Der Biodiesel- nachhaltiges Treibstoffsubstitut?

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Bischöfliches Gymnasium Paulinum Schwaz
Der Biodieselnachhaltiges
Treibstoffsubstitut?
Praxisteil: Herstellung verschiedener Biodiesel und
ihre Analyse
Fachbereichsarbeit aus Chemie
VORGELEGT BEI
Mag. Thomas Heinzel
Lukas Pfeifer
2007/2008
Inhaltsverzeichnis
1.
Vorwort............................................................................................... Seite 4
2.
Einleitung............................................................................................ Seite 5
2.1.
Klima und Umweltschutz in der EU............................................................... Seite 5
2.2.
Die Gemeinsame Agrarpolitik (GAP) der EU................................................ Seite 6
2.2.1.
Die Reform der GAP im Jahre 1992............................................................... Seite 7
2.2.2.
Die Flächenstilllegungsquote.......................................................................... Seite 7
2.2.3.
Das Blair-House-Abkommen.......................................................................... Seite 8
2.3.
Besteuerung von Biodiesel..............................................................................Seite 8
3.
Hauptteil.............................................................................................. Seite 9
3.1.
Synthese.......................................................................................................... Seite 9
3.2.
Eigenschaften des Biodiesels.......................................................................... Seite 9
3.3.
Rapsanbau/Biodieselproduktion in der EU…................................................. Seite 12
3.4.
…und in Österreich......................................................................................... Seite 13
3.5.
Bewertung der Wertschöpfungskette Biodiesel.............................................. Seite 14
3.5.1.
Ökonomische Bewertung................................................................................ Seite 14
3.5.2. Ökologische Bewertung.................................................................................. Seite 14
3.5.2.1. Herstellung...................................................................................................... Seite 15
3.5.2.2. Verbrauch........................................................................................................ Seite 16
3.6.
Auftretende Probleme......................................................................................Seite 17
3.6.1. Anbau.............................................................................................................. Seite 17
3.6.1.1. Verteuerung der Lebensmittel......................................................................... Seite 17
3.6.1.2. Abholzung des Regenwaldes...........................................................................Seite 18
3.6.2.
3.6.3.
3.6.3.1.
3.6.3.2.
Mindereinnahmen durch Subventionspolitik.................................................. Seite 18
Verbraucherrisiken.......................................................................................... Seite 18
Probleme bei Nichteinhalten der Qualitätsnorm............................................. Seite 19
Beachtenswertes beim Umstellen des Kfz auf Biodiesel................................ Seite 20
3.7.
Alternativen zum Biodiesel............................................................................. Seite 21
2
3.7.1.
3.7.1.1.
3.7.1.2.
3.7.1.3.
Bioethanol....................................................................................................... Seite 21
Herstellung...................................................................................................... Seite 21
Eigenschaften.................................................................................................. Seite 22
Potential...........................................................................................................Seite 23
3.7.2.
3.7.2.1.
3.7.2.2.
3.7.2.3.
Biomass to Liquids (BtL)................................................................................ Seite 24
Herstellung...................................................................................................... Seite 24
Eigenschaften.................................................................................................. Seite 25
Potential...........................................................................................................Seite 25
3.7.3.
3.7.3.1.
3.7.3.2.
3.7.3.3.
3.7.3.4.
H2-Auto............................................................................................................Seite 26
Bereitstellung des H2....................................................................................... Seite 26
Antriebssysteme.............................................................................................. Seite 27
Wasserstoffspeicherung...................................................................................Seite 28
Potential...........................................................................................................Seite 29
3.8.
Fazit................................................................................................................. Seite 30
Anhang
1.
1.1.
1.2.
1.3.
Praxis............................................................................................................... Seite 31
Biodiesel zum Selbermachen.......................................................................... Seite 31
Ergebnisse....................................................................................................... Seite 35
Fazit................................................................................................................. Seite 46
2.
Bildanhang....................................................................................................... Seite 48
3.
3.1.
3.2.
Quellenverzeichnis.......................................................................................... Seite 52
Internetquellen.................................................................................................Seite 52
Weitere Quellen...............................................................................................Seite 54
Abbildungen
Abb. 1
Abb. 2
Abb. 3
Abb. 4
Abb. 5
Schematische Darstellung des Umesterungsverfahrens................................... Seite 9
Vergleich von Energiegehalt und Verbrennungseffizienz............................... Seite 10
Eigenschaften des Biodiesels........................................................................... Seite 10
Eigenschaften des E85..................................................................................... Seite 23
Wasserstoffspeichersysteme.............................................................................Seite 29
Abkürzungen
CO2: Kohlendioxid
NOx: Stickoxid
N2O: Lachgas
RME: Rapsölmethylester, oft synonym für Biodiesel
FAME (fatty acid methyl ester): Fettsäuremethylester
3
1. Vorwort
Schon recht früh in meiner Kindheitsentwicklung begann ich ein größeres Interesse an der
Chemie zu finden, als es den meisten Schülerinnen und Schülern innewohnt. Der Auslöser
hierfür war ein Besuch des technischen Museums in München, im Rahmen dessen ich das
Glück hatte, von einem zufällig anwesenden Professor der dortigen Universität durch den, die
Chemie betreffenden, Teil des Museums geführt zu werden. In den folgenden Jahren wurde
dieses Interesse, durch den Schulunterricht einerseits und den regen Gebrauch von
Chemiekästen zur Durchführung einfacher Experimente andererseits, immer mehr geweckt.
Als ich mich in der 9. Schulstufe entschied, Chemie als vertiefendes Wahlpflichtfach für
zumindest einen Teil der Oberstufe zu wählen, dies aber mangels weiterer Teilnehmer nicht
zu Stande kam, beschloss ich quasi als Ersatz dafür, an der an unserem Gymnasium neu
angebotenen Chemieolympiade teilzunehmen, wobei es mir im letzten Jahr, nachdem ich
mich durch einen Sieg in der Landesausscheidung qualifiziert hatte, gelang, den 14. Platz in
der bundesweiten Konkurrenz zu belegen.
Dies gab auch meinem vorher schon gefassten Entschluss, eine Chemie-Fachbereichsarbeit zu
schreiben, Auftrieb, wobei ich mich begründet durch das Lesen der entsprechenden Artikel in
den Ausgaben Juli, August und September der Fachzeitschrift Spektrum der Wissenschaft und
durch Anraten meines Chemieprofessors Thomas Heinzel für das Thema „Der Biodiesel- eine
Treibstoffalternative?“ entschied.
Diese Arbeit hat, unterstützt durch den daran angeschlossenen Praxisteil, dessen Ergebnisse
an den entsprechenden Stellen eingearbeitet vorzufinden sind, zum Ziel das Produkt Biodiesel
von verschiedenen Seiten zu beleuchten und dem Leser dadurch zu erlauben, selbst ein Urteil
zu fällen.
Hierzu wird an deren Anfang eine ausführliche Beschreibung des Produktes Biodiesel zu
finden sein und im Anschluss daran die Wertschöpfungskette Biodiesel in ihrer Gesamtheit
betrachtet und ein Blick sowohl auf ihre ökologische als auch ihre ökonomische
Verträglichkeit geworfen. Als Einleitung dient dabei ein Rückblick auf die Entwicklung des
Rapsanbaus und der damit einhergehenden Produktion dieses alternativen Treibstoffs. Im
Schlussteil werde ich den Biodiesel mit einigen anderen Vertretern der Kraftstoffsubstitute
vergleichen.
4
2. Einleitung
Hier soll es in erster Linie darum gehen, warum in der Europäischen Union begonnen wurde,
Biodiesel und den damit verbundenen Rapsanbau als Alternative zum Diesel, der aus Erdöl
gewonnen wird, zum Einsatz zu bringen und in der Weise zu fördern, in der es heute der Fall
ist.
Hauptursächlich können folgende fünf Argumente angeführt werden, deren Zustandekommen
ich im Anschluss näher erläutern werde:1
1. Verringerung der Abhängigkeit von billigen Ölimporten, speziell aus Staaten, die sich
politisch in einer prekären Lage befinden.
2. Reduktion der hohen CO2 Emissionen, um einen Beitrag gegen den scheinbar
hauptsächlich davon ausgehenden Treibhauseffekt zu leisten.
3. Sicherung der Arbeitplätze in der Landwirtschaft.
4. Adäquater Umgang mit der endlichen Ressource Erdöl im Sinne der
Generationengerechtigkeit.
5. Landwirtschaftliche Nutzung von für die Nahrungsmittelproduktion nicht
verwendbaren Ackerflächen verbunden mit einer sinnvollen Auflockerung der
bestehenden Fruchtfolgen mit der speziell für Getreide exzellenten Vorfrucht Raps.
Wie wichtig Ersteres in Zukunft sein wird, merkten die Mitgliedsstaaten der EU spätestens
bei der ersten großen Ölkrise im Jahre 1973, als der Preis für das „Schwarze Gold“ plötzlich
auf das Vierfache anstieg. Daraufhin entschlossen sich viele, nationale Förderprogramme für
erneuerbare Alternativen zum meistgenutzten Energielieferanten Erdöl zu initiieren, um solch
drastischen Preissteigerungen ausgelöst durch Preisdiktate, Lieferungsengpässe, politische
Spannungen mit den Förderungsstaaten, aber auch durch Naturkatastrophen, die bedeutende
Förderungsgebiete bedrohten oder gar verwüsteten, besser begegnen zu können. Man denke
dabei zum Beispiel nur an die jüngsten Spannungen mit dem Iran um dessen
Urananreicherungsprogramm oder an den Hurrikan Rita, der im September 2005 die Küste
Louisianas mit ihrer hohen Dichte an Ölbohrplattformen und -raffinerien bedrohte.
2.1. Klima- und Umweltschutz in der EU
Wenige Jahre nach der oben erwähnten Ölkrise, gegen Ende der 70er, wurde die Menschheit
durch Ereignisse wie dem Waldsterben oder der zunehmenden Verschmutzung der Luft,
hervorgerufen durch die übermäßige Verbrennung von Erdöl bzw. Braunkohle, darauf
aufmerksam gemacht, dass es so nicht weiter gehen konnte. Der Umweltschutz musste einen
viel höheren Stellenwert bekommen und auch die Energieversorgung bedurfte einer
Modernisierung. Ersterem tat man durch die Einführung von obligatorischen KfzKatalysatoren und einer Abgaswertbeschränkung für Kraftfahrzeuge Abhilfe. Zweiterem
begegnete man mit einer zunehmenden Verlagerung auf die Atomenergie, welche sich
1
Vgl. Kaup, F.: Nachhaltiger Energieträger Biodiesel?, S. 22
5
allerdings durch den dabei entstehenden radioaktiven Abfall als ebenso wenig
generationengerecht bzw. umweltfreundlich herausstellte.
In den 90ern folgten zwei weitere für den Klimaschutz sehr bedeutende Ereignisse: Die
Konferenz der Vereinten Nationen für Umwelt und Entwicklung 1992 in Rio de Janeiro und
der Klimagipfel von Kyoto im Jahre 1997. Bei diesen zwei Treffen internationaler Politiker
und Experten wurde besonderes Augenmerk auf den hohen CO2-Ausstoß gelegt.
Bereits in Rio machten viele sich für eine erhebliche Reduktion des CO2-Ausstoßes, der
scheinbar einen Großteil des Treibhauseffektes verschuldete, stark. Diese Forderung wurde
jedoch alsbald durch die Weigerung einiger Industriestaaten zu Fall gebracht. So einigte man
sich im Jahre 1992 lediglich auf eine Stabilisierung des Kohlendioxidanteils in unserer
Atmosphäre auf einem Niveau, das als unbedenklich hinsichtlich schwererer
Beeinträchtigungen des Ökosystems Erde galt.2
In Kyoto aber trat wieder die alte Forderung nach einer Reduktion des CO2-Ausstoßes in den
Vordergrund und diesmal führte sie zum ersten völkerrechtlich verbindlichen Vertrag im
Sinne der Klimarahmenkonvention der Vereinten Nationen, der am 16. Februar 2005 in Kraft
trat: dem so genannten Kyoto-Abkommen. Bis zu diesem Zeitpunkt hatten 136 Staaten das
Kyoto-Abkommen in ihren nationalen Parlamenten ratifiziert, nachdem dies durch weitere
Verhandlungen in Dan Haag und Bonn, die im Bonner Beschluss gipfelten, möglich
geworden war, andere wiederum wie zum Beispiel die USA und Australien3 hatten sich nach
ursprünglichem Mitwirken am neuen gemeinsamen Ziel aus dem Vertrag zurückgezogen.
Die EU verpflichtete sich damals zu einer Reduktion um 8 % im Jahre 2008 gegenüber 1990,
wobei die EU-Kommission 70 % als langfristiges Ziel festlegte. Um die Erfüllung dieser
Vorgabe zu gewährleisten, wurden folgende drei Dinge unternommen:
1. Die Einführung eines europäischen Emissionshandelssystems, welches am 1.1.2005,
also noch vor Inkrafttreten des Kyoto-Abkommens, Realität wurde.
2. 2001 wurde eine EU-Direktive entworfen, deren Aufgabe es ist, erneuerbare
Ressourcen und Wege der Energiegewinnung zu unterstützen.
3. Die so genannte Biofuels-Richtlinie, welche im November 2001 verabschiedet wurde,
sieht einen Beimischungsgrad von Biokraftstoff (Bioethanol, Biodiesel) zu allen Ottound Dieselkraftstoffmotoren von 2 % im Jahr 2005 vor, der sukzessive über 5,75 % im
Jahr 2010 bis zu 20 % im Jänner 2020 angehoben werden soll. Wichtig hierbei ist,
dass der reine Biokraftstoff bzw. dessen Mischungsanteil vollkommen steuerbefreit
angeboten werden kann. Dies gilt so lange, bis die Mitgliedsstaaten ihr jeweiliges
Umsatzziel erreicht haben.
2.2. Die Gemeinsame Agrarpolitik (GAP) der EU
In den folgenden Absätzen werde ich erläutern, warum die fünf oben genannten Gründe zwar
durchaus der Wahrheit entsprechen, jedoch keineswegs den Hauptgrund für die Entstehung
des Biodieselmarktes in seiner heutigen Form sind. Selbiger ist nämlich ausschließlich
agrarpolitischer Natur.
2
3
Vgl. http://www.nachhaltigkeit.info/artikel/weltgipfel_rio_de_janeiro_1992_539.htm
Trat nach Machtwechsel im Jahr 2007 auch bei.
6
Wie allgemein bekannt ist, beinhalteten die EWG-Verträge von 1957 auch die Gründung
einer Gemeinsamen Agrarpolitik (GAP), woraufhin die wichtigsten die Landwirtschaft
betreffenden Kompetenzen auf Institutionen der EU übertragen wurden. Zu Beginn ihrer
Tätigkeit sah die GAP ihre Ziele hauptsächlich in der Einkommenssicherung und der
Unterstützung der landwirtschaftlichen Betriebe. So wurden an den EU-Außengrenzen
Schutzzölle auf Importware eingehoben, europäische Exportprodukte wurden mittels
Ausfuhrsubventionen konkurrenzfähig gemacht und last but not least führte die europäische
Gemeinschaft, wenn die vorher festgelegten Preise auf dem europäischen Binnenmarkt durch
Überproduktion unterschritten wurden, Interventionskäufe durch, um das ursprüngliche
Preisniveau wieder herzustellen. Ausgelöst durch diese Deficiency Payments
(Ausgleichszahlungen), die wie oben erwähnt mengengebunden waren, kam es in der EU
unterstützt durch den technischen Fortschritt zu immer größeren Überproduktionen.4 Auch für
Ölsaaten wie zum Beispiel Raps gab es einen solchen Richtpreis, der durch
Interventionskäufe gestützt wurde, was auch in diesem Sektor zu einem enormen Zuwachs der
