Biodiesel – Biokraftstoff für Dieselfahrzeuge

Der Biodiesel wird wie auch das Pflanzenöl zu den Biokraftstoffen der 1. Generation gezählt. Das Pflanzenöl dient dabei für Biodiesel als Ausgangsrohstoff. Um den Nachteil der hohen Viskosität von Pflanzenöl entgegenzuwirken, die Eigenschaften dem fossilen Dieselkraftstoff anzugleichen und an die Motorentechnologie anzupassen, wird eine chemische Umsetzung von Fetten und Ölen mit Methanol durchgeführt. Diese chemische Reaktion wird Umesterung genannt.

Herstellung und Produktion von Biodiesel

Bei der Umesterung wird dem Pflanzenöl Methanol beigemischt und in der Gegenwart eines Katalysators erwärmt. Das Glycerin und Methanol tauschen während des chemischen Prozesses den Platz, es entsteht das Fettsäuremethylester (FAME, auch Biodiesel genannt) und Glycerin als Kuppelprodukt. Durch weitere Reinigungsprozesse werden die volle Qualität und das optimale Fließverhalten von Biodiesel erreicht. Das heute bei der Umesterung verwendete Methanol stammt aus fossilen Quellen, dieses könnte in der Zukunft durch das Methanol aus der Biomassenvergasung beziehungsweise -erzeugung oder Ethanol ersetzt werden. Zudem bedarf die Umesterung einen hohen technischen Aufwand und hohen Energieaufwand. In der folgenden Abbildung wird der gesamte Herstellungsprozess von Biodiesel grafisch dargestellt.

Biodiesel aus Rapsöl in Deutschland

Der Biodiesel ist ein aus Europa stammendes Produkt und wird in Deutschland überwiegend aus Rapsöl gewonnen. Der aus Rapsöl gewonnene Biokraftstoff wird Rapsölmethylester (RME) genannt. Für die Umesterung wird Methanol in einem Verhältnis 1:9 zum Pflanzenöl gemischt. Als Katalysator wird Natrium- oder Kaliumhydroxid benötigt, das bei einer Temperatur von 50 bis 80 °C zugeführt wird.

Herstellung von Biodiesel aus Rapsöl

Bei der Herstellung von RME werden etwa 10 Prozent des Pflanzenöls als Glycerin abgetrennt und durch das fossile Methanol ausgetauscht. Neben dem Kuppelprodukt Glycerin, das in der chemischen Industrie Verwendung findet, entsteht auch Rapsschrot, ein proteinreiches Futtermittel. Bei der Herstellung von RME fällt durchschnittlich pro einen Liter Rapsöl ein Kilogramm Rapsschrot an.

Eigenschaften von Biodiesel aus Rapsöl

Mittels Umesterung erreicht RME ähnliche Eigenschaften wie Diesel in Bezug auf Viskosität und Zündwilligkeit. Die Zugabe von Additiven gewährleistet die Wintertauglichkeit des Biokraftstoffes bis -20 °C. Zudem ist die Schmierfähigkeit deutlich höher als die vom konventionellen Diesel, was zu einem geringeren Verschleiß des Motors führt. Durch den geringeren Heizwert ersetzt ein Liter RME nur 0,92 Liter fossilen Diesel, so ist mit einem Kraftstoffmehrverbrauch von bis zu 5 Prozent zu rechnen. Der Biodiesel aus Rapsöl kann problemlos mit einem Anteil von bis zu 5 Prozent dem Dieselkraftstoff beigemischt werden, in seiner Reinform kann aber der chemisch aggressivere RME bei nicht freigegebenen Fahrzeugen zu Beschädigungen von Kunststoff- und Gummiteilen führen.

Unterschiede von Biodiesel B5 und Biodiesel B100

Der Biodiesel steht derzeit in zwei Formen für den Endverbraucher zur Verfügung, als 5 prozentige Beimischung zum fossilen Diesel mit der Bezeichnung B5 und als reiner Biodiesel B100.

Vorteile und Nachteile von Biodiesel B5

Vorteile und Nachteile von Biodiesel B100