1. Allgemeine Einleitung

Wenn man die Verteilung der zur Deckung des Weltenergiebedarfs verwendeten Rohstoffe betrachtet, dann erkennt man, dass Erdöl mit 38% den größten Bereich abdeckt. Dies liegt vor allem an dem enormen Energiebedarf des Transportwesens, welcher 2004 19% des Weltenergiebedarfs ausmachte und dessen Energieversorgung zu 98% durch Erdöl sichergestellt wird.[13] Biokraftstoffe können aufgrund ihrer CO2-neutralen Verbrennung und großen Verfügbarkeit nicht nur zur Reduzierung des Treibhauseffekts sondern auch entscheidend zur Nachhaltigkeit unserer Energieversorgung beitragen. Sie eröffnen die Möglichkeit ausreichende und dauerhafte Verfügbarkeit von Kraftstoffen sicherzustellen und dabei die negativen Aspekte von Energiebereitstellung, -transport und –nutzung zu begrenzen.[14]

2. Einleitung - Biokraftstoffe

In den 1990er Jahren wurden die notwendigen technischen und wissenschaftlichen Grundlagen für Biotreibstoffe gelegt, von welchen wir heute profitieren. Die bekanntesten Biokraftstoffe sind Rapsöl, Biodiesel und Bioethanol. Ein neues, bis jetzt kaum verbreitetes, Verfahren zur Herstellung von Biokraftstoffen ist Biomass to Liquid. Mit diesem Verfahren ist auf einer gleich großen Fläche möglich, das mehr als 2,5-Fache an Kraftstoff, im Vergleich zu den bereits verwendeten Biokraftstoffen, zu gewinnen. Da jedoch momentan noch mehr Energie zur Herstellung benötigt wird, als am Ende nutzbar ist, wird es noch nicht eingesetzt.

Hergestellt werden Biotreibstoffe je nach Art aus Ölpflanzen, Getreide, Zuckerrüben, Zuckerrohr, Wald- und Restholz, sowie Klärschlamm und Abfallresten. Ihr größter Vorteil neben der großen Verfügbarkeit ist die CO2 neutrale Verbrennung, bei der nur das CO2 freigesetzt wird, welches die Pflanzen in ihrem Wachstum zuvor aufgenommen haben. Auch wenn für die Gewinnung der Biokraftstoffe meist fossile Energieträger verwendet werden, wurde 2006 durch ihre Nutzung 12,7 Mio. Tonnen CO2 eingespart.[15] Biokraftstoffe besitzen ein so großes Potential, da der Energieverbrauch im Transportsektor stetig weiter ansteigt.[16]

Der momentane Biokraftstoffanteil von 4 Mio. Tonnen (6,3% bezogen auf den Energiegehalt) am Kraftstoffverbrauch in Deutschland (54 Mio. Tonnen) ist zwar noch sehr gering, könnte jedoch bis 2020 so weit ansteigen, dass dann bis zu 25% des Verbrauches durch nachhaltige Ressourcen abgedeckt werden. In Deutschland muss der Anteil von Biokraftstoffen im Verkehrssektor momentan 6,25% betragen. Ab 2020 steigt dieser dann durch eine EU-Richtlinie auf 10% an.[17] Moderne Techniken, wachsendes Marktpotential und Steuererleichterungen verhelfen zu einer immer schnelleren Entwicklung auf diesem Gebiet. Auch die Automobilindustrie stellt isch auf eine immer größere Verbreitung der Biokraftstoffe ein.[18]Viele Autohersteller haben Modelle für den Betrieb mit Biokraftstoffen freigegeben und ständige Forschung verbessert die Abgaswerte moderner Fahrzeuge. Dies liegt vor allem daran, dass Biokraftstoffe die einzig technisch erprobte und schnell umsetzbare Option sind, um die fossilen Energieträger zu ersetzen. Ihr volles Potential jedoch erst noch erschlossen werden.[19]