Produktion führte. Die daraus resultierende erhöhte Umweltbelastung, durch den intensiven
Einsatz von Dünger und Pestiziden, verbunden mit den stetig steigenden Kosten für die
Gemeinschaft legten schnell eine Reformierung dieses Systems nahe.
2.2.1. Die Reform der GAP im Jahre 1992
Diese trat mit 1.7.1992 in Kraft und basierte hauptsächlich auf drei Grundsätzen:
1. Abschaffung der noch bestehenden Handelsbarrieren innerhalb der EU.
2. Aufrechterhaltung einer gemeinsamen Handelsaußengrenze zum Schutz des
Binnenmarktes.
3. Anteilsmäßige Aufteilung aller im agrarpolitischen Bereich anfallenden Kosten auf die
EU-Mitgliedsstaaten.
Weiters wurden die Preisstützungen und Interventionskäufe schrittweise abgeschafft und
durch direkte Einkommenstransfers ersetzt. Dies führte zu extensiven Formen des Anbaus, bei
denen nicht mehr die stetige Produktionssteigerung angestrebt wurde, wodurch die
Überproduktionen erheblich zurückgingen.5 Im Bereich der Ölsaaten sah man sich mit
vermindertem Einkommen plötzlich dem Weltmarkt ausgesetzt, weshalb die so genannten
flächenbezogenen Ausgleichszahlungen als Ersatz für die einstmaligen mengenbezogenen
Förderungen eingeführt wurden.
2.2.2. Die Flächenstilllegungsquote
Voraussetzung für den Erhalt dieser ursprünglich regional verschiedenen mittlerweile
allerdings vereinheitlichten finanziellen Unterstützung ist aber die Stilllegung eines jährlich
von der EU neu ermittelten Anteils der urbaren Ackerfläche. Dieser lag meist zwischen 5 %
und 15 %. Ausgenommen von dieser Regelung war nur der Anbau von Non-Food-Produkten
wie zum Beispiel Non-Food-Raps zur Biodieselproduktion.6 Für das angebaute Produkt
musste allerdings schon im Vorhinein ein feststehender Abnehmer vorhanden sein. Einen
4
Vgl. http://www.eu-info.de/deutsche-europapolitik/europa/EU-Agrarpolitik/
6
5
7
solchen, der immer Bedarf an Raps hat, stellte bzw. stellt natürlich die Produktionskette
Biodiesel angefangen bei der Gewinnung des Rapsöls in den Ölmühlen dar, welche aufgrund
der auf einmal in großen Mengen vorhandenen Rohstoffe in den letzten Jahren um ein
Vielfaches an Bedeutung gewann.
2.2.3. Das Blair-House-Abkommen
Eine weitere Folge war, dass die USA um ihre Führungsposition im Ölsaatenanbau fürchteten
und deshalb im Zuge der 1993 stattfindenden GATT-Verhandlungen (heutige WHO) mit der
EU eine maximale Anbaufläche von 5,484 Mio. ha für zu Nahrungsmittelzwecken
verwendeten Ölsaaten innerhalb der EU vereinbarten.7 Auch der Non-Food-Sektor wurde mit
einer Beschränkung belegt. Und zwar sollte die produzierte Menge an Ölschrot maximal 1
Mio. t Sojaäquivalent betragen. Dies entspricht ca. 1,4 Mio. t Rapsschrot.8
Im Falle einer Überproduktion dürfte der Rapskuchen weder zur tierischen noch zur
menschlichen Ernährung verwendet werden, nur die Verbrennung zur Energiegewinnung
wäre noch erlaubt. Mit diesem Vertrag wollten die USA den für sie wichtigen Sojaexport
schützen, 2001 lief er allerdings nach 6 Jahren Gültigkeit aus.
2.3. Besteuerung von Biodiesel
Die Besteuerung von Biodiesel, aber auch von anderen Treibstoffsubstituten war immer schon
mit Konfliktpotential versehen. Auf der einen Seite trachtet ein Staat natürlich nach möglichst
hohen Steuereinnahmen, die in Form der Mineralölsteuer (Österreich: 5,01 % im Jahre 20069)
auch zu einem guten Teil aus dem privaten Verkehrssektor kommen. Andererseits strebt er
aber auch einen möglichst hohen Absatz der in der Produktion wesentlich teureren
Biokraftstoffe an, die nur durch staatliche Hilfe konkurrenzfähig waren bzw. sind.
Diese Unterstützung erfolgte EU-weit mit Steuersenkungen bzw. -befreiungen für
Biokraftstoffe, um sowohl den Verkauf derselben als auch die weitere Erforschung damit
verbundener technologischer Verbesserungen zu gewährleisten, bis diese Produkte einmal als
Folge dieser Weiterentwicklungen ohne staatliche Subventionen wettbewerbsfähig seien.
Diese von der EU-Kommission als wettbewerbsverzerrend eingestufte Zuwendung hatte in
manchen Fällen so zum Beispiel in Deutschland, wo Biodiesel bis Anfang 2008 vollkommen
steuerbefreit angeboten wird, eine Aufforderung zur Angleichung der Steuerniveaus zur
Folge.
7
Vgl. http://www.ernaehrungsdienst.de/archiv/onlinearchiv/pages/protected/show.prl?params=&id=8870
9
Vgl. http://www.statistik.at/web_de/statistiken/oeffentliche_finanzen_und_steuern/oeffentliche_finanzen/steuer
einnahmen/019485.html
8
8
3. Hauptteil
3.1. Synthese
Der geerntete Raps wird direkt vom jeweiligen landwirtschaftlichen Betrieb zu einer zentralen
Ölmühle gebracht. In diesen großindustriellen Einrichtungen werden durch ein kombiniertes
Press-Extraktionsverfahren über 98 % des in der Rapssaat enthaltenen Öles gewonnen. So
erhält man aus 100 kg Rapssaat eine Ausbeute von 39,4 kg Rohöl.10 Zurück bleibt äußerst
proteinreiches Rapsschrot, welches als Kuppelprodukt der Biodieselsynthese als hochwertiges
Futtermittel speziell für Rinder und Schweine zum Einsatz kommt. Das hiermit erhaltene
Rapsöl kann in diesem Zustand bereits als Kraftstoff für großvolumige VorkammerDieselmotoren dienen, wie man sie in Traktoren und anderen landwirtschaftlichen Maschinen
findet, wobei aber nicht jede Traktortype dafür geeignet ist.11 Der Einsatz in einem
herkömmlichen Dieselmotor eines Pkws würde allerdings sehr rasch zu Ablagerungen an
Einspritzdüsen und –pumpen führen, wodurch es zuerst zu einem Leistungsabfall und
schließlich zu einem vollkommenen Stillstand des Motors kommt.
Aus diesem Grund müssen die ungelösten Partikel und Fettbegleitstoffe in einem
angeschlossenen Raffinationsverfahren entfernt und anschließend das nun technisch reine
Rapsöl chemisch verändert werden.12 Diese Veränderung findet in Form einer Umesterung
statt. Dabei wird das Öl, welches aus mit drei Fettsäuren veresterten Glyzerinmolekülen
besteht, mit Methanol dem kleinsten Vertreter der Alkohole unter Beimengung eines
Katalysators (meist NaOH bzw. KOH) vermischt. Dabei bildet sich das Glyzerin zurück,
welches als zweites so genanntes Koppelprodukt meist an die Pharma- bzw, an die
Kosmetikindustrie weiterverkauft wird13, wobei das Methanol nun an Stelle des Glyzerins mit
den Fettsäuren Ester bildet.
H
H-C-OOC-R1
|
H-C-OOC-R2
|
H-C-OOC-R3
H
Triglycerid
(z.B. Rapsöl)
+ 3 CH3-OH
H
H-C-OH
Kat
|
------->
H-C-OH
|
H-C-OH
H
Methanol
Glycerin
+ 3 CH3-OOC-R1,2,3
Biodiesel
Abb.1: Schematische Darstellung des Umesterungsverfahrens
3.2. Eigenschaften des Biodiesels
Biodiesel ist eine von den äußeren Erscheinungen her dem Diesel ähnliche Flüssigkeit von
orange-brauner Farbe. Auch die physikalischen Eigenschaften entsprechen annähernd denen
10
Vgl. http://www.bioking-deutschland.com/fritten.html
Vgl. http://www.innovations-report.de/html/berichte/energie_elektrotechnik/bericht-52031.html
12
13
Vgl. http://www.biokraftstoffverband.de/downloads/377/Infoflyer
11
9
von fossilem Dieselkraftstoff, wohingegen die unterschiedlichen chemischen Charakteristika
bei herkömmlichen Einspritzvorrichtungen zu Problemen führen.
Ein weiterer, scheinbar großer Nachteil des Biodiesels ist der niedrigere Energiegehalt. Geht
man von identischen Ausgangsmassen aus, so enthält 1 kg RME um 13,3 % weniger Energie
als 1 kg fossiler Diesel. Bezieht man sich hingegen auf identische Volumina, so verringert
sich dieser Wert auf 7,6 %. Das hätte einen spürbaren Mehrverbrauch zur Folge, da 1 L an
getanktem RME nur 0,92 L Diesel entsprechen würden. Der spürbare Energieunterschied liegt
allerdings noch tiefer, da Biodiesel in einem Motor um 6,5 % effektiver verbrannt wird (vgl.
Tab.).
Treibstoff
Dichte
MJ/dm
fossiler Diesel
Biodiesel
Abweichung
0,83
0,88
3
Energiegehalt
Effizienz
3
MJ/kg
MJ/dm
%
42,9
37,2
-13,30%
35,6
32,9
-7,60%
38,2
40,7
6,50%
Abb. 2: Vergleich von Energiegehalt und Verbrennungseffizienz14
Eines der Hauptprobleme, als der Biodiesel auf den Markt kam, war das Nichtvorhandensein
einer EU-weit geltenden Norm, die die Mindestanforderungen an dieses Produkt festlegte.
Dies schadete einerseits den Pionieren unter den Konsumenten, die ihre Autos mit dem neuen
Treibstoff betankten, aber auch der Fahrzeugindustrie, an die dutzende Anträge auf
Schadenersatz gestellt wurden, wenn Kraftfahrzeuge durch den Einsatz von qualitativ
unzureichendem Biodiesel nicht mehr (voll) funktionstüchtig waren.
So sah man sich, um den neuen Treibstoff dauerhaft auf dem Markt etablieren zu können,
gezwungen, eine Norm und passende Prüfverfahren für aus Pflanzenöl hergestellten
Fettsäuremethylestern auszuarbeiten. Auch benötigte man eine solche Grundlage, um
Biodiesel-Fahrzeuge entwickeln zu können, die den Anforderungen genügen, die der
Treibstoff an die verwendeten Materialien stellt.15
Die daraufhin folgenden Bemühungen gipfelten schließlich in der EN 14214 (Europäische
Norm), die im Zeitraum zwischen 2003 und 2011 in allen EU-Mitgliedsstaaten eingeführt
werden muss. Im Folgenden nun eine Zusammenstellung der wichtigsten, in ihr festgelegten,
Richtwerte: 16
Eigenschaft
Estergehalt
Dichte bei 288 K
Viskosität bei 313 K
Flammpunkt
Cetanzahl
Schwefelgehalt
Wassergehalt
Einheit
%
3
kg/m
mm²/s
K
mg/kg
mg/kg
Min. Wert Max. Wert
96,4
-
860
3,5
>101
51
-
900
5
10
500
14
Vgl. Friedrich, S.: A world wide review of the commercial production of biodiesel, S. 32f
Vgl. http://www.biodiesel.at/Userfiles/CourierPDF/2001_03_d.pdf
16
Vgl. http://www.abidag.at/pdfs/Biodiesel_Europanorm_EN14214.pdf
15
10
Oxidationsstabilität bei
383 K
Säurewert
Jodwert
Methanolgehalt
Phosphorgehalt
Glyzeringehalt
davon freies Glyzerin
Menge der Alkalimetalle
Mehrfach ungesättigte
Methylester
Linolensäuremethylester
h
6
-
g/kg
g/100g
%
mg/kg
%
%
mg/kg
-
0,5
120
0,2
10
0,25
0,02
5
%
-
1
%
-
12
Abb. 3: Eigenschaften des Biodiesels
An Estergehalt, Dichte, Viskosität und Flammpunkt kann man den Grad der Umesterung und
die davon abhängige Reinheit des Biodiesels ablesen. Weiters wird man so sofort auf durch
Unzulänglichkeiten im Arbeitsprozess verursachte Verunreinigungen aufmerksam und kann
anhand einer wesentlich verringerten Viskosität bei hohem Anteil an ungesättigten Fettsäuren
bereits eine ungefähre Aussage über deren Anteil machen.
Die Cetanzahl gibt analog zur Oktanzahl bei fossilen Treibstoffen die Klopffestigkeit an. Als
Referenz verwendet man hier allerdings an Stelle des Oktans das namensgebende Cetan (=
Hexadecan). Handelsübliche Biodiesel erreichen hier Werte um 57, teurere fossile
Dieselkraftstoffe mit Zündbeschleuniger hingegen maximal 54. Jeder Motor ist zwar nur mit
einem bestimmten Wert kompatibel, allgemein gesprochen laufen jedoch sowohl Zündung als
auch Verbrennung bei höherer Cetan- bzw. Oktanzahl besser ab.17
Der Schwefel-, Wasser-, Methanol, Phosphor-, Alkali- und Glyzeringehalt bzw. der Säurewert
sind ein Maß für die angewandten Reinigungsverfahren im Anschluss an den
Umesterungsprozess. Wenn die bei diesen möglichen Verunreinigungen aufgestellten
Grenzwerte überschritten werden, kann dies zu einem erheblich ungünstigeren
Brennverhalten und im schlimmsten Fall auch zu einer Beschädigung des Kraftfahrzeugs
führen.
Die Oxidationsstabilität ist wiederum abhängig von der Zusammensetzung des FAME.
Andere Bestandteile der Rapspflanze und ein hoher Anteil an ungesättigten Fettsäuren fördern
den Oxidationsprozess, dessen Produkte mitunter schädlich für Teile des Motors sein können.
Der Jodwert gibt die Masse in Gramm an, die nötig ist, um die in 100 g Fett vorhandene
Anzahl an ungesättigten Fettsäureestern in gesättigte zu überführen. Dabei bindet sich das Jod
an die einstmalig ungesättigten Kohlenstoffatome und wird so verbraucht. So kann man mit
Hilfe der am Ende fehlenden Masse die Anzahl der gelösten Doppelbindungen berechnen.
Die Konzentration an mehrfach ungesättigten Fettsäureestern (mind. 4 Doppelbindungen)
wird bestimmt, da diese mehrmals geknickten Moleküle die regelmäßige Aneinanderlagerung
durch die Van-der-Waals-Kräfte besonders stark beeinträchtigen und zu einer zu geringen
Viskosität führen können.18
17
18
Vgl. Schreier, P.: Biodiesel, S. 26
Vgl. http://biodieselproject.de/eigenschaften.html
11
Die Menge des dreifach ungesättigten Linolensäuremethylester ist auf Grund seiner
Eigenschaft, die Zündeigenschaften des Biodiesels negativ zu beeinflussen, reglementiert.
Weiters scheint er dessen Haltbarkeit erheblich zu verringern.
Weiters enthält RME im Gegensatz zu Dieselkraftstoff weder Benzol noch andere giftige
Aromaten, weshalb er auch den Auflagen der WGK (Wassergefährdungsklasse) 1 genügt. Des
Weiteren ist er biologisch abbaubar. So wird er nach einem eventuellen Austreten innerhalb
von 21 Tagen zu 98 % zersetzt.19
Ein anderer Vorteil gegenüber dem klassischen Diesel ist die bessere Schmierfähigkeit von
Biodiesel, wodurch der Verbrauch an Motoröl erheblich reduziert wird.20
Die weiteren noch ungenannten Beschränkungen betreffen hauptsächlich die bei der
Verbrennung im Motor entstehenden Abgase. Diesen werden wir später bei einer Analyse der
durch RME verursachten Emissionen noch begegnen.
3.3. Rapsanbau/Biodieselproduktion in der EU…
Die Rapspflanze (Brassica napus) stammt ursprünglich aus dem Mittelmeerraum, wird heute
allerdings erfolgreich in weiten Teilen Europas angebaut. So findet sie auch in Staaten, die
nicht an das Mittelmeer grenzen, wie zum Beispiel Deutschland, Großbritannien, Dänemark
und Polen, optimale Bedingungen vor.
Raps ist heute der am stärksten wachsende Teilbereich der Landwirtschaft in der EU. So
verzeichnet die europäische Gemeinschaft allein von 2006 auf 2007 eine Ausdehnung der
Fläche auf der Raps angebaut wird, um 13,6 % auf 6,1 Mio. ha. Im Vergleich zum Jahr 2005,
in dem auf 4,8 Mio. ha Raps angebaut wurde, entspricht dies sogar einem Wachstum von
mehr als 27 %. Die bedeutendsten Produzenten sind Frankreich mit einer Zunahme von 11 %
auf 1,5 Mio. ha, Deutschland mit einer Steigerung um 7 % auf 1,5 Mio. ha und Polen mit
einem Plus von 8 % auf 674.000 ha. Die größte Ausweitung beobachtet man in Rumänien,
dessen Anbaufläche für Raps in diesem Zeitraum von 110.000 ha ausgehend auf 349.000 ha
mehr als verdreifacht wurde.21 Aber auch in Dänemark und Ungarn mit einem Zuwachs von
65 % bzw. 56 % entschieden sich immer mehr Landwirte für Raps. Dieser vermehrte Anbau
findet meist auf Ackerflächen statt, die durch die Flächenstilllegungsquote eigentlich brach
liegen müssten auf der allerdings, wie schon eingangs erwähnt, Non-Food-Produkte
angepflanzt werden dürfen. Mit den durch den stetig wachsenden Bedarf steigenden Preisen
für Raps wird dieser auf immer mehr Stilllegungsflächen angepflanzt.22
All dies führte zu einer Ertragssteigerung von geschätzten 11,3 % auf 17,6 Mio. t, was ca. 6,9
Mio. t Rohöl entspricht. Der prozentuelle Unterschied zwischen Flächen- und Ertragszuwachs
ergibt sich zum einen aus den nicht überall optimalen Klima- und Bodenvoraussetzungen und
zum anderen aus den niedrigeren Hektarerträgen in den Staaten der Osterweiterung, ausgelöst
durch veraltete Maschinen und den geringeren Einsatz von Pflanzenschutzmitteln und
Dünger.
19
Vgl. http://www.rapsbiodiesel.de/Seite2.htm
Vgl. http://biosprit.schroll.or.at/index.php?option=com_content&task=view&id=62&Itemid=43
21
Vgl. http://epp.eurostat.ec.europa.eu/cache/ITY_OFFPUB/KS-SF-07-086/DE/KS-SF-07-086-DE.PDF
22
Vgl. http://www.ufop.de/downloads/UFOP_Bericht_06.pdf
20
12
Wie viel Biodiesel wurde nun aber aus diesem Rohöl erzeugt? Im Jahr 2005 waren es in der
gesamten EU 3,6 Mrd. L, davon allein gut 80 % in den drei in der Biodieselproduktion
weltweit führenden Staaten Deutschland, Frankreich und Italien. Im Jahr 2006 waren bereits
Produktionskapazitäten von mehr als 6 Mrd. L vorhanden, eine erneute Zunahme von knapp
70 %.
Begründet wird diese enorme Zunahme durch den steigenden Bedarf an RME, der aufgrund
der Biofuels-Richtlinie dem fossilen Diesel in bestimmten Mengen beigemischt werden muss.
Dieser Faktor wird in den nächsten Jahren vermutlich weiter an Bedeutung gewinnen, wenn
der Beimischungsgrad wie geplant weiter erhöht wird (s. S. 5).
3.4. …und in Österreich
Auch in Österreich ist die Produktion an Biodiesel in den letzten Jahren stark gestiegen. 2003
betrug sie noch 55 Mio. L pro Jahr, eine Menge, die ab 1.10.2005, als die 5%-Beimischung
verpflichtend wurde, bei weitem nicht mehr ausreichend war. Deshalb erweiterte man die
Produktionskapazität durch den Bau einer neuen Anlage auf 95 Mio. L.
Schätzungen besagen allerdings, dass bis zum Jahr 2010, wenn der Verkehr weiterhin ansteigt
und 2008 europaweit ein Beimischungsgrad von 5,75 % erreicht werden muss, in Österreich
