Biokraftstoff
Biokraftstoff
Biokraftstoff: Was ist das eigentlich?
Zu den Biokraftstoffen zählt man Biodiesel, Rapsöl, Ethanol, Methan aus Biogas oder die in der Entwicklung befindlichen Synthese- oder BTL-Kraftstoffe (vom Englischen: biomass-to-liquid). Sie kommen der Automobil- und Mineralölindustrie insofern entgegen, als dass sie Benzin und Diesel in vielen Parametern ähneln und in hochentwickelten Verbrennungsmotoren mit verhältnismäßig einfachen Anpassungsmaßnahmen eingesetzt werden können.
Abgesehen von Biomethan, welches chemisch identisch dem Erdgas ist, sind Biokraftstoffe flüssig und damit leicht zu speichern und über das bestehende Tankstellennetz verteilbar. Sie verfügen über eine ähnlich hohe Energiedichte wie konventionelle Kraftstoffe und engen die Reichweite der Fahrzeuge demzufolge nicht ein.
Zudem sind Biokraftstoffe, da sie aus pflanzlichen Rohstoffen gewonnen werden, quasi unendlich verfügbar. Als Rohstoffbasis dient eine breite Palette von Ölpflanzen, Getreide, Zuckerrüben, oder -rohr, speziellen Energiepflanzen, Wald- und Restholz sowie Holz aus Schnellwuchsplantagen.
Schließlich tragen Biokraftstoffe zum Klimaschutz bei, da bei ihrer Verbrennung nur das Kohlendioxid frei wird, das die Pflanzen zuvor im Wachstum gebunden haben. Auch wenn ihre CO2-Bilanz bedingt durch die Herstellungsverfahren nicht vollständig neutral ist, können sie doch in erheblichem Maß zur Reduktion von Treibhausgas-Emissionen im Verkehrssektor beitragen.
Aus eben diesen Gründen machen Biokraftstoffe bereits heute - energetisch betrachtet - etwa 6 Prozent des Gesamttreibstoffverbrauchs in Deutschland aus.
Trotz allem wird in den dicht besiedelten Ländern Mitteleuropas eine vollständig autarke Biokraftstoffversorgung kaum möglich sein. Allerdings gehen Experten davon aus, dass in Deutschland produzierte Biokraftstoffe bereits im Jahr 2020 einen Anteil von bis zu 25% an der gesamten Kraftstoffversorgung ausmachen können.
Warum Biokraftstoffe?
Die Verknappung der Erdölvorkommen bereitet den Fachleuten nicht erst seit gestern Sorgen. Auch die Verstärkung des Treibhauseffektes, hervorgerufen durch die von der Verbrennung fossiler Rohstoffe verursachten Emissionen von Kohlendioxid und anderen Treibhausgasen und die damit verbundene Erwärmung der Erdatmosphäre setzen Grenzen, deren Überschreiten in kaum vorhersagbare Veränderungen von Klima und Lebensbedingungen auf der Erde mündet.
Dass wir demzufolge Alternativen zu den fossilen Energieträgern benötigen, ist im Grundsatz also unumstritten. Während aber erneuerbare Energien bei der Wärme- und Stromerzeugung inzwischen schon erhebliche Marktanteile innehaben, werden Kraftstoffe heute noch fast vollständig aus Erdöl gewonnen. Zudem steigerte der Verkehrssektor, noch vor den privaten Haushalten und der Industrie größter Energieverbraucher, den Ausstoß von Klimagasen seit 1990 entgegen dem Trend um 10 Prozent.
Biokraftstoffe aus Pflanzenölen, Getreide, Holz u. a. nachwachsenden Rohstoffen bieten denkbare Alternativen und werden künftig maßgeblich zu einer nachhaltigen Mobilität beitragen. Im Verkehrsbereich offerieren pflanzliche Rohstoffe aus heutiger Sicht die einzige technisch erprobte und schnell umsetzbare Option, fossile Energieträger zu substituieren. Umfangreiche Marktpotenziale und vertretbare Kosten gekoppelt mit bestehenden Steuererleichterungen sprechen dafür, dass Biokraftstoffe ihre Möglichkeit auch ausreizen werden.