3. Die verschiedenen Biokraftstoffe

3.1 Pflanzenöl

3.1.1 Herstellung

Durch die klimatischen Bedingungen ist Rapsöl das in Deutschland am meisten erwirtschaftete Pflanzenöl. Der Jahresertrag dieses Öles liegt bei ungefähr 1.580l pro Hektar. Ein Liter davon besitzt einen Energiegehalt der ungefähr 0,96l fossilem Diesel entspricht. Dabei ist die CO2 Minderung gegenüber Diesel ungefähr 56%. Einziger Nachteil ist die Notwendige Umrüstung des Fahrzeuges.[20]
Es kann auf zwei verschiedene Arten gewonnen werden. Durch Kaltpressen, welches meist direkt in den ländlichen Betrieben vor Ort geschieht oder dich die Hexanextraktion in industriellen Großanlagen.[21]
Bei der Kaltpressung wird die gereinigte Ölsaat ausschließlich durch mechanischen Druck bei einer Höchsttemperatur von 40°C gepresst. Unerwünschte Inhaltsstoffe werden anschließend durch Filtration oder Sedimentation entfernt. Die pflanzlichen Überreste, deren Ölgehalt noch über 10% liegt, werden als Tierfutter verwendet.[22]
Die Industrielle Verarbeitung presst die Pflanzenteile bei höheren Temperaturen, und gewinnt aus den Überresten das noch vorhandene Öl mit Hilfe von Lösemitteln bei Temperaturen bis 80°C. Diese werden Später verdampft und somit vom Öl getrennt. Allerdings entstehen bei diesem Verfahren mehr unerwünschte Inhaltstoffe als bei der Kaltpressung, welche anschließen durch Raffination beseitigt werden müssen. Daher nennt man das Industriell hergestellte Pflanzenöl auch Vollraffiniertes Pflanzenöl.[23]

3.1.2.Eigenschaften und Qualität

Die bei niedrigen Temperaturen besitzt Pflanzenöl eine bis zu 10mal höhere Viskosität als fossiler Diesel. Diese Eigenschaft stellt neue Ansprüche an den Motor bei Kaltstarts und dem Betrieb bei niedrigen Temperaturen.http://hems-renewables.de/?id=
Der Flammpunkt von 240°C ist höher als bei Diesel und ermöglicht eine gefahrenlose Lagerung und Handhabung sowie einen sicheren Transport. Außerdem wird es in keine Verordnung über brennbare Flüssigkeiten eingestuft.[24]
Da die Verwendbarkeit stark von der Qualität des Öls abhängig ist, wurden rechtsverbindliche Normen für die Produktion und Vermarktung von Rapsöl festgelegt.[25]

3.1.3.Umrüstung

Durch die veränderten Anforderungen die durch die Verwendung von Pflanzenöl entstehen gibt es die Möglichkeit des Umbau auf die Vorwärmung von Kraftstoff und Einspritzsystem oder ein zwei Tank System bei dem der Motor mit Diesel startet bis die gewünschte Betriebstemperatur erreicht ist und dann auf Pflanzenöl umschaltet.[26]

Die Eintank Systeme laufen ausschließlich mit Pflanzenöl und benötigen daher extra Heizelemente, welche für den Betrieb bei niedrigen Temperaturen gegebenenfalls leistungsstärkere Batterien benötigen.[27]

Zweitank Systeme hingegen sind meist einfacher und billiger. Der Vorhanden Tank wird für das benötigte Pflanzenöl verwendet und ein zusätzlicher Tank für Diesel, sichert den Kaltstart bei niedrigeren Temperaturen. Nachdem der Motor Betriebstemperatur erreicht hat wird von Diesel auf Pflanzenöl umgeschaltet, sowie kurz vor dem Abstellen der Motor wieder mit Diesel betrieben wird.[28]

Nicht angepasste Motoren laufen wegen der zu stark abweichenden Eigenschaften Gefahr von Schäden an den Einspritzsystemen sowie Ablagerungen im Motor.[29]

Damit sich die Kosten für die Umrüstung und die häufigen Ölwechsel rentieren, lohnt sich das Fahren mit Pflanzenöl, trotz dem erheblich billigerem Preis bei PKW`s erst ab ca. 100.000km.[30]

2006 wurden 1,08 Millionen Tonnen Pflanzenöl als Kraftstoff abgesetzt. Vor allem Nutzfahrzeuge, aber auch in der Landwirtschaft wird Pflanzenöl bevorzugt als Kraftstoff eingesetzt.[31] Die ca. 300 Pflanzenöltankstellen werden dabei von den rund 50 Ölmühlen in Deutschland versorgt.[32]

3.2.Biodiesel

Biodiesel, Rapsölmethylester (RME) oder Fettsäuremethylester (Fatty Acid Methylester, FAME), besitzt ähnliche Eigenschaften wie Biodiesel und wird Pflanzen- , Altspeise- oder Tierfett gewonnen. In Deutschland wegen der klimatischen Bedingungen meistens aus Raps dessen Samen einen Ölgehalt von 40 bis 45 % besitzen.