jährlich ein Bedarf an 415.000 t oder umgerechnet 450 Mio. L vorhanden sein wird. Aus
diesem Grund wurde in Wien Donaustadt am 16. Mai 2006 eine neue Anlage eröffnet, die
seither die Produktion bis Anfang 2008 schrittweise auf 435 Mio. L anhebt. Mit Beginn dieses
Jahres, in dem mit einem Dieselkraftstoffverbrauch von 6,72 Mio. t gerechnet wird, werden
allein schon 420 Mio. L zur Deckung des erhöhten Beimischungsgrades vonnöten sein.
Doch bei Miteinbeziehung der ferneren Zukunft wird auch diese Menge nicht ausreichend
sein zumal unsere Bundesregierung plant, im Jahr 2010 bereits 10 % des Mineralöldiesels
substituieren zu können. Wie viel aber können wir in unserem kleinen, gebirgigen Österreich
eigentlich produzieren?
Österreich hat eine Staatsfläche von 83.900 km2, von denen allerdings 35.000 km2 von
oftmals als Schutzwald eingestuften Waldflächen bedeckt sind. Von der verbleibenden Fläche
sind heute ca. 1,38 Mio. ha als Ackerland verwendbar.
Die Rapspflanze hat zwar bezogen auf Getreide einen hohen Vorfruchtwert, ist mit sich selbst
aber nicht verträglich. Deshalb darf in einer nachhaltigen Fruchtfolge der Anteil an Raps 25 %
nicht übersteigen. Man kann also im Durchschnitt jedes Jahr maximal ein Viertel oder
umgerechnet 345.000 ha der Ackerfläche zur Biodieselproduktion nutzen. Mit den heute
eingesetzten 00-Rapssorten lassen sich so pro Hektar ca. 1.300 L RME herstellen.
Hochgerechnet ergäbe dies für ganz Österreich eine Menge von nicht ganz 450 Mio. L.
Wenn man hier noch mit einbezieht, dass dieser Ertrag in den nächsten Jahren durch die
Züchtung ölhältigerer Rapssorten in Kombination mit einer effektiveren Verarbeitung um
etwa 40 % gesteigert werden kann, können wir bis 2010 von einer rein inländischen
Produktion von 630 Mio. L ausgehen.23
Das heißt, selbst wenn in Österreich der Rapsanbau auf ein Maximum gesteigert wird, reicht
die heimische Ernte bei gleich bleibendem Verkehrswachstum gerade noch um den
23
Vgl. http://biosprit.schroll.or.at/index.php?option=com_content&task=view&id=115&Itemid=48
13
geforderten Beimischungsgrad der kommenden 2-3 Jahre zu decken, vorausgesetzt der
Beimischungsgrad wird nicht weiter angehoben.
Als Folge dieses Rohstoffmangels wird heute bereits ein Großteil des Rapsöls importiert bzw.
durch Altöle ersetzt. Sollte sich das obige Szenario tatsächlich so ereignen, müsste man
verstärkt auf diese Alternativen setzen, den Einsatz anderer Treibstoffsubstitute mit
geringerem Platzbedarf forcieren oder den Kraftstoffverbrauch heutiger Fahrzeuge erheblich
senken.
3.5. Bewertung der Wertschöpfungskette Biodiesel
Diesem Abschnitt wird es vorbehalten sein, die Biodieselproduktion von der Einsaat des
Rapses bis zum Verkauf an den Endabnehmer in sowohl ökonomischer als auch ökologischer
Hinsicht zu beleuchten. Miteinbezogen werden neben der Verarbeitung des Rapsöls hierzu
auch die Kosten und Auswirkungen des verwendeten Düngers und der Pflanzenschutzmittel,
die Fahrten, die der Bauer zum Wohle der Rapssaat unternehmen muss, die bei der
Produktion anfallenden Nebenprodukte, die Belieferung der Tankstellen durch LKWs und der
Vorfruchtwert der Rapspflanze.
3.5.1. Ökonomische Bewertung
Eine Berechnung von UBA 1999 & Brocks 2001 befasst sich mit exakt dieser Problematik.
Hier wird von einem Rapspreis von 13,5-21,5 €/100kg ausgegangen, woraus sich nach
Addieren der Verarbeitungs- und Transport- und Verwaltungskosten und Subtrahieren der
Erlöse für Rapsschrot und Glyzerin ein Biodieselpreis von 34,2-61,7 €/100L abzüglich
jeglicher Steuern ergibt.24 Wenn man diese Vorgehensweise auf die heutige Situation
überträgt, erhalten wir ausgehend vom derzeitigen Rapseinkaufspreis der Ölmühlen von ca.
34,2 €/100kg, sinkenden Einnahmen aus dem Schrot- und Glyzerinverkauf und der
Möglichkeit einer billigeren Produktion durch die Errichtung neuer großindustrieller
Ölmühlen ein Vergleichswert von ca. 72,4-74,6 €/100L.25 Würde man die Steuern noch
dazuzählen, entspräche das Ergebnis ungefähr den österreichischen Tankstellenpreisen von
Biodiesel, die derzeit ungefähr 1,1 €/L betragen.26
3.5.2. Ökologische Bewertung
In den letzten Jahren rückte die so genannte ökologisch nachhaltige Entwicklung, speziell
durch den mittlerweile für viele zum Begriff gewordenen Treibhauseffekt, immer öfter ins
Blickfeld des öffentlichen Interesses. Einen wichtigen, diese Klimaveränderung
verursachenden, Faktor sah man dabei im stetig steigenden Verbrauch an Erdöl, das
größtenteils in Form von Benzin und Diesel als Treibstoff Verwendung findet.
Dieses Kapitel dient nun der Untersuchung ob und gegebenenfalls wie viel die Substitution
von Diesel durch Biodiesel zu einer solchen nachhaltigen Entwicklung beitragen kann. Hierzu
werden Energiebilanzen und Emissionswerte der beiden Kraftstoffe miteinander verglichen,
wobei ähnlich wie bei vorangegangenen ökonomischen Bewertung alle Produktionsschritte
24
Vgl. http://www.ufop.de/downloads/RZ_MI_0907.pdf
26
Vgl. http://www.oeamtc.at/sprit/
25
14
miteinbezogen werden. Speziell in Bezug auf RME ist dies ein Punkt der die oft sehr
unterschiedlichen Ergebnisse solcher Bilanzierungen verursacht. Während die einen nur den
Verfeuerungsprozess betrachten in Bezug auf den die Nullemission von CO2 durchaus seine
Richtigkeit hat, so ändert sich dieses Ergebnis schlagartig, wenn man die gesamte Herstellung
inklusive der nötigen Transportwege berücksichtigt.
3.5.2.1. Herstellung
In diesem Abschnitt werde ich auf die schon vor dem Verbrauch anfallenden
Treibhausgasemissionen und die aufzuwendende Energie zur Bereitstellung des jeweiligen
Kraftstoffs eingehen. Dies beinhaltet beim fossilen Diesel die Exploration, die Förderung
sowie die Raffination und die damit einhergehenden Transporte. Beim Biodiesel handelt es
sich hierbei um den Anbau, die Ölgewinnung in den Ölmühlen und die anschließende
Umesterung. Auch hier werden natürlich die anfallenden Transportwege berücksichtigt.
Fossiler Diesel
Beim fossilen Diesel ergibt sich hier ein Ausstoß von 0,84 kg CO2/km, der hauptsächlich
durch die Rohölförderung, die Raffination einschließlich Nachbehandlung und die
Transportverluste verursacht wird.27
Weiters benötigt man mit 5 MJ/kg nur eine geringe Menge an Energie zur Erzeugung von
fossilem Diesel. Geht man von einem Energiegehalt von 43 MJ/kg aus so errechnet sich
daraus ein Verhältnis von k = 8,21.28
Biodiesel
Beim Biodiesel gestaltet sich diese Erhebung auf Grund von oftmals nur spärlich
vorhandenen Daten und den Kuppelprodukten, die auftreten und berücksichtigt werden
müssen, erheblich schwieriger.
Laut einer Erhebung von Levelton Engineering aus dem Jahr 2002 ergibt sich für RME eine
Gesamtproduktionsemission (Düngerproduktion berücksichtigt) von 2,3 kg CO2/km,
annähernd die dreifache Menge verglichen mit fossilem Diesel.29
Dabei geht der größte Anteil auf die Produktion der im Rapsanbau verwendeten Güter wie
zum Beispiel Dünger und den eigentlichen Anbau zurück. Der Transport bzw. die
Nahverteilung spielen in dieser Hinsicht eine untergeordnete Rolle.
Ein Punkt, der in dieser Auflistung nicht aufscheint, ist die Emission von N2O (Lachgas), zu
der es beim Anbau kommt und die hauptsächlich durch die vermehrte Stickstoffdüngung von
Raps hervorgerufen wird. Die dabei ermittelten Mehremissionen im Vergleich zu einer brach
liegenden Fläche gehen allerdings weit auseinander. Dies liegt einerseits an standortbedingten
Faktoren und andererseits an den unterschiedlichen Vergleichsbrachen, bei denen es sich
entweder um einjährige Stilllegungsflächen, in der noch Restdünger vorhanden ist, oder um
eine über mehrere Jahre ungedüngte Wiese handelt, die in manchen Fällen bereits wieder
27
Vgl. Friedrich, S.: A world wide review of the commercial production of biodiesel, S. 19
Vgl. http://de.wikipedia.org/wiki/Biodiesel
29
Vgl. Friedrich, S.: A world wide review of the commercial production of biodiesel, S. 19
28
15
aufgeforstet wurde. Gemittelt errechnet sich ein ungefährer Wert von 2,4 kg N2O/ha30, was
einer CO2-Äquivalenzmasse von 744 kg/ha entspricht. Ausgehend von einem Ertrag von 1300
L/ha und einem Durchschnittsverbrauch von 5,5 L/100km kämen so zu den 2,3 kg CO2/km
noch weitere 0,03 kg CO2/km dazu.
Auch beim Vergleich von erhaltener zu aufgewendeter Energie schneidet Biodiesel schlechter
ab. Bei ihm stehen 25 MJ/kg an verbrauchter 37,2 MJ/kg an enthaltener gegenüber, woraus
sich ein Verhältnis von k = 1,49 ergibt. Andere Quellen wiederum behaupten man benötige
nur 14,9 MJ/kg, womit k = 2,531 wäre.
3.5.2.2. Verbrauch
Dieser Teil behandelt die Emissionsbelastung, die beim Verwenden als Treibstoff entsteht.
Fossiler Diesel
Laut aktuellen Statistiken stößt ein PKW pro verbranntem Liter Diesel 2,62 kg CO2 aus.32
Hinzu kommt allerdings noch die Emission von durch die bei der Verbrennung herrschende
Hitze entstandenen NOx, welche bei zu hoher Konzentration in der Luft zu Smog und saurem
Regen führen. Hier beträgt die durch die Verordnung EURO-4 festgelegte Grenze derzeit 250
mg/km, was bei einem durchschnittlichen Verbrauch von 5,5 L/100km einer Menge von 4,5
g/L entspricht. Dies erreicht man durch den Einsatz eines Katalysators, in dem NOx und CO
zu CO2 und N2 umgewandelt oder die Stockoxide, wie in der von Mercedes-Benz
entwickelten Bluetec-Technologie, mit Harnstoff zu H2O und N2 reduziert werden.33
Außer diesen Treibhausgasen werden noch Feinstaub und Kohlenmonoxid als Ergebnis einer
unvollständigen Verbrennung, sowie elementarer Stickstoff und eventuell Wasser, welche
durch die Reduktion von NOx entstanden, und Spuren von sowohl Methan als auch
Schwefeloxiden freigesetzt. Letztgenannte können nach einiger Zeit die Arbeit des Rußfilters
und der Katalysatoren beeinträchtigen und so den Ausstoß an Treibhausgasen und Feinstaub
erhöhen.
Biodiesel
In Bezug auf CO2 kann man bei Biodiesel, wie schon erwähnt, fast von einer so genannten
Nullemission sprechen, da beim Verbrennen nur das Kohlendioxid frei wird, das die Pflanze
der Luft während des Wachsens entzogen hat. Wenn man aber die im RME enthaltenen
Verunreinigungen (z.B.: freies Glyzerin, freies Methanol…) inkludiert, so errechnet sich ein
Mehrausstoß an CO2 von 238 g/L.34
Allerdings ist beim Biodiesel eine intensivere Abgasnachbehandlung in Bezug auf NOx
erforderlich, da deren Emission durchschnittlich um ca. 9 % höher liegt als beim
konventionellen Diesel. Der Vorteil des RME ist hingegen, dass er keinen Schwefel enthält
und sich so keine die Effektivität der Abgasreinigungssysteme einschränkenden
Verbindungen bilden können.
30
Vgl. National Geographic, Oktober 2007, S. 54
32
Vgl. http://www.kfztech.de/kfztechnik/motor/klima/treibhauseffekt.htm
33
Vgl. Spektrum der Wissenschaft, August 2007, S. 66
34
Vgl. Friedrich, S.: A world wide review of the commercial production of biodiesel, S.19
31
16
Bezüglich Methan misst man dieselben Werte wie beim klassischen Diesel.
3.6. Auftretende Probleme
In diesem Teil der Arbeit werde ich mich mit den Problemen beschäftigen, die in den
verschiedenen Lebensstadien des Biodiesels auftreten. Dies beginnt bereits beim Anbau, wo
er vermehrt anderen, zur Lebensmittelerzeugung verwendeten, Pflanzen vorgezogen wird,
geht dann über die eben schon angesprochene Produktion und Mindereinnahmen durch die
Subventionspolitik bis zum Verbraucher, der keineswegs von Diesel (mit einem geringen
Anteil an Biodiesel) auf RME wechseln darf, ohne einige Dinge zu beachten.
3.6.1. Anbau
Die folgenden Probleme sind keineswegs eine Besonderheit des europäischen, aus Rapsöl
hergestellten, Biotreibstoffvertreters RME. Sie treten überall dort auf, wo sich Bauern durch
den Anbau von Pflanzen, die zur Energieproduktion genutzt werden können, höhere Gewinne
versprechen als von Lebensmittelpflanzen. Oftmals ist dies natürlich auch in Ländern der 3.
Welt der Fall, deren Landwirte die Energiepflanzen größtenteils für den Export nach Europa
oder in die USA produzieren. Bei den daraus erzeugten Treibstoffen, deren Produktion direkt
mit der Lebensmittelherstellung konkurriert, spricht man von den so genannten
Biokraftstoffen der 1. Generation.
3.6.1.1. Verteuerung der Lebensmittel
Dies ist ein Effekt, von dem wir in der EU bisher weitgehend verschont geblieben sind.
Begründung hierfür ist, dass bei uns nach wie vor ein Großteil der eigentlich unter die
Stilllegungsquote fallenden Flächen zur Rapsproduktion genutzt wird.35 Dadurch geht kein
Platz für Getreide und andere Lebensmittelpflanzen verloren, die dort nicht angebaut werden
dürfen. Kommen hingegen noch andere unvorhersehbare Faktoren, wie die letztjährige
Missernte in Australien, so führt dies gemeinsam mit der immer weiter steigenden Nachfrage
zu rapiden Preisanstiegen.
Andere Teile der Welt wie Mexiko, China oder Kolumbien, die in den letzten Jahren den
Anbau von Energiepflanzen gefördert haben, obwohl sie bereits mit Unterernährung zu
kämpfen hatten, sehen sich heute empfindlichen Preissteigerungen speziell bei einfachen
Lebensmitteln wie Mais, Soja oder Getreide ausgesetzt.36 Die Folge davon ist natürlich eine
Verstärkung der Unterernährung, die wie immer zuerst die Ärmsten betrifft.
35
36
Vgl. http://www.ufop.de/downloads/UFOP_Bericht_06.pdf
Vgl. http://www.schattenblick.de/infopool/umwelt/redakt/umre-082.html
17
3.6.1.2. Abholzung des Regenwaldes
Diese Auswirkung betrifft hauptsächlich Brasilien, wo bereits seit 1975 Bioethanol (siehe:
Alternativen zum Biodiesel) dem Benzin beigemischt wird. Heute wird bereits ein Viertel des
jährlichen Benzinverbrauchs durch Bioethanol ersetzt und dementsprechend hoch ist auch die
Nachfrage nach diesem Treibstoffsubstitut. Um diese zu stillen, werden immer größere Teile
des Regenwaldes abgeholzt, um Platz für die Zuckerrohrmonokulturen zu schaffen. Derzeit
beträgt die Anbaufläche ca. 5,6 Mio. ha, das entspricht mehr als zwei Dritteln der gesamten
österreichischen Staatsfläche, von denen die Hälfte zur Ethanolproduktion verwendet wird.
Laut Embrapa (Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária - Brasilianisches
Landwirtschafts- und Umweltforschungsunternehmen) ist diese Fläche allerdings auf 90 Mio.
ha ausbaubar37 – eine Unternehmung, die verheerende Auswirkungen auf die Umwelt
Brasiliens hätte38, nicht zuletzt auch wegen der Tatsache, dass der durch RegenwaldAbholzung gewonnene Boden nach kürzester Zeit ausgelaugt ist.
Außer Brasilien sind aber noch andere Staaten wie zum Beispiel Indonesien betroffen, wo der
Regenwald hauptsächlich Ölpalmen zu Pflanzenölproduktion weichen muss.39
3.6.2. Mindereinnahmen durch Subventionspolitik
Wie bereits in der Einleitung erwähnt, wurde der Biodiesel in den letzten Jahren massiv
gefördert, um sich auf dem Markt etablieren zu können.
In Österreich gilt beispielsweise seit 1. 10. 2005 eine neue Besteuerungsrichtlinie, wonach für
Dieselgemische mit einem Mindestanteil an biogenem Treibstoff 29,7 Cent/L und für reinen
Diesel 32,5 Cent/L eingehoben werden. Die alte Verordnung sah einen Preisaufschlag von
30,2 Cent/L für jedweden Dieselkraftstoff vor. Vergleicht man also den alten
Mineralölsteuersatz mit dem neuen für ein Gemisch, ergeben sich Mindereinnahmen in der
Höhe von 30-37 Mio. €.40 Seit Beginn des Jahres 2007 entfaltet allerdings das
Energiesteuerneuregelungsgesetz, das seit August 2006 in Kraft ist, seine volle Wirkung. Ob
dieses Gesetz in der Lage ist die Überkompensation aufzuheben, wird sich erst in den
nächsten Monaten genau beurteilen lassen, wenn hierzu konkrete Zahlen vorliegen.
3.6.3. Verbraucherrisiken
Dieser Abschnitt dient der Erläuterung der größten, sich für den Konsumenten ergebenden,
Risiken, wenn er sein Kfz mit Biodiesel betreiben bzw. von fossilem Diesel auf RME
umsteigen möchte.
37
Vgl. http://de.wikipedia.org/wiki/Ethanol-Kraftstoff#Brasilien
Vgl. http://www.kooperation-brasilien.org/index.php?option=com_content&task=blogcategory&id=62&Itemi
d=57
39
Vgl. http://www.afrika.info/aktuell_detail.php?N_ID=374&kp=news2007-01-11
40
Vgl. Triebl, C.: Ökonomische Auswirkungen der neuen gesetzlichen Rahmenbedingungen bezüglich biogener
Treibstoffe in Österreich, S. 24
38
18
3.6.3.1. Probleme bei Nichteinhalten der Qualitätsnorm
Folgende Schäden können auftreten, wenn der eingesetzte Biodiesel die EN 14214 nicht
erfüllt:41
41
•
Wassergehalt: Bei Überschreitung des erlaubten Wassergehalts führt die Verwendung
zu Korrosion. Bei einer Vermischung mit Diesel tritt meist eine leichte
Trübung auf, im schlimmsten Fall trennt sich die Wasserphase von der
Kraftstoffmischung und es kommt zur Inhomogenität, die die
Verbrennungseigenschaften erheblich verschlechtern kann.
