Eine Studie des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) soll zeigen, welche Mengen flüssiger Energieträger in der EU aus Rest- und Abfallstoffen gewonnen werden können. Denn flüssiger Kraftstoff bleibe trotz E-Mobilität wichtig, erklären die Forscher. Europa könnte laut der Auswertung seinen gesamten Kraftstoffbedarf für den Straßenverkehr bis zum Jahr 2040 aus erneuerbaren Quellen decken – bis 2030 bereits mehr als zur Hälfte.
Demnach verfügt die EU über ausreichend Rest- und Abfallstoffe, um den gesamten Straßenverkehr mit klimaneutralen flüssigen Energieträgern zu versorgen. Für die Studie untersuchten die Autoren, welche Mengen biogener Rohstoffe – also pflanzliche Reststoffe, Holzreste oder Bioabfälle – in Europa vorhanden sind, wie sie sich technisch zu erneuerbaren Kraftstoffen umwandeln lassen und welchen Kraftstoffbedarf der Straßenverkehr künftig haben wird.
„Europa verfügt langfristig über ausreichend nachhaltige Ressourcen, um ohne fossiles Öl mobil zu sein“, sagt Thomas Hirth, Vizepräsident Transfer und Internationales des KIT. „Angesichts der aktuellen Unsicherheiten auf den internationalen Energiemärkten ist das eine gute Nachricht. Wenn wir Rest- und Abfallstoffe effizient nutzen, können wir den Straßenverkehr unabhängiger von Energieimporten machen und gleichzeitig CO₂-Emissionen senken.“
„Vielfalt erneuerbarer Rohstoffe macht Europa unabhängiger“
Der im Auftrag von BMW durchgeführten Studie wurden Rahmenbedingungen für eine ambitionierte Erfüllung des Pariser Klimaschutzabkommens zugrunde gelegt. Sie bezieht sich auf ein günstiges Szenario, dessen Voraussetzungen von Politik und Gesellschaft zum Teil noch geschaffen werden müssen. Die Analyse zeigt, dass besonders große Mengen an Rest- und Abfallstoffen genutzt werden können – zum Beispiel Stroh aus der Landwirtschaft, Holzreste aus der Forstwirtschaft oder biogene Abfälle. Hinzu kommen Zwischenfrüchte, also Pflanzen, die zwischen zwei Ernten angebaut werden, sowie Energiepflanzen, die auf wenig ertragreichen Böden wachsen und nicht mit der Nahrungsmittelproduktion konkurrieren.
„Diese Vielfalt sorgt dafür, dass die Rohstoffbasis stabil bleibt und nicht von einem einzelnen Stoff abhängt“, so die Forscher. „Viele glauben, dass Alt-Speiseöl die zentrale Quelle für erneuerbare Kraftstoffe ist. Tatsächlich macht es nur etwa ein Prozent des Rohstoffportfolios aus“, erklärt Thomas Koch vom Institut für Kolbenmaschinen (IFKM) des KIT, der die Studie geleitet hat. „Die wirklich großen Potenziale liegen beispielsweise in Pflanzenresten und Holzfasern. Diese Stoffe fallen ohnehin an – und können ausreichend klimafreundliche Kraftstoffe liefern. Das kann aber nur gelingen, wenn der Herstellung von fortschrittlichen reFuels-Biokraftstoffen von Politik und Gesellschaft die notwendige Priorität eingeräumt wird.“
Vom Reststoff zum Kraftstoff
Die Forscher untersuchten mehrere technische Wege, um aus Biomasse nutzbare Kraftstoffe herzustellen. Dazu zählt das HVO-Verfahren (HVO steht für „Hydrotreated Vegetable Oil“), bei dem ölhaltige Reststoffe zu Dieselersatz hydriert werden, sowie methanolbasierte Verfahren. Bei diesen entsteht aus Pflanzenresten als Zwischenprodukt zunächst ein Gas, das anschließend zu Benzin- oder Dieselersatz weiterverarbeitet wird. „Mit diesen Verfahren können wir aus sehr unterschiedlichen Reststoffen hochwertige Kraftstoffe herstellen“, sagt Nicolaus Dahmen vom Institut für Katalyseforschung und -entwicklung des KIT. „Das ist wichtig, weil Europa über eine breite Palette an Biomassen verfügt. Die Technologien funktionieren auch dann, wenn der Rohstoffmix sich ändert.“
Während es HVO schon an der Zapfsäule gibt, sind Kraftstoffe aus anderen Verfahren noch in der Entwicklung. Sie werden am KIT bereits hergestellt und in Autos getestet. Mit den erprobten Verfahren lassen sich den Angaben zufolge auch große Mengen Kraftstoff erzeugen. Die Studie zeigt außerdem: Wenn zusätzlich Wasserstoff zugeführt wird, steigt die Ausbeute nochmals deutlich.
„Trotz Elektromobilität bleibt flüssiger Kraftstoff wichtig“
Auch wenn Europa sehr ambitioniert elektrifiziere, bleibe ein großer Bedarf an flüssigen Kraftstoffen bestehen, sagt Olaf Toedter vom IFKM. „Viele Fahrzeuge bleiben noch lange im Einsatz. Für diese Bestandsflotte bieten erneuerbare Kraftstoffe eine direkte Möglichkeit, CO₂-Emissionen zu vermeiden.“
hu.ms meint
Die verbrenner emittieren ja trotzdem dort wo sie fahren !
