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Biotreibstoffe : Bald auch ökologischer Biosprit

  • -Aktualisiert am

Bei der Verbrennung von Diesel und Benzin wird Kohlendioxid freigesetzt Bild: dpa/dpaweb

Nachwachsende Rohstoffe zur Erzeugung von Biosprit müssen meist weit transportiert werden, was hohe Kosten verursacht. Durch kleine dezentrale Anlagen können die Wege verkürzt werden.

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          Erdöl ist die Grundlage unserer Mobilität. Doch Mineralöl wird immer knapper und teurer, seine Gewinnung unterliegt zudem geopolitischen und wirtschaftlichen Unwägbarkeiten. Außerdem wird bei der Verbrennung von Diesel und Benzin Kohlendioxid freigesetzt, was als klimaschädlich gilt. All diese Nachteile lassen sich umgehen, wenn man statt des Erdöls Biomasse als Rohstoff nutzt. Denn pflanzliche Abfälle wie Stroh oder Holzspäne können zu hochwertigen Biokraftstoffen verarbeitet werden, die man Kohlendioxid-neutral verbrennen kann.

          Als Hürde für die Nutzung galt bislang, dass Biomasse im Gegensatz zum Erdöl nicht aus einer lokal begrenzten Quelle sprudelt, sondern von großflächigen Anbaugebieten eingesammelt werden muss – verbunden mit weiten Transportwegen, die ökologisch unerwünscht und ökonomisch unrentabel sind. Wissenschaftler vom Forschungszentrum Karlsruhe sind der wirtschaftlichen Verwertung von Biomasse nun einen guten Schritt näher gekommen. Sie haben ein Verfahren entwickelt, das durch eine geschickte Aufteilung des Produktionsprozesses in zwei Schritte helfen kann, die Transportkosten erheblich zu verringern. Nach den Berechnungen der Forscher kann ihr Biosprit zu einem Preis von weniger als einem Euro pro Liter hergestellt werden.

          Einzige erneuerbare Kohlenstoffquelle

          Biomasse ist die einzige erneuerbare Kohlenstoffquelle. Jedes Jahr wachsen auf der Erde 200 Milliarden Tonnen heran, von denen der Mensch lediglich fünf Prozent verwertet. Biomasse hat jedoch nur einen Energiegehalt von 1,5 Gigajoule pro Kubikmeter. Das macht den Transport von Stroh oder Holz außerordentlich unwirtschaftlich. Der erste Prozessschritt des von Eckhard Dinjus und seinen Mitarbeitern entwickelten Verfahrens besteht deshalb aus einer Schnellpyrolyse. Die Ausgangsstoffe wie Heu, Holzabfälle oder Stroh werden in einem Reaktor mit 500 Grad heißem Sand vermischt. In der Hitze spalten sich die pflanzlichen Bestandteile, und es entstehen Koks, ein Öl sowie ein Gas, dessen Verbrennungswärme in der Anlage genutzt wird. Der Koks wird anschließend gemahlen und mit dem Öl zu einem als „Slurry“ bezeichneten Produkt vermischt. Dieser Koks-Öl-Schlamm besitzt bereits eine Energiedichte von 20 Gigajoule pro Kubikmeter. Er ist flüssig und kann daher gut transportiert werden.

          Die Weiterverarbeitung erfolgt dann in einem sogenannten Flugstrom-Vergaser. Bei einer Temperatur von 1200 Grad Celsius und einem Druck bis zu 80 bar entsteht Synthesegas, eine Mischung aus Wasserstoff und Kohlenmonoxid. Aus diesem Gasgemisch lassen sich dann über bekannte chemische Verfahren alle Arten von Diesel- und Ottokraftstoffen herstellen. Bezüglich seiner Energiedichte – sie beträgt 35 Gigajoule pro Kubikmeter – unterscheidet sich der Bio-Sprit nicht von seinem Pendant mineralischen Ursprungs. Doch in puncto Reinheit sind die biogenen Kraftstoffe unübertroffen: Sie enthalten weder Stickoxide noch Schwefelverbindungen oder krebserregende Aromaten.

          Das Karlsruher Konzept wird dem dezentralen Aufkommen von Biomasse und ihrem vergleichsweise niedrigen Energiegehalt gerecht. Die Schnellpyrolyse soll in regional verteilten Anlagen erfolgen, so dass ein Landwirt seine Pflanzenabfälle nicht mehr als 25 Kilometer transportieren muss. Der energiereiche Koks-Öl-Schlamm wird anschließend in zentralen, raffinerieartigen Anlagen verarbeitet. Eine Pilotanlage für die Schnellpyrolyse haben die Karlsruher Forscher vor rund drei Wochen in Betrieb genommen. Sie kann 500 Kilogramm Biomasse pro Stunde verarbeiten und soll in den kommenden Monaten schrittweise um die weiteren Verfahrensschritte ergänzt werden – bis hin zur Zapfsäule.

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