•
Oxidationsstabilität: Beim Reinkraftstoff führt eine Unterschreitung zur schnellen
Zerstörung des eigentlichen Kraftstoffes und zur Bildung von
Oxidationsprodukten des Fettsäuremethylesters. Diese führen
bei einer Beimischung zum Diesel zur Bildung von Polymeren,
die die Kraftstofffilter verstopfen.
•
Säurezahl: Bei einer zu hohen Konzentration an freien Fettsäuren treten ebenfalls
vermehrt Korrosionsschäden auf.
•
Viskosität: Entspricht die Viskosität des RME nicht den Vorschriften, so kommt es
bevorzugt zu Problemen mit der Kraftstoffbeförderung im Kfz (Pump- und
Einspritzvorrichtungen).
•
Flammpunkt: Sollte der Flammpunkt unterschritten werden, gilt der Treibstoff durch
die erhöhte Entzündungsgefahr als Gefahrengut.
•
Alkaligehalt: Eine erhöhte Menge an Alkali- bzw. Erdalkalimetallen wie Na oder Ca
führt zur Seifenbildung mit den im RME enthaltenen Fettsäuren, welche
sich dann in Einspritzpumpen und Filtern ablagern und diese nach und
nach verstopfen.
•
Hoher Mehrfachbindungsanteil: Weicht der Mehrfachbindungsanteil von der Norm ab,
treten häufig Verkokungen im Bereich der Einspritzsysteme auf, die zu einem verringerten Treibstoffdurchfluss und damit zu einem Leistungsabfall
führen.
•
Aschegehalt: Wird der erlaubte Aschegehalt überschritten, kann dies zur erheblichen
Beschädigung der Abgasnachbehandlungssysteme und somit zu einer
gesteigerten Emission von Treibhausgasen beitragen.
•
Glyzeringehalt: Durch einen zu hohen Rückstand an freiem Glyzerin können
Verkokungen im Bereich sowohl der Einspritzpumpe als auch der
Kolbenringe auftreten.
Haupt, J., Bockey, D.: Fahrzeuge erfolgreich mit Biodiesel betreiben, S. 5f
19
3.6.3.2. Beachtenswertes beim Umstellen des Kfz auf Biodiesel
Durch das sich teilweise vom fossilen Diesel unterscheidende Verhalten des RME bei
Verbrennungsprozessen und beim Kontakt mit anderen Materialien, wie z.B. verschiedenen
Kunststoffen, müssen sowohl das Fahrzeug wie auch eine eventuelle Eigentankanlage vor
dem Gebrauch auf Biodiesel eingestellt werden.
Kraftfahrzeug
Der wichtigste, das Fahrzeug selbst betreffende, Punkt ist die Unverträglichkeit von Biodiesel
mit gewissen Kunststoffpolymeren. Längerer Kontakt von Schläuchen und Dichtungen, die
aus solchen bestehen, mit dem Treibstoff führt zu Porosität, wodurch sie undicht werden und
ihre Verformbarkeit verlieren (siehe Anhang: Ergebnisse).
Ein weiterer Aspekt ist der unterschiedliche Verbrennungsverlauf, der, sollten der Motor und
die Abgasnachbehandlungssysteme des Kfz vorher nicht für die Biodieselverbrennung
optimiert worden sein, zu einer massiven Zunahme der Treibhausgasemissionen führt,
wodurch der größte Vorteil dieses Treibstoffes verloren ginge.42
Hinzu kommt noch dessen schwerere Verdampfbarkeit, die speziell bei Schwachlastbetrieb
zur RME-Anreicherung im Motoröl führen kann43, wodurch dessen Schmierfähigkeit
beeinträchtigt wird. Folgen einer solchen Verdünnung sind ein schnellerer Verschleiß von
Teilen des Motors (z.B. Kurbelwelle) und damit verbundene Schäden.
Auch noch zu erwähnen ist die Unverträglichkeit mancher Lacke mit Biodiesel, da dieser als
Lösungsmittel wirkt (siehe Anhang: Ergebnisse).
Wenn man hingegen sein Fahrzeug längere Zeit ausschließlich mit Mineralöldiesel betrieben
hat und dann auf Biodiesel umsteigt, sollte man spätestens nach der dritten Tankfüllung,
zusätzlich zu den üblichen Serviceintervallen, der Kraftstofffilter ausgetauscht werden, da
RME mitunter zur Ablösung von Dieselablagerungen und so zur Verstopfung des
Kraftstofffilters führen kann.44
Eigentankanlage
Auch bei der Eigentankanlage gilt, nicht alle Kunststoffe sind biodieselbeständig. Deshalb
muss hier genau wie beim Kfz besonderes Augenmerk auf Zapfschlauch und Dichtungen
gerichtet werden. Identisches gilt für die Tankbeschichtungen und das bei der Dichtfläche
zum Einsatz kommende Fugenmaterial.
Weiters empfiehlt es sich die Dichtfläche aus Fertigplatten zu bauen, die mindestens eine
Betongüte von B35 aufweisen. Besteht auch noch die Möglichkeit einer Vermengung von
Regenwasser und RME auf der Dichtfläche, so ist die Einsetzung eines
Leichtflüssigkeitsabscheiders im Abfluss vorgesehen.
Sollte der verwendete Tank mehr als 1000 L Fassungsvermögen aufweisen und nicht
doppelwandig konstruiert sein, ist für den Fall einer Beschädigung eine Auffangwanne zu
installieren.
42
Vgl. Haupt, J., Bockey, D.: Fahrzeuge erfolgreich mit Biodisel betreiben, S. 7
Vgl. http://de.wikipedia.org/wiki/Kraftstoff_Pflanzen%C3%B6l
44
Vgl. Haupt, J., Bockey, D.: Fahrzeuge erfolgreich mit Biodisel betreiben, S. 7
43
20
Bei der gesamten Anlage sollte auf den Einsatz von Kupfer und Zink in jedweder Form
verzichtet werden, da sie die Qualität des Treibstoffs vermindern. Zink wird hierzu im RME
gelöst und kann dort in analoger Weise zu Alkali- oder Erdalkalirückständen zur
Seifenbildung führen. Kupfer hingegen wirkt als Oxidationskatalysator und trägt so zu einer
schnelleren Oxidation des Kraftstoffs bei.
Die gesetzlich vorgeschriebenen Maschenweiten des Ansaugfilters wie auch des Filters in der
Zapfsäule müssen unverändert bleiben.
Für den Fall einer Umwidmung des Tanks von Mineralöl- auf Biodiesel gilt eine gründliche
Trockenreinigung als unerlässlich, um eine Verstopfung der Filter ähnlich wie beim
Fahrzeugmotor zu verhindern. Ebenso sollte ca. jedes zweite Jahr eine Generalreinigung
durchgeführt werden, im Zuge derer Ansammlungen von Rückständen im Tanksumpf entfernt
werden.
Wenn der Wunsch besteht, ein Diesel/Biodiesel- Gemisch mit einem RME-Anteil, der über
der gesetzlichen Grenze von derzeit 4,3 % (ab 2008 5,75 %) liegt, herzustellen, ist zu
beachten, dass dies nur vom Endverbraucher durchgeführt werden und das Produkt nicht
weiterverkauft werden darf, da dies andernfalls als illegale Treibstoffproduktion geahndet
werden muss.45
3.7. Alternativen zum Biodiesel
RME ist nur eine Möglichkeit, die dazu beitragen kann, Mineralöltreibstoffe in Zukunft zu
ersetzen. Andere wären zum Beispiel das schon erwähnte Bioethanol, das so genannte
Biomass-to-Liquid-Verfahren oder auch das H2-Auto, dessen Marktreife nach derzeitigen
Aussichten erst in ein paar Jahren erreicht sein wird. Im Folgenden werde ich näher auf einige
dieser Alternativen eingehen und dabei auch jeweils auf ihre Vor- und Nachteile gegenüber
den anderen hervorheben.
3.7.1. Bioethanol
Bioethanol verfolgt von der Grundidee her einen ähnlichen Ansatz wie der Biodiesel, beide
werden aus Pflanzen gewonnen, die ursprünglich meist der Ernährung dienten. Beim Alkohol
handelt es sich hierbei im Gegensatz zum Raps im Normalfall um Weizen, Mais,
Zuckerrüben, aber auch Stroh. In Lateinamerika kommt heute größtenteils die Zuckerrübe
bzw. das Zuckerrohr zum Einsatz, in Nordamerika wird diese durch Mais ersetzt und wir in
Europa verwenden fast ausschließlich Getreide und Kartoffeln.
Die Produktion des Bioethanols läuft fast gleich ab wie die des Speisealkohols, die sehr
zuckerreichen Pflanzen werden nach der Ernte fermentiert (vergoren) und das Ethanol
anschließend abdestilliert und in weiteren Prozessschritten „getrocknet“.
45
Vgl. Ebenda, S. 8
21
Zuerst muss allerdings die Glucose (Zucker) gewonnen werden, wobei hierbei der jeweils
enthaltene Zucker direkt vergoren werden kann, wohingegen Stärke und Zellulose einer
Vorbehandlung unterzogen werden müssen. Besonders stärkehaltige Rohstoffe wie Getreide
werden zuallererst vermahlen und das Polysaccharid im Anschluss enzymatisch in die
einzelnen Glucoseeinheiten zerlegt. Hauptsächlich aus Zellulose, ebenfalls ein aus Glucose
bestehendes Makromolekül, bestehende Ausgangsmaterialien wie Stroh werden analog zu
obigen mittels Enzymen umgezuckert. Dies gestaltet sich jedoch um einiges schwieriger als
bei der Stärke, da die einzelnen Glucoseeinheiten schwieriger zugänglich sind und die
Biomasse deshalb vor dem Umzuckerungsprozess chemisch (mit Säuren) bzw. thermisch
vorbehandelt werden muss.
Die nun erhaltene äußerst zuckerreiche Maische wird mit Hefe versetzt und zur
Fermentierung einige Zeit stehen gelassen. Durch dieses Verfahren gewinnt man eine 12%ige
Alkoholmaische, aus der durch Destillation der 94,6%ige Rohalkohol gewonnen wird. Bei
einer Konzentration von 94,6 % liegt ein so genanntes azeotropes Gemisch vor, das mittels
Destillation nicht mehr weiter getrennt werden kann. Aus diesem Grund kommt im weiteren
Dehydrierungsverfahren ein Molekularsieb zum Einsatz, an dem ein Adsorptionsprozess
abläuft. Auf diese Weise entsteht das für den Gebrauch als Treibstoff gedachte 99,95%ige
Bioethanol.46
Genau wie beim RME fällt auch bei der Ethanolproduktion ein Nebenprodukt an, die
Schlempe. Hierbei handelt es sich um den Rest der Maische, der auf Grund seines hohen
Proteingehalts als Dünger oder aber getrocknet als Futter- bzw. Düngemittel auf den Markt
kommt.47
3.7.1.2. Eigenschaften
Bei Bioethanol handelt es sich um eine stark konzentrierte Version der uns allen als
Speisealkohol bekannten farblosen, leichtentzündlichen, stechend riechenden Flüssigkeit mit
der Summenformel C2H5OH.
Da Bioethanol in der EU analog zum Biodiesel dem Benzin beigemischt werden muss, legte
man die so genannte EN 15376 (Europäische Norm) fest, die jedoch in ihrem derzeitigen,
vorläufigen Zustand nur den Methanol- sowie den Wassergehalt als Normparameter festlegt48,
da diese bei zu hoher Konzentration wichtige Eigenschaften des Bioethanols wie Flammpunkt
oder Zündtemperatur negativ beeinflussen können.
Ersterer darf hierbei nur zu einem Anteil von maximal 1 %, zweiterer nur von 0,3 % enthalten
sein.49
Neben diesen zwei, im derzeitigen Entwurf der EN 15376 enthaltenen Parametern weist die
heute speziell in den USA zum Einsatz kommende Bioethanol-Benzin-Mischung E85 (85 %
Ethanol, 15 % Benzin) noch folgende allgemeine Eigenschaften auf.
46
Vgl. http://de.wikipedia.org/wiki/Ethanol-Kraftstoff
Vgl. http://www.plantoil-international.com/html/bioethanol.html
48
Vgl. http://www.buzer.de/gesetz/7597/
49
Vgl. http://www.lab-biokraftstoffe.de/Recht.html
47
22
Eigenschaft
Einheit
Dichte
Energiedichte
Siedebereich
Flammpunkt
Zündtemperatur
kg/m
Wert
3
MJ/L
°C
°C
°C
780
22,6
55-180
<-21
385
Abb. 4: Eigenschaften des E8550
Vergleicht man die Daten dieses hauptsächlich aus Ethanol bestehenden Kraftstoffgemischs
mit Biodiesel, fällt einem sofort die vermeintlich erheblich niedrigere Energiedichte von 22,6
MJ/L zu 37,2 MJ/kg auf. Bei genauerer Betrachtung relativiert sich dieser Unterschied
allerdings wieder. Bezieht man sich nämlich beim Ethanol gleich wie beim Biodiesel auf ein
Kilogramm, errechnet sich mit Hilfe der Dichte ein Energiegehalt von 29 MJ/kg. Dieser Wert
liegt zwar immer noch deutlich unter dem Referenzwert für RME, berücksichtigt man
allerdings noch die mit ca. 3,6 MJ/kg wesentlich niedrigeren, zur Produktion benötigten,
Energieaufwendungen ergibt sich mit k = 8,0651 ein ähnliches Verhältnis von erhaltener zu
benötigter Energie wie beim fossilen Diesel (k = 8,58). Letzterer Wert bezieht sich aber nur
auf die in Brasilien betriebene Produktion aus Zuckerrüben bzw. Zuckerrohr. Die in den USA
forciert stattfindende Herstellung aus Mais weist mit k = 1,352 ein wesentlich schlechteres
Verhältnis auf.
Der sehr große Siedebereich des E85 lässt sich durch dessen Zusammensetzung erklären, da
Benzin zum größten Teil aus einem Gemisch von flüssigen Kohlenwasserstoffen besteht, die
anhängig von Größe und Konstitution unterschiedliche Siedepunkte aufweisen.
Beim Flammpunkt handelt es sich um die Größe, die angibt, bei welcher Raumtemperatur
noch genügend Dampfdruck vorhanden ist, um die Flüssigkeit entzünden zu können. Mit
einem unter -21 °C gelegenen Wert besteht bei diesem Kraftstoffgemisch in den meisten
Regionen der Erde kein Problem bezüglich des Einsatzes bei niedrigen Temperaturen.
Bezüglich der Treibhausgasemissionen kann man ein ähnliches Fazit ziehen wie beim RME:
Die Verbrennung erzeugt keine zusätzlichen Belastungen, da das hier ausgestoßene CO2 in
der Wachstumsphase der Pflanze der Luft entzogen wurde. Nach Miteinbeziehung der im
Zuge der Produktion verursachten Emissionen, einschließlich des beim Anbau entstandenen
Lachgases, erhält man eine Gesamttreibhausgasreduktion von ca. 22 %.53
3.7.1.3. Potential
Gegenwärtig wird Bioethanol hauptsächlich in Brasilien, Kolumbien, der EU und den USA
produziert und eingesetzt.
50
52
53
Vgl. http://www.ecra.at/service/news/9231242/
51
23
Spitzenreiter sind mit einer Jahresproduktion von 19,2 Mrd. L im Jahr 2006 die USA, gefolgt
von Brasilien mit 16,7 Mrd. L.54 Weit abgeschlagen folgt mit 1,57 Mrd. L55 an produziertem
Bioethanol im Vergleichszeitraum 2006 die EU, noch vor Kolumbien mit 0,38 Mrd. L.
Diese Zahlen werden in den nächsten Jahren weiter rasant ansteigen, so wird in Kolumbien
für dieses Jahr eine Produktion von 0,91 Mrd. L gerechnet und in den USA wird gegenwärtig
an weiteren Produktionsanlagen gebaut, die die Gesamtproduktion auf über 20 Mrd. L pro
Jahr anheben sollen.56 In der EU, wo es ähnlich dem Biodiesel dem Benzinkraftstoff
beigemischt wird, erreichte man von 2005 auf 2006 einen Produktionszuwachs von mehr als
71 % und es ist sehr wahrscheinlich, dass sich dieser Trend in den nächsten Jahren fortsetzen
wird.57
Letztendlich ist dem Bioethanol allerdings das gleiche Schicksal zugedacht wie auch dem
Biodiesel. Durch die immer größer werdenden Ackerflächen, die zur Kraftstoffproduktion
verwendet werden, werden die Preise für viele Grundnahrungsmittel in die Höhe schießen und
in Staaten wie Brasilien wird man sich, sollte die Vernichtung des Regenwaldes nicht ein
baldiges Ende nehmen, was sehr unwahrscheinlich ist, in einiger Zeit die Frage stellen
müssen, ob der ökologische Schaden, den die Produktion des Bioethanols hervorruft, dessen
Vorteile nicht bei weitem übersteigt.
Eine Verbesserung in Bezug auf den ersten Punkt brächte eine Verlagerung der
Ethanolproduktion aus den Zuckern von Lebensmittelpflanzen hin zur bereits kurz
angesprochenen Herstellung aus Zellulose, da hier auch nicht Lebensmittelpflanzen zur
Anwendung kommen können. Bei diesem Verfahren läge keine direkte Konkurrenz zwischen
Lebensmittel- und Treibstoffindustrie vor (Biokraftstoff der 2. Generation), allerdings wäre
die Herstellung des Ethanols schwieriger, was zu größeren Energieaufwendungen (k = 2),
Treibhausgasemissionen und natürlich auch Kosten in diesem Bereich führen würde.58
3.7.2. Biomass to Liquids (BtL)
Bei der Produktion von Treibstoffen mittels des BtL-Verfahrens kann theoretisch jegliche
feste Biomasse (z.B.: Bioabfall, Sägemehl, Stroh, Restholz…) als Ausgangsmaterial
verwendet werden, wodurch es sich hier um einen weiteren Vertreter der Biokraftstoffe der 2.
Generation handelt. Zum jetzigen Zeitpunkt befindet sich allerdings noch keine
großtechnische Anlage in Betrieb, die dieses Verfahren nutzt.
Der erste Schritt ist die Trocknung der zu verwendenden Biomasse, die anfangs größtenteils
aus Wasser besteht. Im getrockneten Zustand wird sie dann zu so genanntem Synthesegas
(CO/H2) umgewandelt, um daraus anschließend mit dem Fischer-Tropsch-Verfahren flüssige
Kraftstoffe zu erzeugen.
Eine Möglichkeit das Synthesegas herzustellen, ist das von der deutschen Choren Industries
GmbH entwickelte Carbo-V®-Vefahren. Hier wird zuerst die zerstückelte Biomasse bei ca.
54
Vgl. Schmitz, N.: Nachwachsende Rohstoffe: Welche märkte haben Zukunft?, S. 9
Vgl. http://presse.lebensministerium.at/article/articleview/57653/1/17626/
56
57
Vgl. http://presse.lebensministerium.at/article/articleview/57653/1/17626/
58
55
24
450 °C in Koks und teerhaltiges Schwelgas zerlegt. Ersterer wird dem System entzogen und
anschließend zerkleinert, während die längerkettigen Kohlenwasserstoffe des Schwelgases
durch eine bei rund 1500 °C stattfindende Flugstromvergasung in kleinere Moleküle zerlegt
(gecrackt) werden. Nun führt man die zwei weiterverarbeiteten Stoffe wieder zusammen,
wobei der Koks durch die hohe Temperatur des Gases bei ca. 900 °C ebenfalls vergast wird.
Das so erhaltene teerfreie Gas wird nur noch entstaubt und gewaschen und dann in einen
Reaktionsraum eingebracht, in dem die Fischer-Tropsch-Synthese ablaufen kann.59
Bei dieser Synthese wird aus dem Synthesegas bei einem Druck von 20 – 40 bar und einer
Temperatur von 200 – 350 °C an Eisen- und Cobaltkatalysatoren nach folgenden
Reaktionsgleichungen der Treibstoff gewonnen, wobei die Länge der erhaltenen
Kohlenstoffketten gut gesteuert und so verschiedene Kraftstoffe erhalten werden können:60
n CO
n CO
n CO
+
+
(2n+1) H2
+
2n H2
2n H2