Ressourcenschonung und Klimaschutz
Die Mobilität unserer Gesellschaft wird heute in erster Linie durch fossile Energieträger, vor allem Erdöl, sichergestellt. Dessen Vorkommen ist jedoch begrenzt. Wann das Öl aufgebraucht sein wird, kann zwar niemand genau sagen. Einig sind sich die Experten jedoch darüber, dass bei weltweit steigender Nachfrage billiges Erdöl knapper wird. Deshalb gilt es, mit den vorhandenen Ressourcen sparsamer umzugehen und nach neuen Alternativen zu suchen.
Der Verbrauch fossiler Energieträger im Verkehrsbereich bringt zudem gravierende Umweltprobleme wie die Verstärkung des Treibhauseffekts mit sich. Die hierfür verantwortlichen Kohlendioxid (CO2)-Emissionen werden vor allem durch die Verbrennung fossiler Rohstoffe hervorgerufen.
Bei der Verbrennung von biogenen Kraftstoffen wird CO2 frei - dies jedoch nur in der Menge, in der es die pflanzlichen Rohstoffe zuvor im Wachstum aus der Atmosphäre gebunden haben. Die CO2-Bilanz ist damit weitgehend neutral. Obwohl zur Herstellung des Bio-Kraftstoffs Energie aufgewendet wird, die in der Regel aus fossilen Quellen stammt, können im Vergleich zur Verbrennung von Diesel- und Ottokraftstoffen große Mengen CO2 eingespart werden. Biogene Kraftstoffe leisten so einen entscheidenden Beitrag zum Klimaschutz.
- Quelle: http://biokraftstoffe.fnr.de/de/kraftstoffe/einfuehrung/ - Abgerufen: 09.10.2013
Statistik
In 2012 wurden Deutschland 53 Mio. Tonnen Kraftstoff verbraucht. Neben Dieselkraftstoff mit 59,5% und Ottokraftstoff mit 33,3% lag der Anteil biogener Kraftstoffe bei 3,8 Mio. t bzw. 5,7 Prozent - bezogen auf den Energiegehalt.
Biodiesel bleibt mit 2,5 Mio. Tonnen der wichtigste Biokraftstoff in Deutschland. Er wird als Reinkraftstoff und vor allem über die Beimischung zu normalem Diesel genutzt. Pflanzenölkraftstoff fand ausschließlich als Reinkraftstoff in angepassten Motoren Verwendung, während Bioethanol nahezu vollständig über die Beimischung zu Ottokraftstoff vertrieben wurde. Der Bioethanolabsatz in Deutschland stieg in 2012 auf über 1,3 Mio. t.
Neben der Schonung fossiler Ressourcen spielt der ökologische Aspekt auch hier eine wichtige Rolle: Biotreibstoffe können einen erheblichen Beitrag dazu leisten, dass die vorgegebenen Ziele der CO2-Einsparung erreicht werden können. Im Jahr 2012 wurden durch die Nutzung von Biokraftstoffen fast 5 Mio. t CO2 -äq. eingespart.
Biokraftstoffe in Deutschland
Den größten Marktanteil der in Deutschland verbrauchten Biokraftstoffe macht der meist aus Rapsöl hergestellte Biodiesel aus. Im Dieselkraftstoff „B 7“ ist er mit einem Anteil bis zu sieben Prozent enthalten. Neben der Beimischung wird Biodiesel in Nutzfahrzeugflotten als Reinkraftstoff (B100) verwendet.
Ein weiterer Rein-Biokraftstoff ist Rapsölkraftstoff. In umgerüsteten Motoren ist er vor allem in der Land- und Forstwirtschaft eine Alternative.
In dem seit 2011 erhältlichen Super-Benzin „E 10“ sind bis zu zehn Prozent Bioethanol enthalten. Ethanol, das in Deutschland vor allem aus Getreide oder Zuckerrüben erzeugt wird, ist darüber hinaus Hauptkomponente des Kraftstoffs E85, einem Gemisch aus 85 % Ethanol und 15 % Ottokraftstoff. Dieser Kraftstoff kann in sogenannten Flexible Fuel Vehicles (FFV) verwendet werden.
