Alternative Ideen zum Erdöl

Neue Pflanzen?

Aus Topinambur, einem Verwandten der Sonnenblume, kann man Benzin machen

Schon immer nutzte der Mensch seine angebauten Pflanzen nicht nur als Nahrungsquelle, sondern auch, um daraus Fasern oder Energie zu gewinnen. Von den bisher genutzten Energiepflanzen wurden meistens nur Teile verwendet – so wurde aus den Samen Öl gepresst oder durch das Gären der stärkehaltigen Körner Alkohol erzeugt.

Zukünftig sollen die Pflanzen komplett verarbeitet werden. Um mehr nutzbare Pflanzenmasse zu erhalten, erproben Wissenschaftler daher neue Energiepflanzen. Sie sollen wirtschaftlicher und ergiebiger sein, möglichst ohne energieaufwändige Düngung und Pestizidbehandlungen auskommen. Auch der Wandel des Klimas zu trockenen, heißen Sommern muss von den Forschern berücksichtigt werden. Eine ganze Reihe von Pflanzen wird derzeit untersucht und in Anbauversuchen an unsere Region angepasst: Sudangras, Topinambur, durchwachsene Silphie, Miscanthus und Zuckerhirse sind nur einige der Hoffnungsträger, die auf unseren Feldern heimisch werden sollen. Doch ob sie die Ökobilanz wirklich verbessern können, ist fraglich. Denn ein Problem bleibt: Wo Energiepflanzen wachsen, ist kein Platz für Nahrungsmittel.

Algen im Tank?

Algenzucht ist eine vielversprechende Technologie, um Kraftstoff herzustellen

An der Universität Bielefeld erforscht der Biologe Olaf Kruse sogenannte Mikroalgen, die die natürliche Eigenschaft haben, Wasserstoff herzustellen. Gentechnisch verändert, produzieren sie ein Vielfaches mehr Wasserstoff als ihre Verwandten in der Natur. Sie könnten Wasserstoff in großen Mengen aus Licht herstellen.

Wasserstoff ist ein Gas, bei dessen Verbrennung sich der Wasserstoff mit dem Sauerstoff der Luft zu reinem Wasserdampf verbindet. Es wäre eigentlich ein idealer Treibstoff, der statt Benzin aus Erdöl unsere Autos antreiben könnte. Wasserstoff kann man auch mit Sonnenstrom aus Wasser erzeugen, allerdings ist diese Art der Produktion noch viel zu teuer. Die Algen wären da ein möglicher, preisgünstigerer Ausweg. Es gibt aber auch dabei ein großes Problem. Seit Jahrzehnten wird bereits rund um den Wasserstoff geforscht, aber für den sicheren Transport in Fahrzeugen oder die Speicherung großer Mengen des Gases gibt es immer noch keine zufriedenstellende Lösung. Gasflaschen etwa stehen unter hohem Druck und sind nicht nur teuer, sondern auch sehr gefährlich.

Aus Algen kann man nicht nur Wasserstoff herstellen, sondern auch Biomasse. Diese Zucht kann allerdings nur bei gemäßigten Temperaturen stattfinden. Viele Wüsten wären dafür zu heiß. Es existieren aber genug Flächen, die nicht der Landwirtschaft verloren gingen: zum Beispiel die Küsten. Doch die Algenzucht ist recht aufwändig, und so warnen Wissenschaftler vor zuviel Optimismus. Ob für eine Nutzung als Energiequelle nach der Verarbeitung genug Energieüberschuss übrigbleibt, ist noch nicht sicher.

Macht Zucker mobil?