CnH2n+2
+
n H2O
(Alkane)
CnH2n
+
n H2O
(Alkene)
CnH2n+1OH
+
(n-1) H2O
(Alkohole)
3.7.2.2. Eigenschaften
Da dieser neue Kraftstoff bisher nur im kleinen Maßstab zu entwicklungstechnischen
Zwecken produziert wurde, gibt es zu den meisten Eigenschaften noch keine veröffentlichten
Messwerte. Weiters unterscheiden sich die verschiedenen, so produzierbaren Stoffe durch die
unterschiedliche Länge ihrer Kohlenstoffketten in ihren Eigenschaften
Durch die Art der Herstellung lässt allerdings auf einen sowohl schwefel- als auch
aromatenfreien Treibstoff schließen. Außerdem soll er ca. 7 % weniger Energie liefern als ein
vergleichbares Mineralölprodukt, dafür allerdings eine Cetanzahl (siehe: 3.2. Eigenschaften
des Biodiesels) von über 70 besitzen. Weitere bekannte Richtwerte sind der Heizwert von
43,9 MJ/kg (entspricht 33,45 MJ/L) und der Flammpunkt, der bei 88 °C liegt. Beide sind
jedoch stark von der Art des Ft-Treibstoffs (Fischer-Tropsch-Treibstoff) abhängen.61 Ebenso
treibstoffabhängig sind der Schmelzpunkt (ca. -25-0 °C), der sich in etwa mit dem CFPPWert (Temperatur bei der ein Referenzfilter unter bestimmten Bedingungen durch
ausgefallene Paraffine verstopft.) deckt, die mit 770-785 kg/m3 angegebene Dichte sowie die
Viskosität (ca. 3,2-4,5 mm/s).62
3.7.2.3. Potential
Der große Vorteil, den BtL vorweisen kann, ist die theoretische Möglichkeit, jede Biomasse
verarbeiten zu können. Bis zum heutigen Zeitpunkt gelang allerdings nur die Produktion aus
Holz, weshalb sie sich dem gleichen Problem gegenüber sieht, wie die zwei bereits
vorgestellten Biokraftstoffe. Langfristig gesehen rechnet man aber mit einer Überwindung
dieses Hindernisses, wodurch auch jeder organische Abfall zur BtL-Herstellung herangezogen
werden könnte. In weiterer Folge würde das Konkurrenzverhalten zwischen dieser Art der
59
Vgl. http://de.wikipedia.org/wiki/BtL-Kraftstoff#Moderne_Syntheseverfahren
Vgl. http://de.wikipedia.org/wiki/Fischer-Tropsch-Synthese
61
Vgl. Ebenda
62
Vgl. http://www.aral.de/aral/sectiongenericarticle.do?categoryId=9011887&contentId=7022735
60
25
Treibstoffgewinnung und der Nahrungsmittelproduktion abnehmen, aber dennoch bestehen
bleiben.63
Nachteilig für dieses Produkt ist hingegen die aufwändige Produktion64, die auch in den
nächsten Jahren immer sowohl mit hohen Kosten als auch enormen Energieaufwendungen
verbunden sein wird. Aus diesen Gründen werden BtL-Treibstoffe ohne Beseitigung dieses
Problems sehr wahrscheinlich nie einen großen Markt bedienen können.
3.7.3. H2-Auto
Das H2-Auto stellt unter den bisher vorgestellten, alternativen Treibstofftechnologien mit
Sicherheit die radikalste Variante dar, da hier eine vollkommen neue Art des Autokraftstoffs,
Wasserstoffgas, zum Einsatz kommt. Dies erfordert vollkommen neue Methoden speziell bei
der Speicherung des Kraftstoffs, und obwohl sich heute bereits einige Automodelle auf dem
Markt befinden, die zumindest zusätzlich zum herkömmlichen Diesel bzw. Benzin auch mit
H2 betrieben werden können (Hybridautos), ist diese Technologie noch nicht für eine
Anwendung im großen Stil bereit. Der Wasserstoff kann entweder in einem leicht
modifizierten Verbrennungsmotor mit Sauerstoff (O2) zu Wasser (H2O) verbrannt werden,
oder aber in einer Brennstoffzelle zur Gewinnung von elektrischem Strom benutzt werden,
der einen Elektromotor antreibt.
3.7.3.1. Bereitstellung des H2
Aus Erdgas
Derzeit wird der benötigte Wasserstoff hauptsächlich (50 %) mittels Dampfreformation aus
Erdgas gewonnen. Dabei wird aus den darin enthaltenen Kohlenwasserstoffen nach der
allgemeinen Gesamtgleichung
CnHm
+
2n H2O

