten Eingriffe und ihre Folgen. Man findet dort heute fast nur noch kahle, nackte Berge: die Phönizier bauten viele Schiffe, die Osmanen besaßen viele holzbefeuerte Lokomo­tiven und die Beduinen viele Ziegen, welche das nachwachsende Grün endgültig ausrotteten (im Gegensatz zu Schafen ziehen Ziegen ihre Nahrung samt Wurzeln aus dem Boden, die Pflanze kann also nicht mehr nach­wachsen)­.

Zurückkommend auf die heutige Situation finden sich in den neuen großtechnischen Verfahren die Sammlung und der Transport des Holzes oder der anderen Pflanzen über große Entfernungen hinweg als Positionen mit hohen Kosten wieder, außerdem ist das ganze – besonders im Vergleich zum Transport flüssiger oder gasförmiger Medien – recht mühsam, es bedarf ferner spezieller und neu zu  entwickelnder Einrichtungen, und schließlich bilden die vorhandenen Nutzflächen eine weitere Grenze.

Fachleute vom Heidelberger Institut für Energie- und Umweltforschung kritisierten außerdem, daß der Biomassenanbau in Monokulturen den Einsatz großer Mengen an Düngern und Pestiziden erforderlich macht. Endgültige Ökobilanzen liegen 1996 noch nicht vor. Für den Anbau und Transport der agrarischen Grundstoffe des Biosprits muß außerdem so viel fossiler Brennstoff eingesetzt werden, daß insgesamt kaum CO2-Einsparungen erreicht werden.

Zu negativen Seiten des Rapsanbaus gehören der hohe Flächenbedarf und ebenfalls die Notwendigkeit von Dünge- und Pflanzenschutzmitteln. Maximale Erträge werden nur mit hohen Stickstoffgaben erzielt, Raps entzieht dem Boden außerdem Basen. Bei der Düngung der Rapsfelder entstehen erhebliche Mengen Lachgas, das den Treibhauseffekt 300mal mehr beschleunigt als Kohlendioxid. Raps kann auch nur in Fruchtfolge angebaut werden – also alle vier Jahre, und eine Monokultur ist normalerweise nicht möglich. Pro Hektar Rapsfeld kann maximal eine Tonne Öl gewonnen werden. Rapsöl-Methyl-Ester ist außerdem leicht giftig, aggressiv gegenüber vielen Kunststoffen, er hat fast lösemittelartige Eigenschaften und hinterläßt sogar auf Autolack häßliche Schlieren. Biodiesel ist nur begrenzt wintertauglich, und bei längerer Lagerung entmischt er sich selbst.

Bei der Veresterung treten Verarbeitungsverluste bis zu 30 % auf, und für die dabei anfallenden Abfallstoffe (z.B. Glyzerin) gibt es noch keine sinnvolle Entsorgung.

Der Anbau lohnt sich nur durch die hohen EG-Subventionen, sonst würde ein Liter Biodiesel aus Raps an der Tankstelle etwa 2,50 DM kosten (Stand 1991). Die Studie ‚Ökobilanz Rapsöl’ des Umweltbundesamtes (UBA) besagt 1992, daß Kfz-Brennstoff aus Rapsöl keine ökologischen Vorteile gegenüber Treibstoffen auf Rohöl-Basis hat. Bei der Verbrennung des Bio-Diesels entstehen sogar 10 % mehr gesundheitsschädliche Aldehyde und 10 % mehr Stickoxide.

Forscher der Bundesforschungsanstalt für Landwirtschaft in Braunschweig finden in einem Laborversuch mit Bakterien Mitte 2006 heraus, daß Rapsölabgase ein zehnfach höheres Krebsrisiko aufweisen als die von fossilem Diesel. Obwohl die Wissenschaftler betonen, daß es sich dabei lediglich um eine Vorstudie handelt und das Ergebnis auch nicht für Biodiesel gelte, kommt postwendend scharfe Kritik vom Verband der Pflanzenöl-Hersteller. Diese sehen in dem Test einen Versuch, Rapsöl als alternativen Treibstoff zu diskreditieren.

Die höheren Beimischungsquoten in Deutschland und anderen EU-Staaten werden möglicherweise zu stark ansteigenden Importen von Biomasse aus der ganzen Welt führen, wie zum Beispiel zu Palmöl-Einfuhren für die geplante Biodiesel-Raffinerie bei Emden. In Asien gehen schon jetzt jedes Jahr durch die Anlage von Palmöl-Plantagen mehr als eine halbe Million Hektar Regenwald verloren. Jedes Prozent Palmöl-Sprit im Tank reduziert zwar den CO2-Ausstoß von Autos hierzulande, heizt aber dafür gleichzeitig den Treibhausgas-Ausstoß auf der anderen Seite des Planeten weiter an. Da ein exakter Nachhaltigkeitsnachweis, wie er vom Gesetzgeber gefordert wird, oft unmöglich ist, verzichtet die britische RWE-Tochter Npower im November 2006 darauf, als erster britischer Energiekonzern Strom aus Palmöl zu produzieren.

In Schweden zeigt sich auch noch ein ganz anderes Problem: Schornsteine, die für Heizölrauch mit etwa 250°C ausgelegt waren, platzen und setzen die Häuser in Brand, als sie von 700°C heißem Holzrauch durchzogen werden.

Bisher hat Biodiesel in Deutschland trotz allem eine nur geringe Bedeutung: 2005 fließen 1,9 Mio. t durch die Zapfhähne in Deutschland – im Vergleich zum Rohölverbrauch von gut 100 Mio. t.