Biokraftstoffmarkt 2014

Handel

Kraftstoffe aus Raps oder E. coli-Bakterien?

Im Rahmen des Berichtes über Steuervergünstigungen für Biokraftstoffe, die mittlerweile abgeschafft wurden, hat das Bundesfinanzministerium eine Marktübersicht über alle Biokraftstoffe in Deutschland zusammengestellt.

Biodiesel

Biodiesel entsteht aus der Umwandlung von pflanzlichen Fetten und Ölen mit Methan. In Deutschland stammt die pflanzliche Basis überwiegend aus Raps und wird vor allem herkömmlichem Diesel beigemischt. Im Jahr 2014 wurden 1,97 Millionen Tonnen hergestellt. Das entsprcht etwa 2,23 Milliarden Liter, ohne Berücksichtigung hydrierter Pflanzenöle. Neben der heimischen Produktion liefern die Hersteller Biodiesel auch ins Ausland, beziehen auch von dort. Zwar werden darüber keine Statistiken geführt, das Ministerium geht aber von von 1,2 Millionen Tonnen (1,35 Milliarden Liter) Netto-Exportmenge aus. Die Produktionskapazität in Deutschland liegt bei 4,8 Millionen Tonnen (5,4 Milliarden Liter), wobei Großanlagen mit mehr als 50.000 Tonnen den Markt beherrschen. Die Kapazitäten sind nicht ausgelastet. Erzeugt wurden etwa drei Millionen Tonnen. Einige Anlagen stehen still. Da der Anbau von Raps aus Fruchtfolge- und Flächennutzungsgründen begrenzt ist, sind weitere Steigerungen nur aus Importen zu generieren.

Bioethanol

Bioethanol entsteht durch Destillation nach alkoholischer Gärung oder durch Methan aus Kohlenhydratreichen Rohstoffen wie Getreide und Zuckerrüben. Verfahren zur Gewinnung aus Lignozellulose (Stroh oder Holz) sind derzeit noch in der Erprobungsphase. Bioethanol wird herkömmlichen Ottokraftstoff zugesetzt (E10) oder als Bestandteil von Ethyl-Tertiär-Ether (ETBE) oder E85-Kraftstoff eingesetzt. Derzeit gibt es nur 300 E85 Tankstellen und zu Jahresbeginn registrierte 9.717 E85-Fahrzeuge. Produziert wurden 1,23 Millionen Tonnen Bioethanol (1,55 Milliarden Liter), wobei die Verwendung als E10 von 1,04 auf 1,08 Millionen Tonnen leicht angestiegen ist. Die Produktionskapazität liegt bei etwa 0,95 Millionen Tonnen. Daneben gibt es eine größere Anzahl an landwirtschaftlichen Brennereien, die noch Trinkalkohol herstellen. Importiert werden rund 0,4 Millionen Tonnen (0,51 Milliarden Liter) Bioethanol.

Hydriertes Pflanzenöl

Dabei wird in einer Hydrierungsanlage Pflanzenöl mit Wasserstoffen in Kohlenwasserstoffe umgewandelt. Es gibt Anlagen für den Reinbetrieb (Stand-Alone-Anlagen) und Anlagen mit gemischtem Betrieb mit mineralölstämmigen Ölen. In der Mineralölstatistik wird diese Menge nicht separat ausgewiesen, wird vom Finanzministerium jedoch mit 0,34 Millionen Tonnen (0,43 Milliarden Liter) geschätzt.

Biogas und Biomethan

Mit der Einbindung von Erdgas gelten die beiden Stoffe als wichtiger Weg zur Dekarbonisierung des Verkehrssektors und darüber hinaus. Zum 01. Januar dieses Jahres sind 99.621 Erdgasfahrzeuge registriert, die 900 Tankstellen nutzen können. Wachstumspotenzial soll die Nutzung in Lkw bieten.

Pflanzenölkraftstoff

Rapsöl und andere Fette und Öle werden hierbei nicht wie bei Biodiesel umgewandelt und können als Reinkraftstoff verwendet werden. Beimischungen sind nicht erlaubt. Der Markt ist klein und wird nach Einschätzung des Ministeriums kaum wachsen. Gespeist wird er von 300 überwiegend dezentralen Kleinmühlen, die aber nicht alle auf eine Kraftstoffproduktion spezialisiert sind.

Alkohole

Biomethanol kann aus einer ganzen Palette von Biomassepflanzen hergstellt werden oder durch Umwandlung von Rohglycerin. Die Verbrennungsmotoren müssen angepasst werden und der Stoff hat einen geringeren Brennwert als Ethanol. Die technischen und wirtschaftlichen Rahmenbedingungen geben Biomethanol wenige Chancen.

Biobutanol kann als Beimischung oder als Pflanzenölbutylester gefahren werden. Größere Demonstrationsanlagen sind derzeit in Nord- und Südamerika geplant. Als Blend gilt Butanol besser geeignet als Ethanol.

Für Zellulose-Ethanol gilt die Umwandlung von Zellulose, Hemizellulose und Lignozellulose in fermentierbare Zucker noch immer als größtes Hindernis. Fortschritte sind zu verzeichnen, aber eine Produktionsanlage im Marktmaßstab gibt es in Deutschland nicht. Vorteile gegenüber Bioethanol wären eine bessere Kohlendioxidbilanz und mit der Nutzung von Holz eine Biomasse, die nicht in direkter Nutzungskonkurrenz zu Lebensmittel steht.

Wasserstoff aus Biomasse

Die Nutzung in Brennstoffzellen gilt als langfristige Perspektive und vielversprechend. Der Bedarf an Antriebstechnologien und hohe Investitionskosten lassen aber keine kurzfristige Perspektive zu.

Flüssige Kohlenwasserstoffe

Der Hype um Biomass-to-Liquid (BtL) ist vorbei. Damit ist die thermochemische Vergasung von Biomasse zu Synthesegas und anschließender Kohlenwasserstoffsynthese gemeint. Der Einsatz gilt als hochflexibel für heutige Otto- und Dieselmotoren. Die aktuelle Tankinfrastruktur kann genutzt werden. Eine erste marktfähige Produktionsanlage in Sachsen mit einer Jahresproduktion von 15.000 Tonnen meldete 2011 Insolvenz an. Durch die Zerschlagung des Unternehmens ist mit einer Wiederaufnahme nicht zu rechnen. In Skandinavien ist eine erste Demonstrationsanlage auf der Basis von Schwarzlauge in Betrieb genommen worden. Schwarzlauge ist ein Nebenprodukt der Zellstoff- und Papierindustrie. Auch Frankreich startet mit einer Demonstrationsanlage. Das Potenzial für BtL gilt als deutlich größer als für Ethanol und kann zudem jederzeit auf Reststoffe ausweichen. Pro Hektar sind höhere Kraftstoffausbeuten möglich – doch ist das Interesse der Automobilindustrie auf Null gesunken.

Biotechnologisch erzeugte Kohlenwasserstoffe

Im Labormaßstab werden dafür zwei Wege diskutiert. Zunächst werden biotechnologisch einfache Zwischenstoffe wie Alkohole hergestellt, die anschließend chemisch-katalytisch zu Kohlenwasserstoff umgewandelt werden. Oder gentechnisch veränderte Mikroorganismen stellen den Brennstoff direkt her. Dieser Weg ist kostengünstiger und wurde in den USA bereits mit Hefen und E. coli-Bakterien erfolgreich erprobt. Die Ergebnisse sind erfolgsversprechend, wenn auch die Ausbeute derzeit noch gering ist.

roRo; VLE

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