3.2.1 Herstellung

Der Jahresertrag je Hektar liegt bei 1590 Liter. 1Liter Biodiesel entspricht ungefähr dem Energiegehalt von 0,91Litern fossilem Diesel. Die CO2 Minderung gegenüber Diesel beträgt etwas 70%. Da aber nur die Samen verwendet werden wird eine Menge potentielle Energie verschwendet, welche in neueren Verfahren nicht verloren geht.[32]
Durch das auspressen der Rapssamen wird Rapsöl gewonnen, welches durch Umästeerung unter Zugabe von Methanol und Kaliumhydroxid oder Natriumhydroxid sowie einigen Alkoholaten in Biodiesel umgewandelt wird.[33]
Dazu wird dem Rapsöl bei Normaldruck und 50 bis 80°C ca. 10% Methanol zugesetzt und zu 0,5 bis 1% eine Mischung aus Kaliumhydroxid oder Kaliumhydroxid sowie einige seltene Alkoholate.[34]
Rapsöl besteht aus dem dreiwertigem Alkohol Glycerin, der zu 95% mit C18 Fettsäure-Ketten verestert ist (R1,R2,R3). Durch eine einfache chemische Reaktion werden die Fettsäuren vom Glycerin gelöst und mit dem einwertigem Alkohol Ethanol verestert. Dabei entstehen drei Fettsäuremethylester Moleküle sowie 1 Glycerin Molekül.[35]

3.2.2.Eigenschaften und Qualität

Bei der Umesterung des Pflanzenöls in Biodiesel handelt es sich um eine Optimierung des Kraftstoffs an den Motor. Biodiesel hat deutlich ähnlichere Eigenschaften, vor allem in Viskosität und Zündwilligkeit, zu fossilem Diesel als Pflanzenöl. Die Wintertauglichkeit wird wie bei normalen Treibstoffen durch die Zuführung von Additiven erreicht, welche ein Problemloses betreiben der Motoren bis minus 20°C ermöglichen.[36]

Der etwas geringere Energiegehalt, er bis zu 5% mehr Verbrauch verursachen kann wird durch eine deutlich höhere Schmierfähigkeit ausgeglichen, die sich im Verschleiß des Motors wiederspiegelt.[37]

Fahrzeuge die nicht für den Betrieb mit Biodiesel ausgelegt sind, können durch die lösungsmittelähnlichen Eigenschaften von Biodiesel, Schäden an Kunststoff- und Gummidichtungen erleiden. Besonders Dichtungen und Benzinleitungen in den Motoren sind davon betroffen. Außerdem können sich Kraftstoffrückstände lösen, welche möglicherweise den Filter verstopfen, sollte das Fahrzeug zuvor ausschließlich mit fossilem Diesel betrieben worden sein.[38]

Biodiesel kann dank seiner Ähnlichkeit zu fossilem Diesel über das bereits bestehende Tankstellennetz verbreitet werden. An mittlerweile 1.900 Tankstellen ist reiner Biodiesel erhältlich und fossilem Diesel wird er bereits seit 2004 bis zu 5% beigemischt.[39]

Besonders für Speditionen mit eigenen Tankanlagen lohnt sich die Verwendung von Biodiesel. So überrascht es nicht das 53% des 2005 in Deutschland verwendeten Biodiesels durch Speditionen und andere Nutzfahrzeuge verbraucht wurde. Private Kraftfahrzeuge verbrauchten folglich nur 47% des 2005 in Deutschland verbrauchten Diesels, während 33% des Gesamtverbrauchs dabei auf dem beigemischten Biodiesel in fossilen Kraftstoffen zurückzuführen sind.[40]