Neben den heute verfügbaren flüssigen Biokraftstoffe kann Biomethan als gasförmige Alternative Erdgas als Kraftstoff ersetzen. Dafür wird das Biogas aus Energiepflanzen und landwirtschaftlichen Reststoffen auf Erdgasqualität aufbereitet. In dieser Form kann es an Tankstellen über das bestehende Erdgasnetz verfügbar gemacht werden.
Besondere Erwartungen werden auf Kraftstoffoptionen gesetzt, die die Biomasse noch effizienter nutzen. Vor allem Ethanol aus Lignozellulose und synthetische Biokraftstoffe, auch BtL-Kraftstoffe (Biomass-to-Liquid) genannt, könnten dazu erheblich beitragen. So setzt die Bundesregierung große Hoffnungen auf das bioliq-Konzept – ein Verfahren, mit dem synthetische Biokraftstoffe für Diesel- und Benzinmotoren erzeugt werden. Ihr Einsatz in Pkw, Lkw und Schiffsmotoren bis hin zum Flugzeugtriebwerk ist denkbar, sie verbrennen sehr sauber und verbinden das Potenzial hoher Flächenerträge mit einer breit einsetzbaren Rohstoffpalette inklusive organischer Reststoffe. Gelingt es, diese Potenziale in der Praxis zu erschließen, können BtL-Kraftstoffe wesentliche Beiträge zur künftigen Energieversorgung leisten.
Biokraftstoffe und Nachhaltigkeit
Allen in Deutschland, aber auch der EU abgesetzten Biokraftstoffen ist gemein, dass sie seit 2011 besondere Anforderungen im Bezug auf ihre nachhaltige Erzeugung erfüllen müssen. Über die Nachhaltigkeitsverordnung (BioKraft-NachV) sind Kriterien definiert, die sicherstellen, dass beim Biomasseanbau weltweit keine wertvollen Lebensräume für seltene Pflanzen und Tiere – wie Moore oder Regenwälder – verloren gehen. Zudem müssen Biokraftstoffe über die gesamte Wertschöpfungskette ab 2011 mindestens 35 Prozent Treibhausgase gegenüber fossilen Kraftstoffen einsparen – eine positive Umweltwirkung ist somit gesetzlich vorgeschrieben. Diese Vorgaben erhöhen sich ab 2017 auf 50%. Neuanlagen, die ab 2016 in Betrieb gegangen müssen ab dem Jahr 2018 sogar eine THG-Einsparung von 60% erreichen.
- Quelle: http://biokraftstoffe.fnr.de/kraftstoffe/ - Abgerufen: 09.10.2013
Kraftstoffvergleich
| Eigenschaften von Biokraftstoffen | |||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Dichte [kg/l] |
Heizwert [MJ/kg] |
Heizwert [MJ/l] |
Viskosität bei 20°C [mm²/s] |
Cetan- zahl |
Oktan- zahl (ROZ) |
Flamm- punkt [°C] |
Kraftstoff- äquivalenz [l] | ||||||||||||||||||||||
| Dieselkraftstoff | 0,83 | 43,1 | 35,87 | 5,0 | 50 | – | 80 | 1 | |||||||||||||||||||||
| Rapsölkraftstoff | 0,92 | 37,6 | 34,59 | 74,0 | 40 | – | 317 | 0,96 | |||||||||||||||||||||
| Biodiesel | 0,88 | 37,1 | 32,65 | 7,5 | 56 | – | 120 | 0,91 | |||||||||||||||||||||
| Biomass-to-Liquid (BtL) 1) | 0,76 | 43,9 | 33,45 | 4,0 | > 70 | – | 88 | 0,97 | |||||||||||||||||||||
| Ottokraftstoff | 0,74 | 43,9 | 32,48 | 0,6 | – | 92 | < 21 | 1 | |||||||||||||||||||||
| Bioethanol | 0,79 | 26,7 | 21,06 | 1,5 | 8 | > 100 | < 21 | 0,65 | |||||||||||||||||||||
| Ethyl-Tertiär-Butyl-Ether (ETBE) |
0,74 | 36,4 | 26,93 | 1,5 | – | 102 | < 22 | 0,83 | |||||||||||||||||||||
| Biomethanol | 0,79 | 19,7 | 15,56 | – | 3 | > 110 | – | 0,48 | |||||||||||||||||||||
