Alkohol als Lösung? Der nachwachsende Treibstoff Ethanol

Haar, 4. Juni 2007 – Bioethanol gibt es an jeder Tankstelle. Allerdings ist diese Präsenz nicht sichtbar. Dem normalen Ottokraftstoff wird seit einiger Zeit fünf Prozent Ethanol beigemischt. Damit kommen alle Motoren zurecht. Anders sieht es mit Ethanol-Tanksäulen aus. Die sind immer noch Mangelware. So verzeichnet die Seite www.ethanol-tanken.com gerade mal 82 Tankstellen mit dem neuen Kraftstoff. Doch könnte der Biosprit vielleicht in der Zukunft eine erdölfreie und umweltfreundliche Alternative zu dem immer teurer werdenden Benzin sein? Wir beleuchten Chancen und Probleme des alternativen Kraftstoffs.

Ganz normaler Alkohol
Ethanol oder Bioethanol ist eigentlich nichts Ungewöhnliches. Es handelt sich um den aus vielen Getränken bekannten Alkohol. Auch dass man einen Benzinmotor auch mit Ethanol betreiben kann, ist nichts Neues. Schon der Motorenerfinder Nikolaus Otto verwendete es um 1860 als Kraftstoff in einem Prototyp seines Verbrennungsmotors. Ethanol wird normalerweise durch Vergärung von Zucker und nachfolgende Destillation gewonnen. Als Zuckerquelle kommt in tropischen Ländern Zuckerrohr in Frage, bei uns die Zuckerrübe, aber auch Getreide. Aber auch aus nicht essbaren Pflanzenabfällen lässt sich Ethanol gewinnen. Dazu muss die zum Beispiel in Sägespänen, Stängeln oder Gras enthaltene Zellulose in Zuckermoleküle aufgespaltet werden. In Deutschland wird dieser Weg derzeit nicht kommerziell verfolgt, doch in den USA gibt es bereits mehrere Anlagen.

Beliebte Mischung E85
Als Treibstoff wird vor allem eine Mischung aus 85 Volumenprozent Ethanol und 15 Prozent Benzin verwendet, das so genannte E85. Auch Treibstoffe mit niedrigerem Alkoholgehalt wie E50 werden angeboten. Derartige Mischungen kann man mit normalen Benzinern nicht ohne weiteres tanken. Es sind aber einige Fahrzeuge auf dem Markt, die damit zurechtkommen. Es handelt sich dabei um so genannte Flexible Fuel Vehicles (FFV), die sowohl mit E85 als auch mit normalem Benzin fahren können. Das Motormanagement erkennt bei diesen Modellen automatisch das Ethanol-Benzin-Mischungsverhältnis und stellt sich darauf ein. In Deutschland sind derzeit sechs Modelle mit E85-Fähigkeit auf dem Markt. Ford bietet den Focus 1.8 FFV als Limousine und Kombi sowie den C-Max 1.8 FFV an. Die zum gleichen Konzern gehörende Marke Volvo hat den C30 1.8F sowie den S40 1.8F im Programm. Und Saab offeriert den 9-5 2.0t Biopower als Limousine und Kombi sowie den 9-5 2.3t Biopower, ebenfalls in diesen zwei Karosserieformen. Die FFV-Versionen sind in der Regel einige hundert Euro teurer als die Benzinversion.

Korrosionsgefahr
Die Modelle basieren auf Benzinermodellen, bei denen jedoch verschiedene Modifikationen durchgeführt werden. So bestehen Ventile und Ventilsitze aus härterem Stahl und alle Teile, die mit Kraftstoff in Kontakt kommen, sind aus korrosionsbeständigen Materialien. Denn je mehr Alkohol enthalten ist, desto mehr unterscheidet sich der Sprit von Benzin. Insbesondere ist Alkohol aufgrund des im Molekül enthaltenen Sauerstoffs polarer als Benzin, das vorwiegend aus sauerstofflosen Kohlenwasserstoffen besteht. Dadurch ist Alkohol reaktionsfreudiger und nimmt leicht Wasser auf. Folge: Alle Metallteile, die im Auto mit E85 in Kontakt kommen, können leichter korrodieren – insbesondere der Motor. Auch manche Plastiksorten quellen bei Kontakt mit Ethanol auf, weswegen in E85-Autos spezielle Schläuche und Dichtungen nötig sind.