3.2.3 Produktion

Seit Beginn der 1990er Jahre wird Raps als Rohstoff für die Biodieselproduktion in Deutschland angebaut.1  Seit dem ist die Anbaufläche für Energiepflanzen deutlich erweitert worden. 1997 lag die gesamte Anbaufläche Deutschlands bei ca. 400.000 Hektar. Laut Prognose wurde diese Fläche 2007 alleine für die Produktion von Biogas verwendet.²  Die Anbaufläche für Energiepflanzen würde mit insgesamt 1.770.000 Hektar 86% der gesamten Anbaufläche entsprechen.³ Dieser Anstieg spiegelt den Erfolg von Biodiesel in Deutschland wieder. Bereits 2006 lag der Biodieselabsatz in Deutschland bei 2,5 Millionen Tonnen. Mittlerweile könnten im Jahr über 3,5 Millionen Tonnen Biodiesel produziert werden.4 Deutschland liegt damit europaweit an erster Stelle.1

3.3 Bioethanol

3.3.1 Herstellung

Ethanol wird durch die Vergärung des in Pflanzen enthaltenen Zucker gewonnen. Alle zucker-, stärke. und cellulosehaltige Pflanzen können dazu verwendet werden. Weizen, Roggen und Zuckerrüben sind hierbei in Europa die best geeignetsten Pflanzen. Je nach Klima werden unterschiedliche Pflanzen verwendet z.B. Mais in den USA und Zuckerrohr in Brasilien.[40]
Bioethanol stellt im Gegensatz zu Biodiesel, die biologischen Normal- und Superkraftstoffe dar. Wie beim Biodiesel werden auch hier bereits geringe Mengen (bis zu 5%) in die fossilen Treibstoffe gemischt. Die mögliche Ausbeute beträgt 2.530 Liter pro Hektar auf Grundlage von Getreide. Allerdings ersetzt 1 Liter Ethanol nur 0,66 Liter Ottokraftstoff bei einer CO2 Minderung bis zu 70%.[41]
Hergestellt wird Bioethanol wie viele Alkohole, aus dem Pflanzenzucker, der durch Hefepilze und Enzyme vergoren wird.[42] Je nach Rohstoffart müssen diese vor der Verarbeitung aufbereitet werden.  Der Zucker in stärkehaltigen Rohstoffen wie Getreide, wird durch enzymatische Zerlegung in der Verflüssigung, aus dem gemahlenen Rohstoff gewonnen. Zuckerhaltige Rohstoffe wie Melasse, ein Nebenprodukt der Zuckerindustrie kann direkt verarbeitet werden.  Cellulosehaltige Rohstoffe wie Stroh, müssen ebenfalls durch Säuren und Enzyme aufgespaltet werden.[43]
Daraus erhält man eine zuckerhaltige Maische, die mit Hefe versetzt wird um zu fermentieren. Das Produkt ist eine alkoholische Maische, mit etwa 12% Ethanolgehalt. Diese wird in einem mehrstufigen thermischen Trennverfahren, der Rektifikation, die ebenfalls zur Aufbereitung von fossilem Rohöl dient, bis zu einer Konzentration von 94,6% gereinigt. Dieser so genannte Rohalkohol lässt sich nun nur noch mit Hilfe von Molekularsieben weiter konzentrieren.[44]

Molekularsiebe bestehen aus natürlichen und synthetischen Zeolithen, eine Stoffgruppe die eine großes Absorptionsvermögen für Gase, Dämpfe und Moleküle einer Bestimmten Größe aufweißen. Durch die unterschiedlichen Porengrößen der einzelnen Zeolithe, ist es Möglich gezielt bestimmte Moleküle nach ihrer Größe zu trennen.[44]
Nach der Dehydrierung durch Molekularsiebe, ist der verbleibende Wasseranteil von ca. 5 % entfernt. Man erhält einen Alkohol mit einer Reinheit von bis zu 99,95%.  Diese hohe Reinheit ist notwendig, soll das Ethanol mit Benzin gemischt werden. Ansonsten würde sich das Wasser in dieser Mischung absetzen und auf Dauer den Motor schädigen. Bei Fahrzeugen die mit reinem Alkohol betrieben werden(wie in den Anfängen in Brasilien), ist die Dehydrierung nicht notwendig.[45]
Die als Nebenprodukt entstandene Schlempe wird je nach verwendetem Rohstoff weiterverwendet. Stärkehaltige Schlempe  wird getrocknet als Futtermittel verwendet, während Melasseschlempe auch als Düngermittel oder zur Dampferzeugung bei der Herstellung von Ethanol verwendet wird.[46]
Alternativ könnte man Ethanol auch aus fossilen Kohlenstoffträgern gewinnen. Allerdings dient dies nicht dem Zweck den Verbrauch von fossilen Energieträgern zu vermindern und ist daher nicht sinnvoll.[47]