(2n+m/2) H2
+
n CO2
H2-Gas. Bezogen auf Methan (CH4), den Hauptbestandteil des Erdgases, ergeben sich
folgende Gleichungen:
CH4
CO
+
+
H2O
H2O


3 H2
+
H2
+
+
CO (endotherm)
CO2 (exotherm)
Mit diesem System lässt sich beinahe die gesamte ursprünglich im Energieträger gespeicherte
Energie auf den Wasserstoff übertragen. Augenscheinlichster Widerspruch zum
Alternativtreibstoffgedanken ist die nicht unwesentliche Menge an mitproduziertem CO2.65
Dieses Problem kann allerdings umgangen werden, indem man Biomasse an Stelle von
Erdgas als Ausgangsprodukt verwendet. Hierzu werden die pflanzlichen Substanzen unter
Ausschluss von Sauerstoff (= anaerob) vergoren und das dabei entstehende Methangas
63
Vgl. http://de.wikipedia.org/wiki/BtL-Kraftstoff
Vgl. http://www.ksop.de/fileadmin/KSOP/download/04_news_and_events/BNN_Wissenschaft_16.10.2007.pdf
65
Vgl. http://209.85.129.104/search?q=cache:H7yMRvRFju0J:www.sunroom.de/literatur/Wasserstoff%2520%2520Herstellung.doc+Dampfreformierung&hl=de&ct=clnk&cd=6&gl=at
64
26
anschließend in einen Dampfreformer eingeleitet.66 Bei einem anderen Verfahren wird die
Biomasse direkt hoch temperiertem Wasserdampf ausgesetzt.67
Mittels Elektrolyse
Bei der Elektrolyse von Wasser wird dieses durch eine an zwei darin befindliche Elektroden
angelegte Spannung in seine Bestandteile O2 und H2 zerlegt, wobei gemäß der Gleichung
2 H2O