| Methyl-Tertiär-Butyl-Ether (MTBE) |
0,74 | 35,0 | 25,90 | 0,7 | – | 102 | - 28 | 0,80 | |||||||||||||||||||||
| Dimetylether (DME) | 0,67 2) | 28,4 | 19,03 | – | 60 | – | – | 0,59 | |||||||||||||||||||||
| Biomethan | 0,72 5) | 50,0 | 36,00 3) | – | – | 130 | – | 1,4 4) | |||||||||||||||||||||
| Wasserstoff GH2 | 0,016 | 120,0 | 1,92 | – | – | < 88 | – | 2,8 | |||||||||||||||||||||
1) Werte auf Grundlage von FT-Kraftstoffen, 2) bei 20°C, 3) [MJ/m³], 4) Biomethan in [kg], 5) [kg/m³] - Quelle: FNR
TREIBHAUSGAS-EMISSIONEN
| Einsparung von CO2-Emissionen 2008 | |||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| durch Bioenergie gesamt | 57,2 Mio. t CO2 | ||||||||||||||||||||||||||||
| durch Biokraftstoffe | 8,33 Mio. t CO2 | ||||||||||||||||||||||||||||
| durch Strom aus flüssiger Biomasse | 0,86 Mio. t CO2 | ||||||||||||||||||||||||||||
| durch Wärme aus flüssiger Biomasse | 1,55 Mio. t CO2 | ||||||||||||||||||||||||||||
Quelle: BMU/AGEE-Stat (Juni 2009)
Energiesteuergesetz (EnergieStG)
Die Energiesteuer-Richtlinie der EU 2003/96/EWG vom 27. Oktober 2003 gab den Mitgliedsstaaten eine Überarbeitung der Besteuerung von Energieerzeugnissen und elektrischem Strom vor. Die Umsetzung der Richtlinie in nationales Recht erforderte eine grundlegende Überarbeitung des Mineralölsteuerrechts. Zum 1. August 2006 wurde daher das Mineralölsteuergesetz durch das Energiesteuergesetz abgelöst. Die Einzelheiten der steuerlichen Begünstigungen und Regelungen sind in der zum 4. August 2006 in Kraft getretenen Energiesteuer-Durchführungsverordnung (EnergieStV) definiert. Am 18. Juni 2009 hat der Deutsche Bundestag dem Gesetzentwurf der Bundesregierung zur Änderung der Förderung von Biokraftstoffen vom 1. Dezember 2008 zugestimmt. Eine weitere Änderung der Besteuerung von Biodiesel und Pflanzenöl wurde in Artikel 13 des Wachstumsbeschleunigungsgesetzes festgelegt.
Seit Januar 2013 beträgt die Energiesteuer für Biodiesel und Pflanzenöl 45,03 Cent/l. Die staatliche Förderung beider Reinkraftstoffe wurde nicht, wie durch die Branche gefordert, über das Jahr 2012 hinaus verlängert. Bis 2012 wurden Biodiesel und Pflanzenöl als Reinkraftstoff durch einen reduzierten Steuersatz (Biodiesel: 18,6 Cent/l und Pflanzenölkraftstoff: 18,5 Cent/l) entlastet.
Die Land- und Forstwirtschaft kann reine Biokraftstoffe auch weiterhin ohne zusätzliche Energiesteuerbelastungen einsetzen (§ 57 EnergieStG). Allerdings muss dazu eine entsprechende Energiesteueranmeldung inklusive Entlastung an das zuständige Hauptzollamt (www.zoll.de) erfolgen. Die Entlastung erfolgt durch Rückvergütung der zur Entlastung angemeldeten Biokraftstoffmenge.
Bis 2015 steuerbefreit sind besonders förderwürdige Biokraftstoffe. Nach § 50 EnergieStG sind diese wie folgt definiert:
- synthetische Kohlenwasserstoffe oder synthetische Kohlenwasserstoffgemische, die durch thermochemische Umwandlung von Biomasse gewonnen werden,
- Alkohole, die durch biotechnologische Verfahren zum Aufschluss von Zellulose gewonnen werden, oder
- Energieerzeugnisse, die einen Bioethanolanteil von 70 bis 90 Prozent enthalten, hinsichtlich des Bioethanolanteils.