Benzin aus Zucker - im Labor bereits möglich

Was sonst den Kaffee versüßt, soll demnächst auch Fahrzeuge antreiben. Mit Hilfe spezieller Bakterien stellt Hubert Bahl an der Universität Rostock aus Zucker künstliches Benzin her. Butanol heißt das Produkt, das diese Bakterien in hoher Qualität in ihrem Stoffwechsel produzieren. Für die industrielle Großproduktion züchtet der Mikrobiologe einen besonders effektiven Bakterienstamm. Wertvolle Chemierohstoffe wie Butanol oder Aceton mit Hilfe von Bakterien aus Pflanzenmasse statt aus Erdöl herzustellen, ist eine zukunftsweisende Idee. Denn irgendwann wird Erdöl knapp. Aber ob Bakterien-Butanol eine Zukunft als Treibstoffquelle hat, ist zumindest fraglich. Denn auch Zuckerrohr und Zuckerrüben wachsen auf Feldern und diese Flächen gingen der Nahrungsmittelproduktion verloren.

Biosprit aus Frittenfett?

Aus Altfett kann man hochwertigen Biodiesel herstellen

„Greasoline“ heißt der neue Kraftstoff, der am Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik (UMSICHT) in Oberhausen erforscht wird. Aus altem Fett stellt Volker Heil besonders hochwertigen Biodiesel her. Laut Auskunft der Forscher hat dieser Kraftstoff nicht die Nachteile des herkömmlichen Biodiesels: Er greift den Motor nicht an und kann bei ganz normalen Dieselmotoren eingesetzt werden.

Leider sind die Mengen an Fett, die über das heute bereits recycelte Maß hinaus gesammelt werden können, etwa durch die Müllabfuhr, relativ gering. In Deutschland fallen insgesamt ca. 300.000 Tonnen jährlich an. Viel zu wenig für die vielen Millionen PKW auf unseren Straßen. Allerdings könnte man diese Technik auch gleich in die industrielle Produktion einflechten und dort fetthaltige Abfälle veredeln, die bislang nicht genutzt werden konnten.

Holz zu Sprit?

Aus beliebigen Holz und Pflanzenabfällen lässt sich ein hochwertiger Treibstoff herstellen

Dank eines neuartigen Verfahrens ist es möglich, aus beliebigen, festen Pflanzenabfällen Biosprit herzustellen. „Biomass to Liquid“ (BTL) ist bereits in der industriellen Erprobung. 15.000 Tonnen sollen in der nächsten Produktionsphase im sächsischen Freiberg jährlich erzeugt werden. Der erzeugte Treibstoff ist reiner und hochwertiger als sein Vorgänger aus Erdöl. 20 bis 25 Prozent unseres Kraftstoffbedarfs soll nach Angaben der Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe (FNR) durch diese neuartige Biomasse gedeckt werden können. Angesichts boomender Holzpellet-Heizungen, Biogasreaktoren und Strohkraftwerken zeichnet sich allerdings ein Kampf um die Zellulosefasern ab, denn all diese Ansätze brauchen Pflanzenabfälle zur Energiegewinnung. Aber selbst Pflanzenabfälle sind als Ressource natürlich begrenzt. Trotzdem ist BTL die einzige neue Technologie, die kurz vor der Einführung steht.

Was tun mit der Biomasse?

Es gibt Autohersteller, die heute schon mit Biosprit werben, der voraussichtlich erst in zehn Jahren in größeren Mengen auf den Markt kommt. Ein gutes Öko-Image ist eben Gold wert. Doch der neue Biotreibstoff ist kein ökologisches Allheilmittel. Das lässt sich leicht an folgender Beispielrechnung belegen: Auf 1 Quadratmeter Fläche schnell wachsendes Holz anzupflanzen, ergäbe 1,25 Kilogramm Holz. Erzeugte man daraus Biosprit, würde das ca. 0,9 Kilogramm CO₂ einsparen. Verbrennt man diese Holzhackschnitzel jedoch in einem Blockheizkraftwerk und gewinnt gleichzeitig Strom und Heizwärme, dann wäre die Einsparung erheblich größer. An Kohlendioxid sparte man dann 2 volle Kilogramm ein. Der Grund sind die höheren Wirkungsgrade der Blockheizkraftwerke. Dagegen wird bei Autos die Energie nur in Geschwindigkeit umgesetzt, und die Wärme verpufft ungenutzt. Es ist daher viel effizienter, Biomasse in Kraftwerken zur Strom- und Wärmegewinnung zu nutzen, als sie in Autos in Form von Biotreibstoff zu verwenden.