3.3.2 Eigenschaften und Qualität

Bioethanol hat chemisch gesehen die gleichen Eigenschaften, wie anders erzeugtes Ethanol. Da er im Gegensatz zu anderen Alkoholen ausschließlich aus regenerativen Rohstoffen hergestellt wird, bezeichnet man ihn als Bioethanol.[48]
Im vergleich mit fossilen Ottokraftstoffen weist Bioethanol eine geringere Energiedichte auf. Deswegen muss mit steigendem Ethanolgehalt, die Förderleistung der Einspritzdüsen angepasst werden.[49]
Schon bei einem Ethanolgehalt von unter 10% können Störungen des Motors auftreten, da verschiedene unbeschichtete Aluminiumkomponenten angegriffen werden können.[50]
Konzentriertes Ethanol reagiert oder löst Gummi sowie Kunststoff auf und ist daher nicht für den Gebrauch von unmodifizierten Fahrzeugen geeignet.² Allerdings ermöglicht die höhere Oktanzahl eine optimierte Verbrennung des Treibstoffs und eine Änderung des Zündzeitpunkts.[51] Außerdem benötigt reines Ethanol ein Kaltstart-System, welches die vollständige Verdampfung des Kraftstoffs bei Temperaturen unterhab 13°C in der Kaltlaufphase sicherzustellen.[52]

3.3.3 Produktion

Im Vergleich zur Biodieselproduktion ist die Bioethanolproduktion in Deutschland noch mangelhaft. 2006 lag die Produktionskapazität bei ca. 0,52 Millionen Tonnen Bioethanol. 2007 steigerte sie sich auf rund 0,63 Millionen Tonnen.[53] Die Steuerbefreiung Bioethanols in Form von E85 (Benzin-Ethanolgemisch mit einem Ethanol Anteil zwischen 70 und 90%) bis 2015[54], versucht die Bioethanolproduktion preiswerter und damit konkurrenzfähiger zu machen, um das Potential aller verfügbaren Techniken best möglich zu nutzen.

Um aus der festen Biomasse Flüssigen Treibstoff zu erzeugen, muss diese erst einmal in Synthesegas umgewandelt werden. 1 Dazu wird im ersten Schritt die Biomasse bei ca. 450°C in einem Reaktor, unter Zuführung von Druck und einem Vergasungsmittel, wie z.B. Sauerstoff, in Koks und teerhaltiges Schwelgas zerlegt.[FNOTE] Dieses besteht vor allem aus Wasserstoff (H2), Kohlenmonoxid (CO) und Kohlendioxid (CO2). [FNOTE]
Im zweiten Schritt wird bei ca. 1500°C im Hochtemperaturvergaser der gemahlene Koks vergast während die längerkettigen Kohlenwasserstoffe des Gases in der Flugstromvergasung in einfache Moleküle zerlegt werden. Das entstandene, teerfreie Rohgas ist nach dem Entstauben und Waschen von gleicher Qualität wie Erdgas.[FNOTE]  Die Vergasung im großtechnischen Maßstab ist noch nicht ausgereift und weißt noch einige technische Probleme auf. [FNOTE]
Um das erforderliche Verhältnis von 2:1 zwischen Wasserstoff und Kohlenmonoxid zu erreichen, wird der Wasserstoff-Anteil mit Hilfe des CO2-Shifts erhöht. Dabei wird Wasser (H2O) und Kohlenmonoxid (CO) in Wasserstoff (H) und Kohlendioxid(CO2) umgewandelt. Das CO2 wird danach abgetrennt. Anschließend wird mit Hilfe der Fischer-Tropsch-Synthese das Synthesegas in Flüssigen Treibstoffe umgewandelt. Anschließend werden diese nach Schwer-, Mittel- und Leichtfraktionen getrennt, veredelt und mit Hilfe des Blendings(engl. für Mischung) den gewünschten Kraftstoffeigenschaften angepasst. [FNOTE]