2 H2
+
O2
doppelt so viel Wasserstoff wie Sauerstoff entsteht.
Da diese Methode umso besser funktioniert, je höher die Leitfähigkeit des Wassers ist, wird
diese in großtechnischen Anlagen durch Zugabe von KOH gesteigert.68
Vorausgesetzt der verwendete Strom wird von emissionsfreien Kraftwerken bezogen, gilt die
Elektrolyse heute als die umweltfreundlichste Variante der Wasserstofferzeugung.
Gegenwärtig wird sie allerdings nur zur Produktion von 4 % des gesamt benötigten
Wasserstoffs verwendet, da diese Methode eine große Menge Energie benötigt.69
3.7.3.2. Antriebssysteme
Derzeit gibt es zwei Methoden, wie ein Kraftfahrzeug mit Hilfe von Wasserstoff betrieben
werden kann.
Der Wasserstoffverbrennungsmotor
Hierbei dient das H2-Gas als Brennstoff für einen den konventionellen Benzinmotoren sehr
ähnlichen Verbrennungsmotor. Als Grundlage dient die so genannte Knallgasreaktion, bei der
aus O2 und H2 in Umkehrung zur obigen Wasserzerlegung wieder H2O entsteht. Dazu wird
analog zum Ottomotor das Kraftstoff(H2)-Luft-Gemisch in einen Zylinder eingebracht,
verdichtet und anschließend mittels Zündkerze gezündet.70
Bei der Verdichtung in einem Hubkolbenmotor besteht dabei die Gefahr einer frühzeitigen
Entzündung, weshalb in Bezug auf den Brennraum spezielle Vorkehrungen getroffen werden
müssen:
•
kein heißes Restgas oder Ölkohlepartikel
•
gute Wärmeableitung
•
keine hineinragenden Spitzen und Kanten (würden besonders heiß werden)
66
Vgl. http://209.85.129.104/search?q=cache:3yOtmBRe0fcJ:www.unendlicheenergie.de/files/de/Blatt3_Herstellung.doc+dampfreformer+biomasse&hl=de&ct=clnk&cd=2&gl=at
67
Vgl. http://de.wikipedia.org/wiki/Biowasserstoff
68
Vgl. http://de.wikipedia.org/wiki/Elektrolyse
69
Vgl. http://209.85.129.104/search?q=cache:H7yMRvRFju0J:www.sunroom.de/literatur/Wasserstoff%2520%2520Herstellung.doc+Dampfreformierung&hl=de&ct=clnk&cd=6&gl=at
70
Vgl. Herrman, M., Neuber, F., Wiedemann, R.: Sind alternative Antriebssysteme auf Basis von Wasserstoff in
Kraftfahrzeugen eine Lösung für zukünftige Energieprobleme im mobilen Sektor?, S. 28ff
27
•
Kühlung der angesaugten Luft
•
Senkung der Kompressionsendpunkttemperatur (weniger Kraftstoff/Volumeneinheit)
Unter Beachtung dieser Punkte und der wesentlich niedrigeren Klopffestigkeit von
Wasserstoff gegenüber Benzinkraftstoff ist es teilweise möglich, einen Benzinmotor auf den
Betrieb mit H2 umzustellen.
Die Abgase eines solchen Verbrennungsmotors enthalten außer Wasserdampf nur Stickoxide,
die bei der Verbrennung als Nebenprodukte anfallen. Ein weiterer Vorteil des
Wasserstoffmotors ist der höhere Wirkungsgrad von ca. 45 % im Vergleich zum
Benzinantrieb (25 %).
Probleme bereiten allerdings die manchmal unregelmäßig verlaufende Verbrennung des
Wasserstoffs und die geringere Leistung im Vergleich mit Ottomotoren. Größtes Hindernis
stellt allerdings die Speicherung des H2 im Auto dar, auf die ich später noch eingehen werde.71
Die Brennstoffzelle
Bei einem brennstoffzellenbetriebenen Fahrzeug dienen als Ausgangsstoffe der
Energiegewinnung analog zum Wasserstoffverbrennungsmotor, H2 und O2. Aber im
Gegensatz zu diesem wird bei der Reaktion der beiden Gase zu Wasser elektrischer Strom
erzeugt, weshalb der Wirkungsgrad bei 70-85 % liegt und damit sogar noch den des
Wasserstoffmotors übertrifft.72
Weiters gibt es durch dieses Funktionsprinzip außer H2O keine anderen, eventuell schädlichen
Nebenprodukte. Kritiker argumentieren mit dem höheren Wirkungsgrad der Akkumulatoren
(93 %), denen die Brennstoffzelle in ihrer Wirkungsweise nachempfunden ist. Weiters wären
diese leichter, kostengünstiger und das Problem der Treibstoffspeicherung würde wegfallen.73
3.7.3.3. Wasserstoffspeicherung
Da es sich bei H2 um ein Gas mit einem relativ niedrigen Siedepunkt (20 K) handelt, sind die
Fahrzeugentwickler gezwungen, spezielle Tanks zu entwerfen, die genügend Treibstoff für ca.
500 km aufnehmen können und dabei nicht zu viel wiegen dürfen. Weitere Indikatoren sind
ein ausreichender Treibstofffluss, eine niedrige Betriebstemperatur und eine einfache
Wiederbefüllbarkeit.
Heute gibt es verschiedene Ansätze zur Speicherung von H2, die im Folgenden beschrieben
werden: 74
Art der
Speicherung
Komprimierter
Funktionsweise
Hochdrucktanks
Vorteil/e

niedriges
Nachteil/e

großes Volumen;
71
Vgl. http://www.biologie.de/biowiki/Wasserstoffverbrennungsmotor
Vgl. http://www.energieinfo.de/eglossar/node21.html
73
Vgl. http://de.wikipedia.org/wiki/Wasserstoffverbrennungsmotor
74
Vgl. Spektrum der Wissenschaft, Juli 2007, S. 80ff
72
28
Wasserstoff
Flüssiger Wasserstoff
speichern das Gas bei
Drücken zwischen
350-700 bar.
In einem gut isolierten
Tank wird flüssiger
Wasserstoff
gespeichert.
Gewicht;



Hydridkomplexe
Einige
Metalllegierungen und
andere Substanzen
können Wasserstoff
bei hohen Drücken
anlagern und ihn bei
Bedarf wieder
abgeben.




Chemische Hydride
Wasserstoffadsorption
Bestimmte H2-haltige
Verbindungen (z.B.:
Dekalin), meist
Flüssigkeiten, setzen
diesen bei Erhitzung
teilweise frei.

Manche
Nanostrukturen
(Kohlenstoff- und
metallorganische
Strukturen) mit sehr
großen Oberflächen
können H2 binden.





niedriges
Gewicht;
geringes
Volumen;
hohe
Speicherdichte;
niedriges
Volumen;
betanken im
Auto möglich;
potenzieller
Betrieb bei
niedrigen
Drücken;
hohe
Speicherdichte;
niedriges
Gewicht;
geringes
Volumen;
Treibstoff
eventuell
flüssig;
niedriges
Gewicht;
im Auto
betankbar;
Betrieb
vermutlich bei
20 °C möglich;













