Effizienz und Nachhaltigkeit neuer Biokraftstoffe

Nach der Biosprit-Euphorie der letzten Jahre wächst die Frage nach der Nachhaltigkeit der Biodiesel- und Bioethanolherstellung der sogenannten ersten Generation. Werden nämlich die ökologischen Erfordernisse bei einer tatsächlich umweltgerechten Erzeugung und Nutzung favorisierter Biomasseprodukte zur Herstellung von Biotreibstoffen berücksichtigt, zeigen die Umweltbilanzen der heutigen Energiepflanzen laut einer Reihe an Studien kaum einen Vorteil gegenüber fossilen Rohstoffen.

Das liegt vor allem daran, dass mit den aus den Pflanzen gewonnenen Rohstoffen Zucker, Stärke oder Öl nur ein geringer Pflanzenbestandteil genutzt wird, während gleichzeitig ein hoher Flächenverbrauch und der intensive Einsatz von Dünge- und Pflanzenschutzmitteln nicht nur hierzulande zu einer starken Umweltbelastung, Erosion und Eutrophierung der Böden führt. In Indonesien und Brasilien werden Urwaldflächen für den Anbau für Ölpalmen abgebrannt oder für Zuckerrohrplantagen abgeholzt, so dass Naturschützer vor einem Verschwinden der riesigen Klima regulierenden Feuchtgebiete, der Lunge der Erde, warnen. Gleichzeitig gilt die durch den steigenden Mais-Preis ausgebrochene „Tortilla-Krise“ in Mexiko erst als der Anfang einer gravierenden Marktverschiebung bei der Produktion von Grundnahrungsmitteln und einer zunehmenden Bedrohung der Nahrungsmittelsicherheit.

Effizienz mit zweiter Generation von Biokraftstoffen erhöhen

Die Bundesregierung will daher zukünftig die Förderung von Biokraftstoffen national von der Einhaltung von Nachhaltigkeitskriterien abhängig machen. Darüber hinaus sollen Zertifizierungssysteme eingeführt werden, mit denen die G8-Staaten sowie Brasilien und China internationale Standards für die umweltgerechte Erzeugung der Biomasse setzen wollen. Besonders intensiv wird an einer effizienteren Nutzung der Biomasse geforscht, die insbesondere die Ausschöpfung der gesamten Pflanze als Energielieferant zum Ziel hat. Diese Entwicklung wird auch als „zweite Generation“ von Treibstoffen bezeichnet, da sie zusätzlich einige Probleme der jetzigen alternativen Treibstoffherstellung wie der Konkurrenz der Nahrungsmittel- und Kraftstoffproduktion lösen sollen. Hierbei sollen vor allem biotechnologische Verfahren zur biochemischen und thermo-chemischen Konversion von nachwachsenden Rohstoffen zu Kraftstoffen, Biopolymeren und Zusatzstoffen eingesetzt werden, die als Ausgangsstoffe für die chemische Industrie dienen können.

Dabei zeigt sich bereits jetzt, dass die mit Abstand höchsten Energie- und Klimaschutzbeiträge aus Energiepflanzen mit der Erzeugung gasförmiger Treibstoffe erreicht würden. Dazu zählen neben Methangas vor allem Wasserstoff (H₂). Die Steuerermäßigung auf Erdgas behindert derzeit die Nutzung von Biogas als Kraftstoff, da der finanzielle Anreiz durch die Steuerbefreiung für Biogas im Vergleich zum fossilen Energieträger zu gering ausfällt. Denn die Herstellung von Wasserstoff aus Biomasse erfordert hohe Investitionen in Anlagentechnik, Entwicklung von H₂-Fahrzeugen. Vor allem der Aufbau einer Wasserstoffinfrastruktur wird eher als langfristiges Konzept der Energiebereitstellung gesehen, die größten energetischen Potenziale erst ab 2050 erwartet.
NachhaltigkeitsdreieckQuelle: IKZM-D Lernen

Anhand des Nachhaltigkeitsdreiecks kann der Begriff Nachhaltigkeit visualisiert werden. Nachhaltigkeit wird demnach als eine ausgewogene Beziehung der ökologischen, ökonomischen und sozialen Dimension verstanden. Quelle: www.ikzm-d.de

Als viel versprechende Ansätze bei der Herstellung so genannter synthetischer Treibstoffe der zweiten Generation gelten mittelfristig BtL- und Lignocellulose-Ethanol-Verfahren, bei denen neben den teuren Kulturpflanzen auch Abfall- und Reststoffe aus der Landwirtschaft, z.B. Stroh, verwendet werden können. Neben der Wahl und Entwicklung alternativer Methoden wird auch nach effizienteren Energiepflanzen Ausschau gehalten. Dabei rücken vor allem Algen als zukünftige Energie- und Nutzpflanzen in den Fokus von Wissenschaftlern und Treibstoffexperten.