Biodiesel

Biodiesel

Biodiesel ist der bei uns bekannteste und am Weitesten verbreitete biogene Kraftstoff. An den Dieselmotor angepasst, trug Biodiesel 2008 mit ca. 2,7 Mio. Tonnen bzw. 4,5 % zum Treibstoffverbrauch in Deutschland bei. Viele Pkw-Hersteller gaben ihre Fahrzeuge direkt ab Werk für den Einsatz von Biodiesel frei. Neue Abgasnormen und die Ausstattung der Pkw mit Abgasnachbehandlungsystemen nahmen einige Hersteller zum Anlass, die Biodieselfreigaben wieder zurückzuziehen. Im Pkw-Bereich werden heute s.g. Biodieselpakete als Sonderausstattung angeboten. Biodieselfreigaben für Nutzfahrzeuge und für Maschinen der Land- und Forstwirtschaft sind in der Regel ab Werk verfügbar.

Seit 2004 mischen Mineralölkonzerne Biodiesel herkömmlichem Diesel mit bis zu 5% bei, ohne dass hierfür gesonderte technische Voraussetzungen vom Fahrzeughalter zu beachten sind. wurden bereits über 1,6 Mio. Tonnen Biodiesel in der Raffinerie beigemischt. Seit 2009 ist in Deutschland sogar ein Anteil von 7% Biodiesel im herkömmlichen Diesel erlaubt - als B7 ist der Krafsttoff auch an den Tankstellen kenntlich gemacht.

Steckbrief Biodiesel
Rohstoffe	Rapsöl (und andere nichttrocknende Pflanzenöle)
Jahresertrag je Hektar	2.530 l/ha1) (1.650 l/ha Ottokraftstoffäquivalent)
Kraftstoff-Äquivalent	1l Biodiesel ersetzt ca. 0,91l Diesel
Marktpreis	0,85 – 1,20 EUR/l (Stand September/2008)
CO2-Minderung	ca. 70% gegenüber Diesel
Technische Hinweise	Biodiesel in Reinform: Freigabe des Herstellers erforderlich; in Mischungen bis 7% ohne Anpassung des Motors einsetzbar

Rohstoffe

In Deutschland wird Biodiesel vor allem aus Raps gewonnen. Als Ausgangsbasis sind aber auch andere Pflanzenöle (Palm- und Sojaöl) sowie Altspeise- und Tierfette möglich.

Für den Chemiker handelt es sich bei Biodiesel um Pflanzenölmethylester bzw. Fettsäuremethylester, auch als Fatty Acid Methylester (FAME) bezeichnet. Außerdem ist die Abkürzung RME für Rapsölmethylester gebräuchlich. Biodiesel ist also nicht mit Pflanzenöl zu verwechseln, sondern wird daraus hergestellt.

Rohstoffe zur Herstellung von Biodiesel (Quelle: meo/FNR)																														Rohstoffe	Biomasserertrag (FM) [t/ha]	Kraftstoffertrag [l/ha]	erforderliche Biomasse pro Liter Kraftstoff [kg/l]
Rapsöl	3,5	1.590	2,2
Palmöl	20,0	4.440	4,5
Sojaöl	2,9	640	4,6
Jatropha	2,5	610	4,1

Herstellung

Die Herstellung von Biodiesel erfolgt durch Umesterung von Pflanzenöl. Hierfür ist Methanol notwendig, das mit Pflanzenöl im Verhältnis 1:9 gemischt wird.

Zusätzlich wird 0,5 bis 1 Prozent eines Katalysators wie Natrium- oder Kaliumhydroxid bei einer Temperatur von 50 bis 80°C zugeführt. Bei der dann ablaufenden chemischen Reaktion wird das Pflanzenölmolekül, das aus Glycerin und 3 Fettsäureketten besteht, aufgespalten. Die Fettsäuren verbinden sich mit Methanol zu Biodiesel. Zusätzlich entsteht Glyzerin, ein Alkohol, der in vielen Bereichen wie der Pharma- und Lebensmittelindustrie und der Oleochemie Anwendung findet und normalerweise synthetisch hergestellt wird.

