Qualitätskriterien zur Nutzung von Biomasse für Treibstoffe

1. Qualitätskriterien zur Nutzung von Biomasse für Treibstoffe Vortrag von Dipl.-Ing. agr. Birger Kerckow Förderbereich Bioenergie Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V., Gülzow anlässlich des Fachgespräches Energiepflanzen am 25./26. Februar 2004

2. Gliederung • Situationsbeschreibung Biokraftstoffe • Ableitung von Qualitätsforderungen • Fazit

3. Nutzung flüssiger Bioenergieträger Heutige Nutzung: • Biodiesel vorzugsweise auf Basis von Rapsöl • ETBE (seit 2004) Probleme: • Biodiesel allein kann indikative EU-Ziele bzgl. biogener Kraftstoff nicht erfüllen (Fruchtfolgerestriktionen) • Pflanzenöl und Ethanol sind mit vielen offenen ökonomischen, ökologischen, technischen und fiskalischen Fragen verbunden, Akzeptanz außerhalb der Landwirtschaft fehlt (Emissionen, Mischungen) • Zukunftsfähige regenerative Kraftstoffe bislang durch Automobilindustrie/Politik nicht definiert (homogene Verbrennung, Brennstoffzelle)

4. Diskutierte Kraftstoffe aus Biomasse Abkürzungen: BTL: Biomass-to-Liquid DME: Dimethylether Legende: ++ Stand der Technik, +: Möglich/Labormaßstab, 0: Anpassung vorhandener Technik erforderlich, -: Lösung/Gesamtkette nicht vorhanden, --: nicht vorhanden ( )*: bei der Nutzung von Holz/Lignocellulose

5. Tendenzen und Entwicklungen • Rapsöl als Grundstoff für Biodiesel wird kurzfristig weiter eine wichtige Rolle spielen • Markteinführung von Ethanol als Kraftstoff/Kraftstoffzusatz offen, der ökonomische Nutzen für die heimische Landwirtschaft fraglich • ETBE wird sich voraussichtlich am Markt etablieren, Ethanolabsatz auf ca. 350.000 m²/a begrenzt und an den Otto-Kraftstoffmarkt, da Additiv, gebunden • Natives Pflanzenöl als Kraftstoff aufgrund der fortschreitenden Ansprüche der Motoren und des Emissionsgesetzgebung langfristig wenig aussichtsreich • BTL-Kraftstoffe könnten mittelfristig zur Nutzung von Energiepflanzen, die durch die Landwirtschaft bereitgestellt werden, führen, erheblicher FuE-Bedarf für den Gesamtbereich aber noch gegeben

6. Anforderungen biogener Kraftstoffe Die Qualitätsanforderungen bei den klassischen biogenen Kraftstoffen wie Biodiesel, Ethanol oder Pflanzenöl sind letztlich bekannt: • Möglichst hoher und reiner Anteil am gewünschten Produkt (Triglyceride für Biodiesel/Pflanzenöle, Stärke/Zucker für Ethanol/ETBE) • Geringe Anteile an Störstoffen • Hoher Flächenertrag bei minimierten landwirtschaftlichen Aufwand und geringen Bereitstellungskosten Offen:Zeithorizont der Nutzung

7. Biodiesel und Pflanzenöle Anforderungen an Ölsaatenqualität zur Biodiesel/Pflanzenölherstellung: • Vorgaben DIN EN 14214 FAME und RK-Standard “Rapsöl als Kraftstoff” • Gehalt an einfach und mehrfach ungesättigten Fettsäuren (Iodzahl) • Verarbeitungsverfahren genauso wichtig!

8. Ethanol Anforderungen an Getreidequalität zur Ethanolherstellung: • Hoher Stärkegehalt • Niedriger Eiweißgehalt • Gute Kornausbildung • Hohes Hektolitergewicht • Niedrige Fallzahl • Einwandfreie Gesundheit Quelle: ED 24.12.2003, n. Nolte/Südzucker AG

9. BTL-Kraftstoffe Für die Rohstoffe für zukünftige BTL-Kraftstoffe aus Biomasse gelten ähnliche Anforderungen wie für feste Bioenergieträger: • Hoher Flächenertrag bei minimalem Aufwand und geringen Bereitstellungskosten • Hoher Anteil an Kohlenstoff und Wasserstoff im Produkt • Geringer Störstoffanteil, insbesondere geringe Asche-, Erdalkali-, Chlor-, Phosphor-, Schwefel- und Stickstoffgehalte • Gute Lagerfähigkeit

10. Fazit Energiepflanzen für die Kraftstoffherstellung werden als Einkommensalternativen für die heimische Land- und Forstwirtschaft nur dann eine Rolle spielen, wenn • die Bereitstellung zu geringen Kosten • bei hohen Flächenerträgen und • angepassten Qualitäten gelingt. Die Qualität biogener Kraftstoffe kann entlang der gesamten Kette vom Anbau über die Lagerung bis zur Verarbeitung beeinflusst werden. Dies muss neben den züchterischen Fragestellungen beachtet werden.