3.4 Biomethan aus Biogas

Heutzutage können Autos mit Erdgas, also einem gasförmigen Kraftstoff betrieben werden. Viele Hersteller haben solche Modelle in ihre Produktion aufgenommen. Als alternativer Kraftstoff kann aber auch Bio-Methan aus Biogas verwendet werden. Die Aufbereitungsverfahren stecken noch in den Kinderschuhen, werden jedoch auch hier in Deutschland umgesetzt und weiter verfeinert.

Der Rohstoff für Bio-Methan ist Biogas. Dieses wird hauptsächlich durch das Vergären von Gülle und organischen Reststoffen in landwirtschaftlichen Anlagen gewonnen. [52]

3.4.1 Herstellung

Bio-Methan ist chemisch gesehen identisch zum Erdgas. Allerdings enthält Biogas neben 55% Methan auch noch Kohlendioxid, Schwefelwasserstoff und andere Spurengase. Erst durch die Abtrennung von den „störenden“ Nebenstoffen ist das Gas als Kraftstoff nutzbar.

Hierzu gibt es zwei unterschiedliche Verfahren, die beide aber noch nicht ausgereift sind. Sie werden in einer Studie im Hinblick auf rechtliche, technische und wirtschaftliche Voraussetzungen untersucht und diskutiert.

Bei der Druckwechsel Absorption wird das Gas zuerst entschwefelt. Danach wird das Kohlendioxid durch ein Kohlenstoff-Molekularsieb entfernt.

Bei dem zweiten Verfahren, der Tieftemperatur- Rektifikation, wird das Biogas bei deutlich unter -100°C in seine Bestandteile zerlegt.

Ein drittes, alternatives Verfahren wird noch entwickelt und ist für die Zukunft vielleicht von Bedeutung.[52]


Dieses Youtube Video zeigt die Gewinnung von Biomethan (Englisch)

3.4.2 Eigenschaften und Qualität

Die Lagerung und der Transport von gasförmigen Kraftstoffen gestalten sich schwieriger als die von flüssigen. Durch die geringere Energiedichte brauchen sie mehr Raum. Außerdem muss Methan in extra angefertigten Drucktanks, bei 200 bar transportiert werden.

Allerdings haben gasförmige Kraftstoffe bessere Verbrennungseigenschaften. Zudem werden bei der Verbrennung von Methan bis zu 80% weniger Schadstoffe im Vergleich zu Otto- und Diesel-Kraftstoffen ausgestoßen.[52]

3.4.3 Verbreitung

In Deutschland gibt es noch keine öffentlichen Tankstellen für Bio-Methan. In Schweden und der Schweiz hingegen wird Bio-Methan schon seit längerer Zeit teilweise in Bussen und Lastkraftwagen eingesetzt.

Zum einen könnte Bio-Methan in den schon vorliegenden Erdgas-Tankstellen angeboten werden oder in neu angelegten Bio-Methan-Tankstellen, die direkt an die Erdgastankstellen angeschlossen werden könnten.

Die erste Bio-Methan-Tankstelle Deutschlands wurde im Rahmen eines Projekts 2006 eingeführt.[52]