Biomethan als Kraftstoff ist steuerbefreit bis 2015 (Erdgas und Flüssiggas als Kraftstoff sind steuerermäßigt bis 2018).
Grundsätzlich kann eine Energiesteuerentlastung für Biokraftstoffe nach § 50 nur in Anspruch genommen werden, wenn bei der Erzeugung der eingesetzten Biomasse nachweislich bestimmte ökologische und soziale Anforderungen an eine nachhaltige Produktion der Biomasse sowie zum Schutz natürlicher Lebensräume erfüllt werden und wenn der Biokraftstoff eine bestimmte Treibhausgasminderung aufweist.
Eine Steuerentlastung wird nicht gewährt, sofern der Biokraftstoff bereits eine anderweitige staatliche Förderung im In- oder Ausland erhalten hat.
Die ermäßigten Steuersätze für Biokraft- und Bioheizstoffe unterliegen einer jährlichen Überprüfung in Bezug auf eine mögliche Überförderung (§ 50 Abs. 6). Unternehmen, die Biokraft- und Bioheizstoffe herstellen, sind verpflichtet, die erforderlichen Daten für eine zollamtliche Überprüfung bereitzuhalten und auf Anforderung dem Hauptzollamt vorzulegen (§ 50 Abs. 6a).
In der folgenden Übersicht ist die stufenweise Anhebung der Energiesteuer auf reine Biokraftstoffe bis zum Jahr 2013 dargestellt:
| Jahr | Biodiesel Cent/l |
Pflanzenöl Cent/l |
|---|---|---|
| Aug. 2006 | 9,00 | 0 |
| 2007 | 9,00 | 2,151 |
| 2008 | 14,90 | 9,90 |
| 2009 | 18,30 | 18,25 |
| 2010 | 18,60 | 18,50 |
| 2011 | 18,60 | 18,50 |
| 2012 | 18,60 | 18,50 |
| ab 2013 | 45,03 | 45,03 |
1 aus fiktiver Quote
- Quelle: http://biokraftstoffe.fnr.de/rahmenbedingungen/gesetzeslage/energiesteuergesetz/ - Abgerufen: 09.10.2013
Kraftstoffbedarfsprognose Deutschland 2003–2025
 Kraftstoffbedarf: Entwicklung und Prognose 2003 - 2025 (Quelle: Mineralölwirtschaftsverband - Ölprognose 2006) (Quelle: FNR) |
Dank effektiverer Technologien wird der Kraftstoffbedarf Deutschland in den nächsten Jahren merklich sinken. Vor allem bei Ottokraftstoffen wird sich das bemerkbar machen. Wurden 2003 noch 25.900 t Ottokraftstoff benötigt, werden es 2025 nur noch 13.600 t sein.
Quelle
- biokraftstoffe.fnr.de - Abgerufen: 09.05.2010 und 09.10.2013
- ein kleiner Teil auch aus Flyer: "Biokraftstoffe Basisdaten Deutschland" - Stand: Oktober 2009
Sonnenenergie:
Photovoltaik |
Solarthermische Kraftwerke |
Sonnenkollektor |
Passive Solarnutzung
Windenergie •
Wasserkraft •
Erdwärme:
Geothermie |
Wärmepumpen (Umgebungswärme)
Nachwachsende Rohstoffe:
Biomasse |
Energiepflanzen |
Bioenergie |
Biokraftstoffe:
Pflanzenöl |
Biodiesel |
Bioethanol |
Biomass-to-Liquid |
Biogas
Erneuerbare-Energien-Gesetz
Biomasse aus
Strom, -
Wärme;
Kosten/Preise |
Energiepflanzen
(Raps) •
Bioenergie:
Biokraftstoff:
Pflanzenöl |
Biodiesel |
Bioethanol |
Biomass-to-Liquid |
Biogas
Industr. Nutzung:
Rohstoffmengen |
Baustoff |
oleochem. Anwendung |
Naturarznei, Kosmetika |
Biowerkstoff:
Biokunstst. |
naturfaserverst. Kunstst. |
WoodPlasticComposites