Kraftstoffe: Alternativen mit Zukunft

Durch die Verbrennung der fossilen Energieträger steigen pro Jahr rund 25 Milliarden Tonnen des Treibhausgases Kohlendioxid in die Atmosphäre auf. Deshalb werden alternative Kraftstoffe mit weniger schädlichen Umwelteffekten immer wichtiger
In diesem Artikel
WASSERSTOFF
BIOGAS
BIO-ETHANOL
BIODIESEL
BTL

WASSERSTOFF

In der "Wasserstoff-Brennstoffzelle" verbindet sich Wasserstoff mit Sauerstoff zu Wasser. Dabei werden Elektronen freigesetzt, die man zur Stromerzeugung nutzen kann. Den Sauerstoff liefert die Luft; der Wasserstoff, das häufigste Element im Universum, muss erst aus chemischen Verbindungen herausgelöst werden - zum Beispiel aus Wasser mithilfe von Strom.

8f1a252110954c9d2f55622b02f48ac8

Saubere Sache: Brennstoff-Zelle als Autoantrieb

Wenn dieser allerdings aus Kraftwerken kommt, die Kohlendioxid abgeben, wird die gute Umweltbilanz des Energieträgers Wasserstoff negativ. Diese Art der Wasserstoffherstellung benötigt zudem mehr Energie, als nachher in der Brennstoffzelle erzeugt wird. Umweltfreundlich wäre die Produktion erst durch die Nutzung von Solarenergie - etwa in den sonnenreichen Regionen der Erde - oder durch biochemische Prozesse.

BIOGAS

Organisches Material - Gülle, Mist, Pflanzenabfälle - wird in einem Biogasreaktor unter Luftabschluss und Wärmezufuhr über mehrere Zwischenstufen schließlich von Methanbakterien zersetzt. Das dadurch gewonnene Gas besteht zu 55 bis 70 Prozent aus Methan. Bei seiner Verbrennung in Blockheizkraftwerken, in denen Strom- und Wärmeerzeugung gekoppelt sind, produziert ein Generator elektrische Energie, die dabei entstehende Abwärme wird für Heizzwecke genutzt. Vorteile des Biogases: Die Ausgangsprodukte sind unbegrenzt vorhanden; es gibt bei der Verbrennung nicht mehr CO2 an die Umwelt ab, als die Pflanzen zuvor aufgenommen haben; die bei der Herstellung anfallenden nährstoffhaltigen Feststoffe sind als Dünger verwendbar. Nachteil: Der Energiegehalt von Biogas ist geringer als der von Erdgas.

BIO-ETHANOL

Aus pflanzlichen Substanzen, die reich an Zucker, Zellulose oder Stärke sind - etwa Getreidestroh, Kartoffeln oder Zuckerrüben - entsteht durch Vergärung der Alkohol Ethanol. Er kann in zwei Formen dem Benzin beigemischt und so als Kraftstoffkomponente genutzt werden: entweder direkt als Ethanol oder umgewandelt zu Ethyltertiärbutylether (ETBE), der die Oktanzahl des Benzins verbessert. Als Beimischung zum Diesel senkt Bio-Ethanol den Feinstaubausstoß. Die Südzucker AG baut in Sachsen eine Anlage, die jährlich 260000 Kubikmeter Bio-Alkohol produzieren soll. Die Stadtwerke Schwäbisch Hall planen Kraftwerke, die mit Ethanol betrieben werden. Vorteile: Die Rohstoffe für Bio-Ethanol wachsen nach, und es verbrennt wie Biogas klimaneutral.

BIODIESEL

Dieser Kraftstoff wird aus pflanzlichen Ölen gewonnen, wobei Rapsöl-Methylester aus den Rapssamen in Deutschland die wirtschaftlich größte Bedeutung hat. Er treibt bereits in vielen Kraftfahrzeugen konventionelle Dieselmotoren an. Zu Biodiesel verarbeitet werden außerdem Sonnenblumen- oder Kokosöl, die ölhaltigen Nüsse der südamerikanischen Jatropha-Pflanze, aber auch Tierfette aus Abdeckereien und altes Frittierfett. Vorteil: Biodiesel-Rohstoffe wachsen nach; jeder Hektar Rapsanbaufläche liefert so viel Kraftstoff, dass damit rund 1500 Liter Erdöl eingespart werden können. Nachteil: Die Biodiesel-Produktion fördert die Entwicklung landwirtschaftlicher Monokulturen. Und manche dieser Kraftstoffe können in einigen Dieselmotoren die Dichtungen angreifen.

BTL

BTL ist die Abkürzung für "Biomass to Liquid" - Kraftstoff aus Biomasse. Ein Verfahren zur industriellen Herstellung von BTL hat die Firma Choren im sächsischen Freiberg entwickelt. Dabei wird feste Biomasse vergast und das Gas am Ende zu Flüssigkraftstoff destilliert. Ausgangsmaterial kann jede Biomasse sein - zumeist aber ist es Holz. Aus vier Kilogramm Trockenmasse ist ein Liter hochwertiger Treibstoff zu gewinnen. Im Gegensatz zu herkömmlichem Diesel aus Erdöl, der bis zu 500 verschiedene Bestandteile enthält, besteht er aus nur wenigen Kohlenwasserstoffketten. In Gasform kann das Holzprodukt sogar Erdgas ersetzen. Vorteil: BTL verbrennt vollständiger als die Kraftstoffe aus fossilen Energieträgern; vor allem aber ist seine CO2-Bilanz ausgeglichen.

GEO.de Newsletter