4. Umweltaspekte

Mit der vermehrten Produktion von Biokraftstoffen gewinnt die Nachhaltigkeit der verschiedenen Herstellungstechniken eine immer größere Bedeutung. Negative Aspekte, wie die stärkere Versauerung des Bodens, die Belastung des Grundwassers, der hohe Flächenbedarf und die erhöhten Lachgas-Emissionen, welche wie CO2-Emissionen zur Verstärkung des Treibhauseffekts führen, müssen daher genauer betrachtet werden. Um den tatsächlichen Energiegewinn und die Nachhaltigkeit festzustellen, betrachtet man die Produktion der Biokraftstoffe vom Anbau auf dem Feld, der Ernte, der Weiterverarbeitung bis zur Verbrennung, um daraus eine Energiebilanz anzufertigen. Eine solche Energiebilanz ist dann positiv, wenn man durch die Nutzung mehr Energie erhält, als für die Gewinnung aufgebracht werden muss. Durch das so genannte Output/Input-Verhältnis lassen sich die verschiedenen Kraftstoffe besser Vergleichen.
Pflanzenöl besitzt dank seiner einfachen Herstellung ein Output/Inputverhältnis von 3-5/1. Daher beträgt die CO2-Minderung über 80% im Vergleich zu Diesel aus fossielem Öl. Es besitzt außerdem keine toxischen Eigenschaften, wird in die niedrigste deutsche Wassergefährdungsklasse eingestuft und ist schnell biologisch abbaubar.
Biodiesel spart mit einem Output/Inputverhältnis von 2-3/1 mehr als 70% an CO2-Emissionen gegenüber konventionellen Dieselkraftstoffen ein. Im Gegensatz zu normalem Diesel (Wassergefährdungsklasse 2 „wassergefährdend“), wird Biodiesel nur in die Wassergefährdungsstufe 1 für schwach wassergefährdende Stoffe eingestuft. Über 98% des Biokraftstoffs werden inerhalb von 21 Tagen in der Erde abgebaut.
Ethanol ist ebenfalls in die Wassergefährdungsstufe 1 eingeteilt (Benzin in die Wassergefährdungsklasse 3). Die CO2-Bilanz von Bioethanol hängt stark von der zur Herstellung verwendeten Pflanze ab. Am besten ist die Gewinnung aus Zuckerrohr oder Zuckerrüben.

5. Wettbewerbsfähigkeit

Die Wettbewerbsfähigkeit von Biokraftstoffen ist von mehreren Faktoren abhängig. Entscheidend für die Produktionskosten sind vor allem die Rohstoffkosten. Diese könnten nur durch Züchtungserfolge und optimierte Nutzung, sowie Erweiterung der Anbauflächen, in einem rentablen Rahmen gehalten werden. Eine Preiserhöhung lässt sich aber wohl kaum abwenden. Die Auswirkungen der Biokraftstoffproduktion, auf die Lebensmittelpreise, sind schon heute zu spüren. Bis 2014 rechnet die Europäische Kommission mit einer Preissteigerung von 21% innerhalb der gesamten EU.
Die Konkurrenzfähigkeit gegenüber fossilen Kraftstoffen hängt stark von den Rohölpreisen ab. Hohe Rohölpreise, wie es zu Zeit der Fall ist (ca. 106,5$ pro Barrel/12.01.13) begünstigen die Biokraftstoffproduktion.
Um die Energieversorgung zuverlässiger und unabhängiger von äußeren Einflüssen zu machen, sind alle Biokraftstoffe Steuerbegünstigt und müssen fossilem Kraftstoffen zu einem bestimmten Anteil beigemischt werden. Die momentane Besteuerung (2013) beträgt 45 Cent pro Liter. BtL, sowie Kraftstoffe mit einem Ethanolgehalt zwischen 70 – 90%, bleiben wegen ihres Entwicklungsdefizits bis 2015 Steuerfrei.

6. Biokraftstoffproduktion und Lebensmittelpreise

In der folgenden Grafik ist der Zusammenhang, zwischen der Entwicklung des Ölpreises und Lebensmittelpreisen am Beispiel von Raps dargestellt. Was an der Grafik außerdem deutlich wird ist, dass wir uns auf einem sehr hohen Preisniveau bewegen.