Kraftstoffeigenschaften und -qualität

Bei der Umesterung zu Biodiesel handelt es sich um eine Anpassung des Kraftstoffes an den Motor. Denn Biodiesel hat, was die Viskosität und die Zündwilligkeit betrifft, ähnliche Eigenschaften wie fossiler Diesel. Durch die Zugabe von Additiven, die auch bei herkömmlichem Kraftstoff üblich ist, wird zudem die Wintertauglichkeit erreicht - bis minus 20°C kann mit Biodiesel problemlos gefahren werden. Die Schmierfähigkeit von Biodiesel, wichtig für einen geringen Verschleiß des Motors, ist sogar deutlich höher als die von fossilem Kraftstoff. Etwas geringer ist hingegen der Energiegehalt pro Liter, der zu einem Mehrverbrauch von bis zu 5 Prozent führen kann.

In nicht freigegebenen Fahrzeugen können die lösungsmittelähnlichen Eigenschaften von Biodiesel problematisch werden, die Kunststoff- und Gummibauteile wie Dichtungen und Benzinleitungen im Motor angreifen. Wenn nach längerer Fahrzeit ausschließlich mit Mineralöl-Diesel erstmals Biodiesel getankt wird, kann dieser außerdem Kraftstoffrückstände lösen, die möglicherweise den Filter verstopfen. Es empfiehlt sich deshalb, den Kraftstofffilter nach einigen Tankfüllungen mit Biodiesel zu wechseln. Die jeweils aktuelle Übersicht freigegebener PKW, LKW und Nutzfahrzeuge wird unter www.ufop.de angeboten. Dort stehen zusätzlich auch Tipps für den Umgang mit Biodiesel, aktuelle Nachrichten sowie eine Datenbank der deutschen Biodieseltankstellen bereit.

Die für die Kraftstoffqualität notwendigen Anforderungen sind in der europaweit gültigen Norm DIN EN 14214 festgeschrieben, die in Deutschland durch Aufnahme in die Kraftstoffqualitäts- und Kennzeichnungsverordnung, die 10. BimSchV, gesetzlich verankert wurde. Biodiesel zählt damit als erster Biokraftstoff zu den so genannten handelsüblichen Kraftstoffen und unterliegt unangemeldeten Kontrollen durch Länderdienststellen. Öffentliche Tankstellen sind verpflichtet, die normgerechte Qualität des Kraftstoffs durch Anbringen des DIN-Aufklebers an den Zapfsäulen kenntlich zu machen.

Zusätzlich hat sich ein Großteil der deutschen und österreichischen Biodieselhersteller in der Arbeitsgemeinschaft Qualitätsmanagement Biodiesel e. V. (AGQM) zusammengeschlossen, um durch eigene Maßnahmen die Einhaltung der Norm zu gewährleisten. Auch zahlreiche Biodiesel-Tankstellen sind Mitglied und durch ein Kontrollzeichen an den Zapfsäulen erkennbar. Das soll dem Kunden signalisieren, dass an dieser Tankstelle nur qualitätsgesicherte Ware angeboten wird.

Eine Datenbank über die Bezugsquellen von Biodiesel finden Sie auf den Internetseiten der AGQM, Arbeitsgemeinschaft Qualitätsmanagement Biodiesel e. V.

Verbreitung

Biokraftstoffe in Deutschland 2008 (Quelle: BAFA/ FNR, 2009)

Biodiesel ist bislang der einzige Biokraftstoff, für den eine ausgeprägte Infrastruktur existiert.

• Die Biodieseltankstelle in Ihrer Nähe finden Sie auf der Internetseite der AGQM (Arbeitsgemeinschaft Qualitätsmanagement Biodiesel e.V.).

In den letzten 15 Jahren hat Biodiesel einen beachtlichen Anteil am deutschen Kraftstoffmarkt erobert - in 2008 lag dieser bei 4,5 Prozent oder 2,7 Mio. t (2007: 5,4 Prozent und 3,3 Mio. t). Fehlende Wettbewerbsfähigkeit in 2008 führte zu Einschnitten beim Absatz von Biodiesel als Reinkraftstoff (B100). So wurden in 2008 nur 1,1 Mio. t als Reinkraftstoff verbraucht - in 2007 waren es fast 1,9 Mio. t. Eine Folge dieser Entwicklung ist, dass ein Teil der 1.900 Biodieseltankstellen schließen mussten.

Während 2006 noch 152.000 Tonnen durch Pkw an öffentlichen Zapfsäulen abgesetzt wurden, waren es 2007 nur noch 96.000 Tonnen. Biodiesel wird vor allem von Betreibern größerer Fahrzeugflotten und Speditionen mit eigenen Tankeinrichtungen eingesetzt. Etwa 40% oder 1,35 Mio. Tonnen wurden bis Ende 2007 an diese Kundengruppe geliefert, die zudem 360.000 Tonnen von öffentlichen Tankstellen bezogen hat.

