Biokraftstoffe der nächsten Generation

titelbild_algenEin im Entwicklungsstadium befindliches Verfahren sieht vor, einen Biokraftstoff aus Algen herzustellen. Es sollen sich aus speziell gezüchteten Algen Öle gewinnen lassen, die mit bereits heute verfügbaren Mitteln zu Diesel-Kraftstoff weiterverarbeitet werden können. Aus kohlenhydratreichen Algen ließe sich daneben Ethanol gewinnen, das als Benzinsubstitut verwendet werden kann. Die Abbildung unterhalb zeigt den Kraftstoffertrag der Algen verglichen mit dem von ausgewählten Ausgangsrohstoffen.

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Kraftstoffertrag aus Algen im Vergleich zu ausgewählten Ausgangsrohstoffen

Das Unternehmen Exxon plant eine Investition von 600 Mio. US-Dollar in die Entwicklung von Biokraftstoffen aus Algen. Exxon schätzt den Ertrag auf über 18.500 Liter Kraftstoff pro Hektar Anbaufläche und Jahr. Verglichen mit 4.200 Liter Kraftstoff pro Hektar und Jahr aus der Zuckerrohrproduktion wäre dies eine Vervierfachung der flächenbezogenen Erträge.

Der Dimethylether (DME) ist eine Alternative zum Dieselkraftstoff. Er wird ähnlich wie BTL aus dem Synthesegas hergestellt, das bei der Vergasung von zellulosehaltigen Materialien wie Holz und Stroh entsteht. Der Kraftstoff verspricht gutes Verbrennungsverhalten, bei welchem reduzierte Ruß- und Partikelemissionen erwartet werden. Weitere Eigenschaften wie Heizwert und Luftbedarf sind mit dem des Ethanols nahezu gleich. Problematisch ist, wie bei dem Pflanzenöl, eine niedrigere Viskosität verglichen mit Diesel. Im Normalzustand ist DME gasförmig, gespeichert wird dieser unter relativ geringem Druck von 0,5 MPa in flüssigem Zustand. Der Dimethylether bedarf angepasster Verbrennungsmotoren und Infrastruktur.

Das Biogas entsteht bei der Vergärung von organischen Stoffen, wie Gülle und Mist, landwirtschaftlichen Abfällen, Stroh, Gras aber auch aus kultivierten Energiepflanzen. Das Biogas besteht dabei im Wesentlichen zu 50 bis 60 Prozent aus Methan und zu 40 bis 50 Prozent aus Kohlendioxid. In dieser Form wird es hauptsächlich zur Strom- und Wärmeerzeugung eingesetzt. Um das Biogas als Kraftstoff zu nutzen, ist eine Aufbereitung notwendig. Dabei wird das Biogas in seine Bestandteile zerlegt, so kann das gewonnene Methan als Erdgassubstitut in allen auf Erdgasbetrieb umgerüsteten Fahrzeugen eingesetzt werden. Der Einsatz von Biomethan als erdgasgleicher Kraftstoff ist, trotz besserer Emissionswerte verglichen mit fossilen Kraftstoffen, derzeit aus zwei Gründen nicht wirtschaftlich sinnvoll. Einerseits ist die Erzeugung von Strom und Wärme aus Biogas ökonomischer, als die Aufbereitung zu Biomethan. Andererseits ist das fossile Erdgas günstiger in der Bereitstellung.

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