Bioethanol aus Weizenstroh Biosprit für den Schiffstank

Der weltweite Verkehr ist ein echtes Problem für unser Klima, denn das Verbrennen konventioneller Kraftstoffe sorgt für einen großen Teil des CO2-Ausstoßes. Besonders in der Kritik stehen dabei Kreuzfahrt- und Containerschiffe mit ihren schmutzigen Abgasen und gesundheitsschädlichen Treibstoffen. Doch mit einem neuen Biotreibstoff aus nachwachsenden Rohstoffen aus dem Hause Fraunhofer soll dem Dreck jetzt der Kampf angesagt werden.

Ein kleines Kreuzfahrtschiff,  die MS Amadea, im Kong-Oscar-Fjord bei Tasiilaq: Schiff mit mehreren Etagen vor der eisfreien Küste Grönlands mit deutlichem Rußausstoß, Seitenansicht.
Kleines Kreuzfahrtschiff, große Rußwolke: Hier vor der Küste Grönlands. Bildrechte: imago/Dieter Mendzigall

Wer heutzutage von seiner Vergnügungsreise mit dem Schiff berichtet, muss mit kritischen Blicken rechnen. Denn Schiffe gehören wohl zu den größten Klimasündern. Weltweit ist die Schifffahrt für den Ausstoß von etwa einer Milliarde Tonnen Kohlendioxid verantwortlich, erklärt das Forschungsteam vom Fraunhofer-Instituts für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik (UMSICHT) aus Oberhausen. Das wollten sie ändern und die "Klimalast" von Schiffen deutlich verringern.

Weniger Treibhausgase dank Biosprit

Das Team um Andreas Menne hat einen neuen Biokraftstoff für die Ozeanriesen entwickelt - also synthetisch hergestellten Diesel und Bezin aus nachwachsenden Rohstoffen. Dazu verwandeln die Fraunhofer-Fachleute Bioethanol in Diesel, Benzin oder sogar Kerosin für Flugzeuge. Sie alle haben dann annähernd die gleichen Eigenschaften wie fossile Kraftstoffe, so Menne.

Ob Stroh, Laub, Sägemehl oder Restholz – als Ausgangsrohstoff für das Bioethanol können wir fast alles verwenden.

Dr. Andreas Menne, Abteilungsleiter für Bioraffinerie und Biokraftstoffe Fraunhofer-UMSICHT

Doch in einem Punkt unterscheidet sich der Biosprit deutlich von seinen fossilen Verwandten: Wird er verbrannt, werden deutlich weniger Treibhausgase frei. Außerdem könne es einfach wie es ist in den Tank gegeben werden und müsse dem herkömmlichen Benzin nicht beigemischt werden wie beispielsweise bei E10.

E-Autos, Hybrid und Brennstoffzellen allein werden es nicht schaffen, die Treibhausgas-Emissionen ausreichend schnell zu reduzieren. Wir brauchen einen ganzheitlichen Ansatz und viele Lösungen für die Kraftstoffe der Zukunft.

Dr. Andreas Menne, Abteilungsleiter für Bioraffinerie und Biokraftstoffe Fraunhofer-UMSICHT

Treibstoff aus Weizenstroh

Das UMSICHT-Forschungsteam hat sich bei ihrem Bioethanol für Weizenstroh als Rohstoff entschieden. "Aber eigentlich kann ich auch jeden anderen Alkohol nehmen", merkt Menne an.

ein Traktor auf einem Getreidefeld
Aus Stroh mach Sprit: Rohstoff für den Biosprit kann Weizen sein. Bildrechte: imago/PanoramiC

In einer Testanlage produzieren sie bis zu 20 Liter des Biosprits in der Woche. Dabei fließt der Alkohol aus dem Stroh aus einem Metallfass durch Rohrleitungen in einen Verdampfer. Dort wird er auf 350 Grad Celsius erhitzt und unter einem Druck von 20 bar entsteht gasförmiger Alkohol. Der strömt dann in einen röhrenförmigen Reaktor. Das sei das Herzstück der Anlage. In diesem Reaktor befindet sich Aktivkohle, die mit einem neu entwickelten Katalysatormaterial beschichtet ist. Hier entsteht jetzt in einer chemischen Reaktion Diesel, Benzin oder Kerosin.

Im Gegensatz zu anderen Katalysatoren ist das Gute an dem neuen Katalysatormaterial, dass die Materialien dafür preiswert zu haben sind, so Menne. Er komme ganz ohne seltene Erden oder Edelmetalle aus und sei sehr langlebig.

Genug Power und niedrige Abgaswerte

Aber was taugt der Biokraftstoff in der Praxis? Die Forschenden haben das ihre Kolleginnen und Kollegen vom Fraunhofer-Instituts für Chemische Technologie (ICT) ausprobieren lassen. Die haben ihn auf einem Prüfstand mit ganz normalen Motoren getestet und Motorleistung sowie die Abgaswerte ermittelt - auch unter ganz verschiedenen Bedingungen.

Schiff Admiral Kusnezow
Schiffe können echte Dreckschleudern sein. Bildrechte: dpa

Diese Tests waren ziemlich erfolgreich: Der Biosprit hat den Forschenden zufolge eine etwas höhere Energiediechte als konventioneller Treibstoff. In einem Wettrennen hätte ein Auto mit dem Biosprit im Tank also etwas bessere Chancen auf den Sieg. Und auch die Abgaswerte hätten gut ausgesehen: Aus dem Auspuff seien weniger Kohlenmonoxid, Kohlendioxid, Kohlenwasserstoffe und wesentlich weniger Ruß gekommen. Betrachtet man die gesamte Ökobilanz des neuen Kraftstoffs, sorgt er im Gegensatz zu erdölbasierten Dieselkraftstoffen für bis zu 32 Prozent weniger Treibhausgas-Ausstoß.

Reedereien können Biosprit selbst herstellen

Der Hamburger Hafen
Der Hamburger Hafen Bildrechte: imago images/Hoch Zwei Stock/Angerer

Prinzipiell kann aus dem neuen Bioethanol sogar Kerosin für Flugzeuge hergestellt werden, so das Fraunhofer-Team. Doch das sei tatsächlich etwas aufwändiger. Recht einfach gehe es dagegen bei Schiffsdiesel, denn der müsse nicht in einer Raffinerie veredelt werden. Stattdessen könnten Reedereien künftig gar keinen fertigen Diesel mehr kaufen müssen, so die Idee.

Man könnte unsere Anlage einfach so in einen Hafen stellen. Unser Verfahren ist so unkompliziert, dass die Reedereien ihren Diesel selbst produzieren könnten. Dann wäre die Zeit der großen Stinker schnell vorbei.

Dr. Andreas Menne, Abteilungsleiter für Bioraffinerie und Biokraftstoffe Fraunhofer-UMSICHT

Fraunhofer UMSICHT zufolge ist die Technologie schon jetzt marktreif. Allerdings sei der synthetische Biodiesel noch teurer als der konventionelle aus Erdöl. Doch das könnte sich sehr bald ändern, glaubt Menne. Dafür sorgten kommende Gesetzesänderungen, die dazu führen könnten, dass sich fossile Kraftstoffe nicht mehr so preisgünstig herstellen lassen.

(kie)

1 Kommentar

Eulenspiegel vor 4 Wochen

Also hier kann man es wider lesen, wie an so vielen anderen Stellen. Es gibt Alternativen zu den fossilen Energieträgern. Wenn man will!!