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Entwicklung Biodiesel-Produktion und -Absatz in Deutschland (Quelle: Ufop, VDB FNR)

Seit 2004 mischen Mineralölkonzerne dem von ihnen verkauften herkömmlichen Dieselkraftstoff Biodiesel bis zu 5 Prozent zu. Mit mehr als 1,6 Mio. Tonnen wurde so 2008 ein beträchtlicher Teil des Biodiesel dem fossilen Dieselkraftstoff beigemischt. Bedenken bezüglich der Einhaltung aktueller Abgasnormen bestehen laut Mineralöl- und Automobilindustrie nicht. In Deutschland ist seit 2009 sogar ein Anteil von 7 Prozent Biodiesel im Dieselkraftstoff erlaubt. Als B7 ist der Kraftstoff an den Zapfsäulen gekenntzeichnet.

Durch Steuerbefreiung begünstigt ist der Biodieselabsatz bis 2006 schnell gestiegen. Auch die Produktionskapazitäten haben erheblich zugenommen und lagen 2008 mittlerweile bei 5 Mio t. Vor allem in Anlagen in den neuen Ländern, allen voran Brandenburg und Sachsen-Anhalt, werden erhebliche Mengen Rapsöl zu Biodiesel verestert. Die Biodieselkapazitäten in 2009 wurden nicht weiter ausgebaut. Der Biodieselabsatz sank jedoch auch im Jahr 2009 weiter ab. Noch mit 3,3 Mio. t in 2007 konnte der Rückgang in 2008 auf 2,7 Mio. t. auch im Jahr 2009 (2,5 Mio. t) nicht aufgehalten werden.

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Verwendung von Biodiesel nach Nutzergruppen 2006 (Quelle: Ufop, AGQM) (Quelle: FNR)

Wenngleich Biodiesel im Jahr 2007 an über 1900 öffentlichen Tankstellen erhältlich war, wurden über diesen Vertriebsweg nur 456.000 t (14 %) Biodiesel abgesetzt. Es sind die Nutzfahrzeuge des Transportgewerbes, die mit 1,35 Mio. Tonnen die größte Menge an reinem Biodiesel (B100) verbrauchen. Die Mineralölindustrie mischte 2007 über 1,4 Mio. Tonnen Biodiesel konventionellem Diesel bei. Im Jahr 2008 wurden 2,7 Mio. t Biodiesel abgsetzt - davon 1,6 Mio. t als Beimischung und 1,1 Mio. t als Reinkraftstoff.

Freigabe

Bereits die deutsche Vornorm für Biodiesel war die Grundlage für einige Automobilhersteller, viele ihrer Modelle für Biodiesel freizugeben. Insbesondere der Volkswagen-Konzern, aber auch andere Hersteller haben eine Vielzahl ihrer Modelle für Biodiesel-tauglich erklärt. Bei den freigegebenen Modellreihen sind empfindliche Kunststoff- und Gummibauteile schon vom Hersteller durch Biodiesel-resistente Materialien ersetzt worden.

In jüngster Zeit werden Freigaben nur noch in Verbindung mit speziellen Biodiesel-Paketen erteilt. Hauptgrund ist die neue EU-Abgas-Norm Euro IV, die ab 2005 verbindlich ist. Aufgrund relativ hoher Stickoxid-Emissionen kann Biodiesel als Reinkraftstoff die strengeren Werte dieser Norm nicht mehr ohne Weiteres einhalten. Mit Hilfe eines Sensors, der verschiedene Kraftstoffe oder -mischungen erkennt, kann das Motormanagement auf das jeweilige Kraftstoffmischungsverhältnis eingestellt und die Verbrennung entsprechend optimiert werden. So lassen sich auch die Abgasgrenzwerte von Euro IV ohne Problem unterschreiten. Der Biodieselsensor ist mittlerweile als Zusatzausrüstung für einige Modelle der Volkswagen AG erhältlich.

Quelle

• Nachwachsende Rohstoffe - Daten und Fakten (PDF) - mit Daten von 2006, aktualisiert mit:
• www.fnr.de / Daten und Fakten - Stand: 09.05.2010
• www.bio-kraftstoffe.info/kraftstoffe/biodiesel.html

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Nachwachsende Rohstoffe - mit Bundesstatistiken

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