erfordert
Hochdruckkompression
und –betankung;
niedrige Speicherdichte;
ständige
Verdunstungsverluste;
hoher Energieverbrauch
bei der Verflüssigung;
hohes Gewicht
(Metallhydride);
hohe
Betriebstemperaturen
(Magnesiumhydrid);
zu geringer
Kraftstofffluss;
Regeneration erfordert
Entfernung der
Substanzen aus dem
Tank;
hohe Recyclingkosten;
dementsprechende
Infrastruktur benötigt;
großes Volumen;
zum Speichern
wahrscheinlich Kühlung
auf -196 °C erforderlich;
niedrige Speicherdichte;
Abb. 5: Wasserstoffspeichersysteme
Abgesehen von den ersten zwei Technologien ist derzeit noch keine verfügbar.
3.7.3.4. Potential
Derzeit wird Wasserstoff hauptsächlich zum Betrieb öffentlicher Verkehrsmittel benützt, bei
denen die Größe und das Gewicht der heutigen H2-Tanks keine Rolle spielt. Seit März 2006
wird von Mazda auch der erste Wasserstoff-Pkw, der RX-8, produziert. Seit November 2007
ist auch der Hydrogen 7 von BMW als zweites serienreifes Kfz mit
Wasserstoffverbrennungsmotor erhältlich und in den nächsten Jahren werden wahrscheinlich
weitere Modelle folgen.75
Einige Experten aber sehen darin auch nicht die endgültige Lösung für unsere
Umweltprobleme, nimmt diese Variante doch einen eigentlich unnötigen Umweg über das
Zwischenprodukt Wasserstoff: Strom wird verwendet, um H2 zu erzeugen, welches
75
Vgl. http://www.biologie.de/biowiki/Wasserstoffverbrennungsmotor
29
anschließend im Motor umgesetzt werden kann, wobei vom Strom bis zur eigentlichen
Bewegungsenergie des Fahrzeugs einige Verluste auftreten.76
Einfacher und effektiver (93 %) wäre es, betriebe man es direkt mit Strom aus
umwelttechnisch unbedenklichen Kraftwerken. Das hierzu noch zu beseitigende Problem liegt
in den dazu benötigten Akkumulatoren, die, ähnlich wie einige H2-Tank-Varianten nach
heutigem Stand der Technik zu schwer sind.
3.8. Fazit
Auf den ersten Blick schient Biodiesel einen optimalen Ausweg aus unserem Umwelt- und
gleichzeitig auch unserem Erdölproblem zu liefern. Mit ihm sind wir scheinbar in der Lage,
unseren Treibstoff selbst anzubauen, einen Treibstoff, der bei der Verbrennung nur die Menge
CO2 freisetzt, die die Rohstoffpflanzen in der Wachstumsphase aufgenommen haben.
Bei genauerer Betrachtung erkennt man, abgesehen von den auch hier vorhandenen
Treibhausgasemissionen, aber sofort das größte Problem dieses alternativen Kraftstoffs: das
ungünstige Verhältnis zwischen benötigter und für den Energiepflanzenanbau zur Verfügung
stehender Ackerfläche. Kaum eine Region der Erde könnte, ohne drastisch in die
Nahrungsmittelproduktion eingreifen zu müssen bzw. große Regenwaldflächen zu zerstören,
ihren gesamten Erdölverbrauch durch RME ersetzen. Daran kann, glaube ich, auch die Idee,
Biodiesel aus Altöl herzustellen, nicht viel ändern, da auch hier die zur Verfügung stehenden
Ressourcen zu gering sind.
Als Übergangslösung in Form eines vorgeschriebenen Beimischungsgrades, wie er
beispielsweise in der EU existiert, scheint er allerdings sehr geeignet zu sein. Zusätzlich kann
für die Nahverteilung auf das vorhandene Tankstellennetz zurückgegriffen werden und auch
in Bezug auf die Fahrzeuge sind nicht allzu viele Anpassungen erforderlich.
Identisches gilt für zwei weitere der vorgestellten alternativen Treibstoffe, Bioethanol und
BtL-Kraftstoffe. Auch sie stehen in direkter Konkurrenz zur Nahrungsmittelproduktion und
scheiden somit als Langzeitlösungen aus, zumal die Erdbevölkerung zunimmt und damit
sowohl der Bedarf an Nahrung als auch an Treibstoffen steigen wird. In Bezug auf die BtLMethode kommt zusätzlich noch die teure Produktion hinzu.
Wasserstoffantriebe hingegen würden meiner Meinung nach eine endgültigere Lösung
darstellen, obwohl auch sie eine große Schwachstelle haben, die bereits angesprochenen,
durch den „Umweg“ über H2 anfallenden Verluste verglichen mit einem batteriebetriebenen
Kfz. Ein solches, glaube ich, wäre, in Kombination mit einem eingebauten Solarkraftwerk,
der zukunftsträchtigste Weg aus dieser Krise. Prototypen solcher Fahrzeuge sind bereits
Gegenstand aktueller Forschungsprojekte, doch bis zur Marktreife wird es noch ein paar Jahre
dauern.
76
Vgl. http://www.spektrumdirekt.de/artikel/868099
30
Anhang
1. Praxis
In Verbindung mit dieser Arbeit hatte ich auch die Aufgabe der Durchführung einer mit ihr in
Verbindung stehenden Versuchsreihe. So produzierte ich aus vier verschiedenen Ölen (Raps-,
Erdnuss-, Sonnenblumen- und Kernöl) nach nachfolgender Anleitung Biodieselproben und
analysierte sie in Bezug auf einige der bereits vorgestellten normierten Kenngrößen (vgl. 3.2.
Eigenschaften des Biodiesels).
1.1. Biodiesel zum Selbermachen77
Das nun Folgende stellt eine einfache Methode dar, Biodiesel selbst zu machen, die auch von
mir verwendet wurde.
Geräte
1 Erlenmeyerkolben, 250 ml, mit Schliffstopfen
1 Erlenmeyerkolben, enghalsig, 100 ml, mit Gummistopfen
1 Becherglas, 100 ml
1 Bürette, 25 ml
2 Magnetrührstäbe, ca. 25 bzw. 50 mm
1 Magnetrührwerk
2 Scheidetrichter, 250 ml
1 Stoppuhr
1 Stativ, Muffe, Haltering
1 Waage, Auflösung 0,01 g
1 Faltenfilter, langsam filternd, Durchmesser: 125 cm
1 Selbstbau-Kleingasvolumen-Messgerät (Foto siehe Anhang)
1 Selbstbau-Ausflussviskosimeter (Foto siehe Anhang)
Chemikalien
100 g Rapsöl (= 0,11 mol)
20 ml hochreines Methanol (max. 0.1 % Wasser)
1 g KOH
Destilliertes H2O
NaOH, 0,01 mol/L
HCl 0,01 mol/L
Phenolphthalein, ethanolisch, 1%ig
In den von mir durchgeführten Experimenten ersetzte ich das Rapsöl wahlweise durch andere
Pflanzenöle (Sonnenblumenöl, Kernöl, Erdnussöl).
77
Vgl. Stöckl, W.P.: Workshop Nr.:16, Chemielehrerkongress, Leoben, 2007
31
Durchführung
Bei der Durchführung sei zuallererst erwähnt, dass es bei der Durchführung dieser Synthese
unabdingbar ist, Schutzbrille, Gummihandschuhe und einen Abzug zu verwenden.
Zuerst gibt man 1 g KOH (bzw. NaOH,…) in den 100 ml Erlenmeyerkolben und fügt in
weiterer Folge die 20 ml (15,7 g) Methanol und das kleinere Magnetrührstäbchen hinzu. Nun
verschließt man diesen mit dem Gummistopfen und rührt anschließend, bis eine homogene
Lösung entstanden ist. (ca. 5-10 min.). Im Anschluss leert man diese zügig zu den vorher
gemeinsam mit dem größeren Magnetrührstäbchen in den 250 ml Erlenmeyerkolben
eingebrachten 100 g Pflanzenöl. Jetzt lässt man das Magnetrührwerk für exakt 10 min.
(Stoppuhr) auf höchster Stufe arbeiten und überführt die entstehende gelbe Emulsion
anschließend sofort in einen 250 ml Scheidetrichter (Magnetstäbchen sollte zurückbleiben).
Hier trennt sich nun mit der Zeit die obere RME-Phase von der unteren Glyzerinphase. Sind
die zwei Phasen gut erkennbar, trennt man sie mittels Scheidetrichter und gibt sie in die
vorher gewogenen (mit Deckel) und gekennzeichneten Schraubgläser. Die zwei Gefäße muss
man sorgfältig verschließen, da in beiden Flüssigkeiten noch überschüssiges Methanol
vorhanden ist. Anschließend bestimmt man die Massenanteile von Roh-RME und Glyzerin
und notiert sie als Rohausbeuten.
Nachbehandlung
Im nun erhaltenen Roh-RME finden sich noch einige wasserlösliche Verunreinigungen in
Form von Kaliseifen der Fettsäuren. Diese dürfen, wie schon erwähnt, nur in sehr geringer
Konzentration vorkommen, weshalb man das Rohprodukt nun dementsprechend
nachbehandeln muss.
Waschen mit neutralem Wasser
50 g Roh-RME werden im 250 ml Erlenmeyerkolben mit 50 ml Leitungswasser versetzt und
mit Hilfe des Magnetrührwerks 10 min. lang verrührt. Anschließend lässt man die Phasen im
Scheidetrichter absetzen, trennt sie danach voneinander und filtert den organischen Teil durch
einen mittleren Faltenfilter. Optional kann man vorher noch mit klassischen Trockenmitteln
(z.B.: Kalziumchlorid) vorbehandeln.
Waschen mit saurem Wasser
Dieser Prozessschritt läuft gleich ab wie der vorangegangene mit Ausnahme der Tatsache,
dass der pH-Wert des Wassers durch den Einsatz von Salz- bzw. Schwefelsäure möglichst
konstant auf ca. 5 gehalten wird. Bei diesem Vorgang entstehen aus den Kali-Seifen wieder
freie Fettsäuren, die dann ebenfalls als Verunreinigung im RME zurückbleiben, im Gegensatz
zu den ersteren allerdings zu keinen Schäden im Kraftfahrzeug führen. Weiters wird noch mit
neutralem Wasser nachgespült, um die überschüssige Säure wieder zu entfernen.
Analytik
Jetzt wollen wir mit einigen einfachen Methoden ein paar der Qualitätskriterien des
Biodiesels überprüfen:
32
Umesterungsgrad durch Dünnschichtchromatographie
Man löse je 200 mg der Proben bzw. des Rohöls und des Rein-RMEs in 5 ml Aceton. Nun
trägt man auf jede DC-Platte jeweils 4 Tröpfchen (2 Proben und 2 Referenzen) auf und
entwickelt diese mit Toluol (Laufmittel). Zur Auswertung stellt man diese Platten nun nach
Föntrocknung zusammen mit einigen Jod-Körnchen in ein weiteres luftdicht verschließbares
Behältnis. Nach ca. 25 min. erkennt man die braunen Flecken, die sich an den Stellen bilden,
an denen sich die Stoffe nun befinden.
Wenn man jetzt die Rf-Werte der Proben ausrechnet und mit den Referenzwerten, für Rohöl
0,36 und für Rein-RME ca. 0,62, vergleicht, lassen sich die jeweiligen Umesterungsgrade sehr
gut abschätzen.
Methanolgehalt in der Roh-RME und in der Glyzerinphase
Man bringt jeweils 2-5 g der zwei Phasen auf eine tarierte Glaspetrischale und stellt diese für
2 h bei 90 °C in einen Trockenschrank (Abzug!). Die dabei entstehenden Verluste betreffen
hauptsächlich das Methanol (Kp.65 °C). Nach anschließendem Wiegen kann somit der Gehalt
an Methanol ausgerechnet werden. Dabei sollte sich herausstellen, dass der Hauptteil an
Restmethanol in der Glyzerinphase zu finden ist.
Wassergehaltsbestimmung mit der Kalziumcarbidmethode
Dabei macht man sich folgende freiwillige Reaktion des Wassers zunutze:
CaC2
+
2 H2O 
C2H2
+ Ca(OH)2
Von jeder Probe werden 20 g (Genauigkeit 0,01 g) mit pulverisiertem Kalziumcarbid zur
Reaktion gebracht. Die hierbei entstehende Menge an Ethin drückt eine proportionale Menge
an Proben-Flüssigkeit in die kleine Pipette, an der die Steighöhe am Ende der Reaktion
(Reaktionszeit: 2-3 h) abgelesen werden kann. Wichtig dabei ist die Thermostatisierung des
Kleingasentwicklers mit Umgebungswasser. Im weiteren Verlauf kann nun die Wassermenge
errechnet werden, die sich in der Probe befand.
Quantitative Bestimmung der freien Fettsäuren durch Titrimetrie
Man gibt 40 g Probe in das 100 ml Becherglas und versetzt diese mit 30ml destilliertem
Wasser und 2 Tropfen Indikatorlösung. Beim anschließenden Titrieren geht man
folgendermaßen vor: Nach jeder Zugabe einer kleinen Menge Natronlauge wird die Lösung
mittels Rührstab ca. 5 sec lang gut durchmischt.
Die Titration ist abgeschlossen, wenn nun eine leichte rosa Verfärbung erkennbar ist. Wenn
wir für die nun folgende Berechnung annehmen, das gesamte Rapsöl bestünde aus Ölsäure
oder genauer Z-9-Octadecensäure, so ergibt sich für den Verbrauch von 1 ml 0,01 % NaOH
ein Äquivalent von 2,83 mg freier Fettsäuren.
Viskositätsmessung
Anhand der Viskosität lässt sich ebenfalls der Umesterungsgrad sehr gut abschätzen, da das
Ausgangsmaterial Pflanzenöl eine sehr hohe und das Endprodukt RME eine sehr geringe hat.
Geringe Viskosität ist auch besser für die Einspritzsysteme heutiger Dieselmotoren.
33
Bei dem von mir verwendeten, selbstgebauten Ausfluss-Viskosimeter stoppt man die Zeit, die
eine bestimmte Menge einer Probe benötigt, um bei konstanter Temperatur durch eine
normierte Öffnung zu fließen. Die Proben, die man hierbei vergleichen will, sollten natürlich
alle die gleiche Temperatur aufweisen. Im Anschluss wird die Ausflusszeit, die das reine
Pflanzenöl benötigte, durch die des umgeesterten und gewaschenen Biodiesels dividiert. Der
dabei errechnete Wert sollte natürlich möglichst hoch sein.
Wirkung auf Lacke und Kunststoffe
Zuletzt testete ich noch, wie verschiedene Lack- und Kunststoffarten auf einen längeren
Kontakt (bis zu einigen Tagen) mit dem RME reagierten.
Hierzu ließ ich Biodiesel bei Raumtemperatur 14 Tage lang auf vier Lackbeschichtungen
unterschiedlicher Art einwirken und überprüfte anschließend, ob diese dadurch verändert
wurden.
Die verschiedenen Kunststoffteile, die aus aktuellen Fahrzeugmodellen der Marken VW,
Suzuki und Pajero stammen, gab ich für 5 Wochen in ein mit RME gefülltes Reagenzglas. Es
folgte die erste Überprüfung und danach wurden die gleichen Teile wieder eingelegt und für
144 h bei 80 °C in den Trockenschrank gestellt, bevor sie ein weiteres Mal auf
Veränderungen untersucht wurden.
34
1.2. Ergebnisse
Im nun Folgenden befinden sich die von mir im Laufe der Praxisarbeit ermittelten Ergebnisse.
Datenblatt
Probe:
Rapsöl 1
Synthese
m KOH:
1,01g
m Pflanzenöl:
100g
m Roh-RME:
101,07g
Anteil an Roh-RME:
88,43%
m Glyzerinphase:
13,22g
Anteil der Glyzerinphase:
11,57%
Analyse
Rf-Wert:
Methanolgehalt:
n. Umestern
0,55
n. Waschen
0,6
Glyzerinphase
25,0%
Dieselphase
2,0%
H2O-Gehalt:
0,016%
Gehalt freier Fettsäuren:
5,3mg
Viskositätsfaktor:
0,152
Anwendungen
Löslichkeit von Lacken:
Acryl
Seidenglanz
Sprühlack
Kunstharz
aufgeweicht
aufgeweicht
angelöst
kein Effekt
VW-Gummi
Suzuki-Gummi
vor Erhitzen:
-
-
nach Knicken
feine Risse
angelöst
-
nach Erhitzen:
-
nach Knicken
durchgerissen
nach Knicken
durchgerissen
angelöst
-
Wirkung auf Kunststoff:
Pajero-Gummi Suzuki-Ölfilter Pajero-Dieselfilter
35
Datenblatt
Probe:
Rapsöl 2
Synthese
m KOH:
0,97g
m Pflanzenöl:
100g
m Roh-RME:
101,17g
Anteil an Roh-RME:
88,30%
m Glyzerinphase:
13,41g
11,70%
Analyse
Rf-Wert:
Methanolgehalt:
n. Umestern
0,55
n. Waschen
0,6
Glyzerinphase
26,3%
Dieselphase
2,7%
H2O-Gehalt:
0,016%
5,3mg
Viskositätsfaktor:
0,153
Anwendungen
Acryl
Seidenglanz
Sprühlack
Kunstharz
aufgeweicht
aufgeweicht
angelöst
kein Effekt
VW-Gummi
Suzuki-Gummi
vor Erhitzen:
-
-
nach Knicken
feine Risse
angelöst
-
nach Erhitzen:
-
nach Knicken
durchgerissen
nach Knicken
durchgerissen
angelöst
-
36
Datenblatt
Probe:
Rapsöl 3
Synthese
m KOH:
0,98g
m Pflanzenöl:
100g
m Roh-RME:
101,05g
Anteil an Roh-RME:
88,23%
m Glyzerinphase:
13,48g
11,77%
Analyse
Rf-Wert:
Methanolgehalt:
n. Umestern
0,55
n. Waschen
0,56
Glyzerinphase
23,0%
Dieselphase
1,7%
H2O-Gehalt:
0,016%
5,3mg
Viskositätsfaktor:
0,151
Anwendungen
Acryl
Seidenglanz
Sprühlack
Kunstharz
aufgeweicht
aufgeweicht
angelöst
kein Effekt
VW-Gummi
Suzuki-Gummi
vor Erhitzen:
-
-
nach Knicken
feine Risse
angelöst
-
nach Erhitzen:
-
nach Knicken
durchgerissen
nach Knicken
durchgerissen
angelöst
-
37
Datenblatt
Probe:
Erdnussöl 1
Synthese
m KOH:
0,97g
m Pflanzenöl:
100g
m Roh-RME:
101,05g
Anteil an Roh-RME:
87,09%
m Glyzerinphase:
14,98g
12,91%
Analyse
Rf-Wert:
Methanolgehalt:
n. Umestern
0,55
n. Waschen
0,56
Glyzerinphase
23,0%
Dieselphase
1,7%
H2O-Gehalt:
0,018%
8,1mg
Viskositätsfaktor:
0,138
Anwendungen
Acryl
Seidenglanz
Sprühlack
Kunstharz
aufgeweicht
aufgeweicht
angelöst
kein Effekt
VW-Gummi
Suzuki-Gummi
vor Erhitzen:
-
-
nach Knicken
feine Risse
angelöst
-
nach Erhitzen:
-
nach Knicken
durchgerissen
nach Knicken
durchgerissen
angelöst
-
38
Datenblatt
Probe:
Erdnussöl 2
Synthese
m KOH:
1,02g
m Pflanzenöl:
100g
m Roh-RME:
100,51g
Anteil an Roh-RME:
86,95%
m Glyzerinphase:
15,08g
13,05%
Analyse
Rf-Wert:
Methanolgehalt:
n. Umestern
0,55
n. Waschen
0,56
Glyzerinphase
23,0%
Dieselphase
2,7%
H2O-Gehalt:
0,018%
8,1mg
Viskositätsfaktor:
0,139
Anwendungen
Acryl
Seidenglanz
Sprühlack
Kunstharz
aufgeweicht
aufgeweicht
angelöst
kein Effekt
VW-Gummi
Suzuki-Gummi
vor Erhitzen:
-
-
nach Knicken
feine Risse
angelöst
-
nach Erhitzen:
-
nach Knicken
durchgerissen
nach Knicken
durchgerissen
angelöst
-
39
Datenblatt
Probe:
Erdnussöl 3
Synthese
m KOH:
1,02g
m Pflanzenöl:
100g
m Roh-RME:
100,83g
Anteil an Roh-RME:
87,02%
m Glyzerinphase:
15,04g
12,98%
Analyse
Rf-Wert:
Methanolgehalt:
n. Umestern
0,55
n. Waschen
0,56
Glyzerinphase
23,0%
Dieselphase
1,0%
H2O-Gehalt:
0,018%
8,1mg
Viskositätsfaktor:
0,14
Anwendungen
Acryl
Seidenglanz
Sprühlack
Kunstharz
aufgeweicht
aufgeweicht
angelöst
kein Effekt
VW-Gummi
Suzuki-Gummi
vor Erhitzen:
-
-
nach Knicken
feine Risse
angelöst
-
nach Erhitzen:
-
nach Knicken
durchgerissen
nach Knicken
durchgerissen
angelöst
-
40
Datenblatt
Probe:
Sonnenblumenöl 1
Synthese
m KOH:
0,98g
m Pflanzenöl:
100g
m Roh-RME:
101,69g
Anteil an Roh-RME:
87,87%
m Glyzerinphase:
14,04g
12,13%
Analyse
Rf-Wert:
Methanolgehalt:
H2O-Gehalt:
Viskositätsfaktor:
n. Umestern
0,6
n. Waschen
0,61
Glyzerinphase
23,3%
Dieselphase
2,7%
*
10,8mg
0,173
Anwendungen
Acryl
Seidenglanz
Sprühlack
Kunstharz
aufgeweicht
aufgeweicht
angelöst
kein Effekt
VW-Gummi
Suzuki-Gummi
vor Erhitzen:
-
-
nach Knicken
feine Risse
angelöst
-
nach Erhitzen:
-
nach Knicken
durchgerissen
nach Knicken
durchgerissen
angelöst
-
* Unmöglich zu ermitteln, da eine weitere, Gas verbrauchende Reaktion parallel zur
gewollten ablief und damit keine Messung möglich war.
41
Datenblatt
Probe:
Sonnenblumenöl 2
Synthese
m KOH:
0,99g
m Pflanzenöl:
100g
m Roh-RME:
101,76g
Anteil an Roh-RME:
87,94%
m Glyzerinphase:
13,96g
12,06%
Analyse
Rf-Wert:
Methanolgehalt:
H2O-Gehalt:
n. Umestern
0,6
n. Waschen
0,61
Glyzerinphase
22,7%
Dieselphase
1,3%
*
10,8mg
Viskositätsfaktor:
0,17222
Anwendungen
Acryl
Seidenglanz
Sprühlack
Kunstharz
aufgeweicht
aufgeweicht
angelöst
kein Effekt
VW-Gummi
Suzuki-Gummi
vor Erhitzen:
-
-
nach Knicken
feine Risse
angelöst
-
nach Erhitzen:
-
nach Knicken
durchgerissen
nach Knicken
durchgerissen
angelöst
-
42
Datenblatt
Probe:
Sonnenblumenöl 3
Synthese
m KOH:
0,98g
m Pflanzenöl:
100g
m Roh-RME:
101,65g
Anteil an Roh-RME:
87,83%
m Glyzerinphase:
14,09g
12,17%
Analyse
Rf-Wert:
Methanolgehalt:
H2O-Gehalt:
Viskositätsfaktor:
n. Umestern
0,6
n. Waschen
0,61
Glyzerinphase
21,3%
Dieselphase
0,3%
*
10,8mg
0,171
Anwendungen
Acryl
Seidenglanz
Sprühlack
Kunstharz
aufgeweicht
aufgeweicht
angelöst
kein Effekt
VW-Gummi
Suzuki-Gummi
vor Erhitzen:
-
-
nach Knicken
feine Risse
angelöst
-
nach Erhitzen:
-
nach Knicken
durchgerissen
nach Knicken
durchgerissen
angelöst
-
43
Datenblatt
Probe:
Kernöl 1
Synthese
m KOH:
1,02g
m Pflanzenöl:
100g
m Roh-RME:
96,73g
Anteil an Roh-RME:
85,02%
Analyse
m Glyzerinphase:
Rf-Wert:
Methanolgehalt:
17,04
14,98%
n. Umestern
0,58
n. Waschen
0,59
Glyzerinphase
21,3%
Dieselphase
2,7%
H2O-Gehalt:
0,018%
9,1mg
Viskositätsfaktor:
0,151
Anwendungen
Acryl
Seidenglanz
Sprühlack
Kunstharz
aufgeweicht
aufgeweicht
angelöst
kein Effekt
VW-Gummi
Suzuki-Gummi
vor Erhitzen:
-
-
nach Knicken
feine Risse
angelöst
-
nach Erhitzen:
-
nach Knicken
durchgerissen
nach Knicken
durchgerissen
angelöst
-
44
Datenblatt
Probe:
Kernöl 2
Synthese
m KOH:
1,01g
m Pflanzenöl:
100g
m Roh-RME:
96,73
Analyse
Anteil an Roh-RME:
m Glyzerinphase:
Rf-Wert:
Methanolgehalt:
84,78%
17,37
15,22%
n. Umestern
0,59
n. Waschen
0,6
Glyzerinphase
22,0%
Dieselphase
2,0%
H2O-Gehalt:
0,018%
9,1mg
Viskositätsfaktor:
0,151
Anwendungen
Acryl
Seidenglanz
Sprühlack
Kunstharz
aufgeweicht
aufgeweicht
angelöst
kein Effekt
VW-Gummi
Suzuki-Gummi
vor Erhitzen:
-
-
nach Knicken
feine Risse
angelöst
-
nach Erhitzen:
-
nach Knicken
durchgerissen
nach Knicken
durchgerissen
angelöst
-
45
Datenblatt
Probe:
Kernöl 3
Synthese
m KOH:
1g
m Pflanzenöl:
100g
m Roh-RME:
96,99g
Anteil an Roh-RME:
85,04%
m Glyzerinphase:
17,06g
14,96%
Analyse
Rf-Wert:
Methanolgehalt:
n. Umestern
0,6
n. Waschen
0,61
Glyzerinphase
20,3%
Dieselphase
2,3%
H2O-Gehalt:
0,018%
9,1mg
Viskositätsfaktor:
0,149
Anwendungen
Acryl
Seidenglanz
Sprühlack
Kunstharz
aufgeweicht
aufgeweicht
angelöst
kein Effekt
VW-Gummi
Suzuki-Gummi
vor Erhitzen:
-
-
nach Knicken
feine Risse
angelöst
-
nach Erhitzen:
-
nach Knicken
durchgerissen
nach Knicken
durchgerissen
angelöst
-
1.3. Fazit
Im nun Folgenden möchte ich anhand der obigen Ergebnisse versuchen zu erklären, warum
zumindest in Europa Biodiesel hauptsächlich aus Rapsöl hergestellt wird.
Das beispielsweise häufig von steirischen Bauern genutzte Kernöl erreicht weitgehend
identische Werte wie das favorisierte Rapsöl. Einem großtechnischen Einsatz widerspricht
46
von den Analyseergebnissen nur die - mit einem Durchschnittswert von 96,8 g im Vergleich
zu 101,1 g - erheblich (4,3 %) geringere Ausbeute an Biodiesel.
Erdnussöl-Biodiesel hingegen weist, untersucht man die beiden Rf-Werte nach Abschluss des
Waschvorgangs (Rapsöl: 0,6; Erdnussöl: 0,56), einen höheren Grad an Verunreinigungen auf.
So war es auch ausschließlich bei diesem Ausgangsprodukt der Fall, dass bereits beim
Umesterungsvorgang eine weiß-gelbe, flockige Substanz ausfiel, die auf eine andere
Zusammensetzung des Öls schließen lässt.
Bezüglich des Sonnenblumenöls muss ich hier auf die Unmöglichkeit verweisen, den
Wassergehalt des daraus produzierten Biodiesels zu messen. Dieser bewirkte in Verbindung
mit Calciumcarbid (CaC2) nämlich nicht die erwartete Druckzunahme, sondern eher eine
Abnahme dessen. Vermutlich lief neben der erwünschten Reaktion zu Ethen (C2H2) noch eine
weitere ab, die durch den Verbrauch von Gas den Druck verringerte.
47
2. Bildanhang
Abb. 1: Die zwei Phasen des RapsBiodiesels nach der Umesterung.
Abb. 2: Raps-Biodiesel mit Waschphase
nach dem ersten Waschvorgang.
Abb. 3: Erdnuss-, Kürbiskern- und Sonnenblumen-Biodiesel (v. l. n. r.) mit
Waschphase nach dem zweiten Waschvorgang.
48
Abb. 4: Glyzerinphase des Raps-Biodiesels.
Abb. 5: Mein Arbeitsplatz.
Abb. 6: Kürbiskern-Biodiesel während des ersten Waschvorgangs.
49
Abb. 7: Entwickelte DC-Platte einer Biodieselprobe nach dem zweiten Waschvorgang.
Abb. 8: Glyzerinphase des Kürbiskern- bzw. des Sonnenblumen-Biodiesels
(v. l. n. r.).
50
Abb. 9: Ausflussviskosimeter
Abb. 10: Apparatur zur Feuchtigkeitsbestimmung
51
3. Quellenverzeichnis
3.1. Internetquellen
•
http://www.nachhaltigkeit.info/artikel/weltgipfel_rio_de_janeiro_1992_539.htm
•
http://www.eu-info.de/deutsche-europapolitik/europa/EU-Agrarpolitik/
•
http://www.ernaehrungsdienst.de/archiv/onlinearchiv/pages/protected/show.prl?param
s=&id=8870
•
http://www.statistik.at/web_de/statistiken/oeffentliche_finanzen_und_steuern/oeffentli
che_finanzen/steuereinnahmen/019485.html
•
http://www.bioking-deutschland.com/fritten.html
•
http://www.innovations-report.de/html/berichte/energie_elektrotechnik/bericht52031.html
•
http://www.biokraftstoffverband.de/downloads/377/Infoflyer
•
http://www.biodiesel.at/Userfiles/CourierPDF/2001_03_d.pdf
•
http://www.abidag.at/pdfs/Biodiesel_Europanorm_EN14214.pdf
•
http://biodieselproject.de/eigenschaften.html
•
http://www.rapsbiodiesel.de/Seite2.htm
•
http://biosprit.schroll.or.at/index.php?option=com_content&task=view&id=62&Itemi
d=43
•
http://epp.eurostat.ec.europa.eu/cache/ITY_OFFPUB/KS-SF-07-086/DE/KS-SF-07086-DE.PDF
•
http://www.ufop.de/downloads/UFOP_Bericht_06.pdf
•
http://www.ufop.de/downloads/RZ_MI_0907.pdf
•
http://www.oeamtc.at/sprit/
•
http://de.wikipedia.org/wiki/Biodiesel
•
http://www.kfztech.de/kfztechnik/motor/klima/treibhauseffekt.htm
•
http://www.schattenblick.de/infopool/umwelt/redakt/umre-082.html
•
http://de.wikipedia.org/wiki/Ethanol-Kraftstoff#Brasilien
52
•
http://www.kooperation-brasilien.org/index.php?option=com_content&task=blogcate
gory&id=62&Itemid=57
•
http://www.afrika.info/aktuell_detail.php?N_ID=374&kp=news2007-01-11
•
http://de.wikipedia.org/wiki/Kraftstoff_Pflanzen%C3%B6l
•
http://de.wikipedia.org/wiki/Ethanol-Kraftstoff
•
http://www.plantoil-international.com/html/bioethanol.html
•
http://www.buzer.de/gesetz/7597/
•
http://www.lab-biokraftstoffe.de/Recht.html
•
•
http://presse.lebensministerium.at/article/articleview/57653/1/17626/
•
•
http://presse.lebensministerium.at/article/articleview/57653/1/17626/
•
http://de.wikipedia.org/wiki/BtL-Kraftstoff#Moderne_Syntheseverfahren
•
http://de.wikipedia.org/wiki/Fischer-Tropsch-Synthese
•
http://www.aral.de/aral/sectiongenericarticle.do?categoryId=9011887&contentId=702
2735
•
http://de.wikipedia.org/wiki/BtL-Kraftstoff
•
http://www.ksop.de/fileadmin/KSOP/download/04_news_and_events/BNN_Wissensc
haft_16.10.2007.pdf
•
http://209.85.129.104/search?q=cache:H7yMRvRFju0J:www.sunroom.de/literatur/Wa
sserstoff%2520-%2520Herstellung.doc+Dampfreformierung&hl=de&ct=clnk&cd=6
&gl=at
•
http://209.85.129.104/search?q=cache:3yOtmBRe0fcJ:www.unendlicheenergie.de/files/de/Blatt3_Herstellung.doc+dampfreformer+biomasse&hl=de&ct=clnk
&cd=2&gl=at
•
http://de.wikipedia.org/wiki/Biowasserstoff
•
http://de.wikipedia.org/wiki/Elektrolyse
•
http://www.biologie.de/biowiki/Wasserstoffverbrennungsmotor
•
http://www.energieinfo.de/eglossar/node21.html
53
•
http://de.wikipedia.org/wiki/Wasserstoffverbrennungsmotor
•
http://www.spektrumdirekt.de/artikel/868099
3.2. Weitere Quellen
Monographien
•
Haupt, J., Bockey, D.: Fahrzeuge erfolgreich mit Biodiesel betreiben, Berlin, 2006
•
Herrman, M., Neuber, F., Wiedemann, R.: Sind alternative Antriebssysteme auf Basis
von Wasserstoff in Kraftfahrzeugen eine
Lösung für zukünftige Energieprobleme im
mobilen Sektor?, Ilmenau, 2005
•
Kaup, F.: Nachhaltiger Energieträger Biodiesel?, Hamburg, 2006, Band 1
•
Schmitz, N.: Nachwachsende Rohstoffe: Welche Märkte haben Zukunft?, Berlin, 2007
•
Taupp, M.: Biodiesel, Würzburg, 2001
•
Triebl, C.: Ökonomische Auswirkungen der neuen gesetzlichen Rahmenbedingungen
bezüglich biogener Treibstoffe in Österreich, Wien, 2005
Schriftenreihen
•
Friedrich, S.: A world wide review of the commercial production of biodiesel, Wien,
2004, Band 41
Zeitschriften
•
National Geographic, Oktober 2007: Growing Fuel: The wrong way, the right way,
Washington D.C., S. 38-59
•
Spektrum der Wissenschaft, Juni 2007: Pack den Bio in den Tank, Düsseldorf,
S. 44-48
•
Spektrum der Wissenschaft, Juli 2007: Volltanken mit Wasserstoff, Düsseldorf,
S. 80-87
•
Spektrum der Wissenschaft, August 2007: Projekt sauberer Diesel, Düsseldorf,
S. 62-68
54

Der Biodiesel- nachhaltiges Treibstoffsubstitut?

Transcription

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