Treibstoffe der Zukunft

Ersetzt Energie aus Algen und Biomasse bald Diesel und Benzin?

Sinkende Rohstoffvorkommen und steigende CO2-Belastung lassen den Ruf nach umweltfreundlichen und preiswerten Alternativen zu Benzin und Diesel immer lauter werden. Potenzielle Treibstofflieferanten sind Biomasse - und Algen.

Salzwasseralgen in Bioreaktoren
Salzwasseralgen in Bioreaktoren Quelle: ZDF

Rudolf Diesel war seiner Zeit weit voraus: Der Motor, den er auf der Weltausstellung 1900 in Paris präsentierte, lief mit Erdnussöl. Doch dafür interessierte sich damals niemand - man wunderte sich bestenfalls darüber, wie jemand auf die Idee kam, Pflanzenöl als Treibstoff einzusetzen. Heute würde der Ingenieur als innovativ gelten. Schließlich werden fossile Brennstoffe immer knapper. Da gewinnt die Herstellung alternativer Kraftstoffe immer mehr an Bedeutung.

Treibstoff aus Rapsöl

Dieselmotor - um 1900
Dieselmotor - um 1900 Quelle: ZDF

Biodiesel ist zwar eine Alternative, kann Benzin und Diesel allerdings nicht vollständig ablösen. Alleine in Deutschland werden heute eine Million Hektar mit Raps bepflanzt, um daraus den umweltfreundlichen Kraftstoff zu gewinnen. Die Nachfrage ist immens und kann kaum gedeckt werden.

Synthetische Kraftstoffe

Rapsfeld
Rapsfeld Quelle: dpa

Der Treibstoff kann jedoch nur bei Dieselmotoren - und hier nicht bei jedem Fahrzeugtyp - verwendet werden. Er enthält einen aggressiven Stoff, der Dichtungen und Schläuche im Tank angreifen kann. Als vollständiger Diesel-Ersatz ist er auch wegen der erforderlichen riesigen Raps-Anbauflächen undenkbar. Damit ginge zu viel wertvoller Ackerboden für den Anbau von Nahrungsmitteln verloren. Vielversprechend, wenn auch umstritten, sind synthetische Kraftstoffe aus Biomasse wie beispielsweise Stroh, Holz oder Zucker. Sie unterscheiden sich von den konventionellen Treibstoffen Diesel und Benzin durch ein aufwändigeres Herstellungsverfahren und werden über den Zwischenschritt der Vergasung verflüssigt. Die Endprodukte unterscheiden sich chemisch zwar etwas von Benzin und Diesel, können aber - anders als das Rapsöl - ohne Einschränkung sowohl in Otto- als auch Dieselmotoren verwendet werden. Synthetische Kraftstoffe aus Biomasse müssen aber noch weiterentwickelt werden, um sie in großen Mengen für den Alltagsgebrauch anbieten zu können. Die Herstellungskosten sind recht hoch.

Einige Kraftstoffe sind aber schon unter dem Begriff "Biomass to Liquid" (BTL-/Biomasseverflüssigung) auf dem Markt erhältlich. Allerdings ist BTL auch in der Kritik. Denn eine verstärkte BTL-Produktion würde die Nahrungsmittel verteuern, da hierfür auch land- und forstwirtschaftliche Flächen genutzt werden müssen. Auch die CO2-Einsparungen sind je nach Herstellungsmethode fragwürdig. Denn bei der thermischen Umwandlung gehen je nach Verfahren ein bis zwei Drittel der in der Biomasse gespeicherten Energie verloren. Damit ist der Treibstoffertrag pro Hektar nicht zwingend höher als bei anderen Biotreibstoffen wie Rapsöl. Zudem muss der Aufwand für Ernte, Transport, Schreddern von Holz und anderen Materialien hinzugerechnet werden.

Energie aus Algen

Algen unter dem Mikroskop
Algen unter dem Mikroskop Quelle: ZDF

Ein großes Potenzial als Treibstofflieferanten sehen Forscher dagegen in Algen. Sie können analog den höheren Pflanzen mithilfe von Sonnenlicht und Kohlendioxid energiereiche organische Substanzen bilden. Die Überlebenskünstler gedeihen an ganz unterschiedlichen Stellen - in Ozeanen und Seen, aber auch in heißen Quellen und Gletschern sowie in Luftpartikeln. Dabei sind Algen die reinsten Energiewunder: Aus ihnen kann durch ein chemisches Verfahren 20 Mal so viel Biodiesel hergestellt werden wie aus der gleichen Menge Raps.

Grün-braune Masse aus Algen
Algenmasse zur Ölgewinnung Quelle: ZDF

Die Mikroorganismen könnten nicht nur als Basis für den Treibstoff von morgen dienen, sondern auch den CO2-Ausstoß von Kraftwerken verringern. Das zeigt ein Forschungsprojekt an der Jacobs University bei Köln. Dort lassen Forscher in Bioreaktoren Salzwasseralgen wachsen. Ernährt werden sie mit den CO2-Abgasen eines nahegelegenen Braunkohlekraftwerks. Die mikroskopisch kleinen Algen nehmen das Kohlendioxid auf und wachsen dabei in rasender Geschwindigkeit.

Einsatz direkt vor Ort

Ein weiterer Vorteil gegenüber anderen Bio-Treibstoffen ist, dass der Anbau nicht mit landwirtschaftlichen Nutzflächen konkurriert. Doch um die CO2-Bilanz nicht unnötig zu belasten, müssten die Algen direkt in der Nähe der Orte angebaut und verarbeitet werden, wo sie benötigt werden. Lange Transportwege belasteten wieder die Umwelt.

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