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Erneuerbare Energien: Benzin und E10 – Diesel und Biodiesel

geschrieben von Ole

Heute sprechen wir über den Stand der Technik im Bezug auf Biotreibstoffe. Es geht um nachhaltigere Treibstoffe, die schon jetzt an den Tankstellen vorhanden sind. Und ohne weitere Umwege, steigen wir auch gleich in das Thema ein.

Benzin oder Diesel?

Schon einmal mit einem fremden Auto an die Tankstelle gefahren und einen kurzen Moment gezögert und überlegt, welchen Treibstoff man jetzt doch gleich tanken muss? Für den Motor handelt es sich bei Benzin und Diesel um grundlegend verschiedene Treibstoffe. Aus chemischer Sicht sind Benzin und Diesel aber gar nicht komplett verschiedene Moleküle. Der einzige Unterschied zwischen den beiden liegt in der Kettenlänge der enthaltenen Alkane. Und ja, sowohl in Benzin und Diesel finden sich auch noch andere Komponenten, aber Alkane bilden mit Abstand den größten Anteil in dem Mix. Benzin besteht aus Alkanen mit einer Kettenlänge von 8 Kohlenstoffatomen. Bei Diesel liegen längerkettige Kohlenwasserstoffe vor, in der Regel mehr als 10 Kohlenstoffatome.

E10?

Dass wir den Weg hin zu Biotreibstoffen machen müssen, hat die Politik schon länger verstanden. Da die Politik aber nicht forscht, gibt sie lediglich Ziele vor, die dann von der Gesellschaft erreicht werden sollen. Für Biotreibstoffe gibt die EU vor, dass 10% des Gesamt-Treibstoffmixes in der EU aus erneuerbaren Rohstoffen kommen muss. Mit dem E10 Treibstoff kann man dieses Ziel etwas leichter erreichen. Denn E10 Treibstoff ist nichts anderes als normales Benzin, dem statt 5% nun 10% Bioethanol zugemischt werden. Damit verdoppelt man den Anteil an erneuerbaren Energien im Treibstoffmix. Doch langfristig gewinnt man damit natürlich nichts.

Fahren mit Gas – LPG und CNG?

Das Auto von Benzin auf Gas umzurüsten war vor einigen Jahren der Renner. Wirklich durchgestzt hat sich die Idee des Gasantriebs aber nicht. Doch wo liegt der Unterschied zwischen LPG und CNG? Bei LPG handelt es sich um “liquified petroleum gas”. Es besteht aus Propan und Butan, welche beide Produkte aus Erdöl sind. Von Benzin auf LPG umzusteigen hilft also nicht wirklich weiter für die Reduzierung des Erdölverbrauchs.

CNG hingegen steht für “compressed natural gas”. Es handelt sich dabei um Erdgas, hauptsächlich Methan. Für den Fall, dass das Erdöl ausgeht, können CNG Fahrzeuge also erstmal unbehelligt weiterfahren, bis dann irgendwann auch das Erdgas aus geht. Nicht wirklich nachhaltig, aber immerhin kann damit auf Erdöl verzichtet werden.

Gerade CNG löst aber bei vielen Menschen Unbehagen aus, denn wie die Abkürzung andeutet, handelt es sich um komprimiertes Erdgas. Es wird im Auto bei einem Druck von 300 bar mitgeführt und wenn man der Technik nicht vertraut, kann ich verstehen warum man nicht in einem Auto mit einem solchem Tank sitzen will. Auch wenn die Gastanks bis zu einem Berstdruck von 600 bar geprüft werden, holt man sich mit Druckgasbehältern einen Gefahrfaktor ins Auto.

 

Wir haben jetzt drei Treibstoffe (Benzin, Diesel und LPG) kennengelernt, die alle aus Erdöl hergestellt werden. Aber wie können drei unterschiedliche Treibstoffe aus dem gleichen Ausgangsmaterial gewonnen werden?

Die Erdölraffinerie

Das Rohöl wird in der Erdölraffinerie aufgetrennt, so dass am Ende verschiedene Produktströme aus der Anlage kommen. Das verwendete Trennprinzip in der Erdölraffinerie ist die Rektifikation. Dabei handelt es sich um eine Art der Destillation, bei der im Grunde viele Destillationsschritte hintereinander geschaltet sind. Der Vorteil ist dabei, dass die Gas- und Flüssigphase mehrfach im Gleichgewicht stehen. Man spricht auch von einer Gegenstromdestillation. Das Rohöl wird in der Rektifikationskolonne aufgeheizt und zum Sieden gebracht. Anschließend können kontinuierlich die verschiedenen Fraktionen – aufgetrennt nach Siedepunkten – aus der Anlage geführt werden.

(Original bei Psarianos, Theresa Knott, Übersetzt von Leyo)

(Original bei Psarianos, Theresa Knott, Übersetzt von Leyo)

Was ist jetzt Biodiesel?

Biodiesel ist tatsächlich der einzige Biokraftstoff, der komplett ohne Erdöl oder Erdgas auskommt. Es werden lediglich Fettsäuren und Methanol benötigt. Methanol wird zur Zeit noch primär aus Erdgas (Methan) hergestellt, aber es gibt schon einige Prozesse, die Methanol ohne die Verwendung von Erdgas darstellen können.

In Deutschland kommen die Fettsäuren aus Raps, allerdings ist die Ausbeute an Fettsäuren pro Hektar Raps relativ gering. Zudem wird Raps auf Anbauflächen angebaut, die eigentlich zur Futter- und Nahrungsmittelproduktion genutzt werden sollten. Der Blick geht deshalb zu anderen Pflanzen, bei denen eine bessere Ausbeute an Fettsäuren pro Hektar erzielt werden könnte. Dafür wird unter anderem auch Palmöl ins Auge gefasst. Auch wenn es mit Palmöl selbst viele Probleme gibt (Sebastian hat darüber ausführlich geschrieben), könnte ein regulierter und kontrollierter Anbau eventuell ein Weg sein.

Alternativen zu Raps und Palmöl?

Besonders stürzen sich Forscher aber auf Pflanzen, die in Gebieten angebaut werden können, die sich nicht zur Nahrungsmittelproduktion eignen. Jatropha, eine Pflanze, die auch in der Dürre wachsen kann, schien dafür ein idealer Kandidat zu sein. Ein so idealer Kandidat, dass es einen Jatropha-Boom gab, allerdings musste man später feststellen, dass ohne viel Wasser und Nährstoffe, der Ertrag der Pflanze einbricht. Viele Start-Ups sind daran zu Grunde gegangen und große Konzerne ziehen sich aus dem Jatropha Geschäft wieder zurück. Dennoch verspricht die Pflanze große Hoffnung, denn erst in den letzten Jahren haben auch Wissenschaftler begonnen an der Pflanze zu forschen und den Ertrag zu erhöhen, teils auch mit der gefürchteten Genmanipulation. Mehr dazu gibt es auf den Seiten der Deutschen Welle in deutscher Sprachen, oder auf NPR in englischer Sprache.

 

 

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