Quelle: DLG-Mitteilungen Heft 12/2012

7. Quellen

Bilder:

[1] de.wikipedia.org/wiki/Industrielle_Revolution

[2] BMU; Erneuerbare Energien – Innovationen für die Zukunft; April 2006 S.10

[3] BP Statistical review of world energy full report 2007

[4] US Energy Information Administration; International Energy Outlook 2007; Table A5.  World Liquids Consumption by Region, Reference Case, 1990-2030; May 2007

[5] Eigene Berechnungen 

[6] US Energy Information Administration; International Energy Outlook 2007; Table A5.  World Liquids Consumption by Region, Reference Case, 1990-2030; May 2007

[7] de.wikipedia.org/wiki/%C3%96lf%C3%B6rdermaximum

[8] BP Statistical review of world energy full report 2007

[9] BMU; Erneuerbare Energien – Innovationen für die Zukunft; April 2006; S.12-13

[10] BMU; Erneuerbare Energien – Innovationen für die Zukunft; April 2006; S.13

[11] BMU; Erneuerbare Energien – Innovationen für die Zukunft; April 2006; S.13

[12] US Energy Information Administration ; Figure 78. World Energy-Related Carbon Dioxide Emissions by Fuel Type, 1990-2030; May 2007

[13] US Energy Information Administration; international Energy Outlook 2007; Table F1. Total World Delivered Energy Consumption by End-Use Sector and Fuel; 2004-2030; May 2007

[14] BMU; Erneuerbare Energien – Innovationen für die Zukunft; April 2006; S.8

[15] www.bio-kraftstoffe.info

[16] www.btl-plattform.de

[17] www.de.wikipedia.org/wiki/CO2-Neutralit%C3%a4t

[18] www.bio-kraftstoffe.info/cms35/Biokraftstoffe.817.0.html

[19] www.bio-kraftstoffe.info/cms35/Einfuehrung.818.0.html

[20] www.bio-kraftstoffe.info/cms35/Pflanzenoel.821.0.html

[21] www.bio-kraftstoffe.info/cms35/Herstellung.824+M514240d9aed.0.html

[22] www.bio-kraftstoffe.info/cms35/Eigenschaften-und-Qualität.825.0.html

[23] www.bio-kraftstoffe.info/cms35/Umruestung.976.0.html

[24] www.bio-kraftstoffe.info/cms35/Verbreitung-Tankstell.826.0.html

[25] www.fnr.de

[26] www.bio-kraftstoffe.info/cms35/Biodiesel.831+M5bf38a28dc5.0.html2: BMU; Erneuerbare Energien – Innovationen für die Zukunft; April 2006 S.10

[27] de.wikipedia.org/wiki/Biodiesel 

[28]http://www.bio-kraftstoffe.info/cms35/Eigenschaft-und-Qualit.834+M54a9f3dc252.0.html

[29] de.wikipedia.org/wiki/Biodiesel

[30] www.bio-kraftstoffe.info/cms35/Verbreitung-Tankstell.848.0.html

[31] www.biokraftstoffverband.de/vdb/biodiesel/marktdaten.html

[32] www.fnr.de; Anstieg der Anbaufläche in Deutschland von 1997 bis 2007

[33] Eigene Berechnungen

[34] www.fnr.de; Entwicklung Biodiesel-Produktion & -Absatz in Deutschland

[35] de.wikipedia.org/wiki/Bioethanol

[36] www.bio-kraftstoffe.info/cms35/Bioethanol.837+M514240d9aed.0.html

[37] www.bio-kraftstoffe.info/cms35/Herstellung.839+M514240d9aed.0.html

[38] www.fnr.de; Entwicklung Biodiesel-Produktion & -Absatz in Deutschland

[39] www.bmelv.de/nn_1081138/DE/081-NachwachsendeRohstoffe/Biokraftstoffe/RoadmapBiokraftstoffeDatenFakten.html

[40] www.bio-kraftstoffe.info/cms35/Rahmenbedingungen.819.0.html

[41] www.btl-plattform.de

[42] de.wikipedia.org/wiki/BtL-Kraftstoff

[43] www.btl-plattform.de

[44] de.wikipedia.org/wiki/BtL-Kraftstoff

[45] www.bio-kraftstoffe.info/cms35/Umweltaspekte.1433.0.html

[46] BMU; Erneuerbare Energien – Innovationen für die Zukunft; April 2006 S.108-109

[48] BMU; Erneuerbare Energien – Innovationen für die Zukunft; April 2006 S.109

[49] faz.net

[50] www.bdsi.de/de/positionen_themen/biokraftstoffe/

[51] www.bio-kraftstoffe.info/cms35/Rahmenbedingungen.819.0.html

[52] www.bio-kraftstoffe.info/kraftstoffe/methan-aus-biogas/