Startprobleme bei extremer Kälte
Eine weitere Besonderheit von Ethanol ist, dass bei extremer Kälte Startprobleme auftreten können. Dies ist unter minus 15 Grad zu befürchten. So ist in Schweden, wo E85 bereits weit verbreitet ist, der Einsatz eines Block Heaters üblich, der ans Stromnetz angeschlossen wird. Die frosterfahrenen Schweden halten damit den Motor zum Beispiel in kalten Nächten warm.

Kaum eine Möglichkeit zum Geldsparen
Ethanol besitzt einen geringeren Energiegehalt als Ottokraftstoff. Deshalb ist der Verbrauch bei E85 höher als bei Benzin, und zwar um etwa 30 Prozent. Dafür ist der Alkoholsprit etwas günstiger als Super. Für E85 zahlt man derzeit durchschnittlich 0,94 Euro pro Liter, während Super im Schnitt 1,40 Euro kostet. Damit ist E85 rund 30 Prozent billiger als Super. 30 Prozent höherer Verbrauch und 30 Prozent geringerer Literpreis – daraus wird klar, dass man mit Bioethanol kaum Geld sparen kann.

Umstrittene CO2-Bilanz
Die Anbieter von FFV-Autos werben oft mit dem Argument der CO2-Neutralität. Das heißt, es wird behauptet, dass bei der Verbrennung des Alkohols nur so viel Kohlendioxid entsteht wie die Pflanzen, aus denen das Ethanol gewonnen wurde, bei ihrem Wachstum aus der Luft aufgenommen haben. Dass dies nicht ganz stimmen kann, liegt aber eigentlich auf der Hand. Um beurteilen zu können, wie umweltfreundlich Bioethanol ist, ist eine ganzheitliche Betrachtung „from well to wheel“ nötig. Das heißt, man muss alle Prozesse von der Bioethanol-Herstellung bis zur Verbrennung im Auto untersuchen. Wird der Bioethanol aus Getreide gewonnen, muss auch die Verwendung von Stickstoffdünger berücksichtigt werden, der mit viel Energie erzeugt wird. Außerdem wird Diesel für die Erntemaschinen und Traktoren eingesetzt. Dazu kommt noch der Energiebedarf bei der eigentlichen Ethanolproduktion, zum Beispiel bei der Destillation.

Wichtiger Einfluss der Primärenergiequellen
Für die Destillation und andere Prozesse bei der Alkoholproduktion ist elektrische Energie nötig, und die wird in Deutschland zu einem nicht geringen Prozentsatz durch Verbrennung von Erdöl oder Kohle gewonnen. Das entstehende Kohlendioxid muss deshalb in die Ökobilanz einbezogen werden. Wie wichtig die Berücksichtigung solcher Faktoren ist, zeigt eine Studie aus dem Jahr 2005. Danach wird beim Einsatz von Braunkohle als Primärenergiequelle für die Bioethanolherstellung die Emission von Treibhausgasen nicht gesenkt, sondern sogar um 30 Prozent erhöht. Wird Erdgas verwendet, werden dagegen 35 Prozent eingespart. Bis zu 85 Prozent erreicht man, wenn man Zuckerrohr statt Getreide verwendet. Bioethanol ist also nicht CO2-neutral. Wie viel zusätzliches Treibhausgas emittiert wird, hängt von zahllosen Details ab und ist deshalb sehr umstritten. Allerdings: Auch der ebenfalls als sehr umweltfreundlich geltende Wasserstoff hat entsprechende Nachteile. Produziert man ihn mit Energie aus der Steckdose, dann wird indirekt Kohlendioxid emittiert.

Flächenverbrauch und Tortilla-Krise
Neben der umstrittenen CO2-Bilanz gibt es weitere Kritikpunkte, die gegen Bioethanol als Kraftstoff vorgebracht werden. So wird der Flächenverbrauch der Kulturen bemängelt, wobei Monokulturen besonders kritisiert werden. In den USA, wo Bioethanol von der Regierung besonders propagiert wird, tritt noch ein weiteres Problem auf, das oft als Tortilla-Krise bezeichnet wird: Weil die US-Amerikaner ihren Biosprit aus Mais machen, sind die Preise für das Nahrungsmittel in Mexiko so stark gestiegen, dass viele Mexikaner das Grundnahrungsmittel kaum mehr bezahlen können. So bekommt die Verwendung von Nahrungsmitteln zur Produktion von Treibstoff auch eine moralische Dimension.

Montag Juni 4