Biomasse ist viel besser als energiespeicher für die stromversorgung geeignet. Einsatz bei dunkelflaute !
Und entscheidend: die energieeffizienz von explositions-motoren ist unverändert schlecht im vergleich zu elekrtoantrienen.
Oder anders ausgedrückt: wieviel kg biomasse werden für 100km fahren für verbrenner und für stromerzeugung und anschliessender BEV-fahrt benötigt ?
M. meint
In Masse kann ich das nicht beantworten, aber ich kann dir den Ertragsfaktor zw. Energiemais (also Biogas) und PV geben.
Pro Flächeneinheit kannst du von einem Faktor 25 bis 40 ausgehen, je nach Region, Alter der Anlage, Ausrichtung, usw.
Nicht berücksichtigt sind dabei die Bodenvorbereitung für den Mais, die Ernte, die Düngung – alles brutto, außer die Verstromung, die ist da mWn schon mit Wirkungsgrad gerechnet.
Also, wenn beim Maisfeld im Jahr z.B. 10 MWh rauskommen, stehen dem auf dem gleichen Feld 250 bis 400 MWh gegenüber. Photosynthese ist im Wirkungsgrad halt echt bescheiden.
Damit und ergänzenden Daten kann man es vielleicht rechnen.
Würde CO2-Capturing gut funktionieren, könnte man auf dem Feld eine E-Synthese aufbauen und mehr Gasertrag einfahren als mit Pflanzen. Ohne Düngung, Pflügen,…
Aber auf jeden Fall wäre mal angesagt, das teure (hoch subventionierte) Biogas statt einfach ganzjährig in die Grundlast – wo es nicht viel bewirkt – in die Speicherung zu bringen, damit man es dann verbrauchen könnte, wenn es am wertvollsten ist: im Winter.
hu.ms meint
Es geht doch nicht um zusätzliche flächen für biomasse.
Es geht darum, die vorhandene vollständig zur stromgewinnung zu nutzen. Und zwar geanu an den 40-50 tagen im jahr, wenn zuwenig von WKA und PV kommt.
Durch den gärvorgang ist er einsatz innerhalb von minuten aber nicht so einfach.
M. meint
Wer redet denn von zusätzlichen Flächen?
Das Gegenteil ist doch der Fall.
Die Situation ist doch die, dass wir ganzjährig ~ 4 bis 5% Strom aus Biogas in der Grundlast haben. Das ergibt wirtschaftlich aber nur fie die Landwirte Sinn.
Vergleiche oben nochmal die Ertragsfaktoren. 25 bis 40, beim Jahresertrag.
Wenn man also 1 von 30 Feldern mit PV ausstattet, hat man über weite Bereiche es Jahres die gleiche Energieerzeugung – evtl. mit Pufferung für die Nacht, da kann man jetzt 1000000 Modelle rechnen.
Die anderen 29 Felder werden dann frei und müssen keine Grundlast mehr tragen (müssten sie eh nicht), dieses Gas könnte man also speichern und hätte es im Winter zur Verfügung.
Dass an 40 bis 50 Jahren im Jahr „zuwenig von PV und Wind kommt“, ist übrigens eine sehr eigenwillige Definition.
Man könnte es über die 2% Schwelle definieren, die 5% Schwelle ( bezogen auf die installierte Leistung, s.o.), dann sind es viel weniger als 40 Tage (je nach Schwellwert 10 oder 15).
Oder man sagt, dass PV und Wind IMMER zu wenig liefern, dann muss man EE weiter ausbauen. Die temporären Überschüsse bekommen wir schon unter. Im europäischen Handel, oder in Sythesegas, Wasserstoff, da gibt es genug Möglichkeiten.
hu.ms meint
„dieses Gas könnte man also speichern und hätte es im Winter zur Verfügung“
Erklär doch mal wie du aus tausenden bio-anlagen das gas speichern willst.
Nur neben jeder anlage sinnvoll.
Interessant ist doch gerade die dezentrale einspeisung bei zu wenig wind/sonne. Und da liegt das problem bei der anlaufzeit = vergährung.
Und natürlich gehe ich immer vom endausbau = 88% erneuerbare aus.
EQ-Fahrer meint
Wenn man sich die Studie genau anschaut, dann stellt man fest, dass die Verfasser mit 50% BEV Anteil im Markt im Jahr 2040 rechnen und selbst dann schafft man im realen Case nur 68% Deckung des Krafstoffbedarf mit den CNFs.
Würde man die Fläche, die die Studie annimmt, die für den Anbau von Energiepflanzen benötigt werden würde, mit Freiflächen-PV voll machen könnte man 70% des Strombedarfs der gesamten EU damit decken.
Elvenpath meint
Ich glaube kein Wort davon. Die Tabakindustrie hatte damals auch reihenweise gekaufte Studien in Umlauf gesetzt. Und leider gibt es in letzter Zeit einen starken anstieg beim Betrug von wissenschaftlichen Arbeiten.
M. meint
Ich habe jetzt nochmal ganz, ganz kurz auf die verlinkte Studie geschaut.
Der dritte Name in der Überschrift ist Thomas Koch, oder wie man ihn auch nennt: Kolben-Koch. Neben ihm kommen noch die beiden erstgenannten Autoren vom “ Institut für Kolbenmaschinen (IFKM)“.
Damit ist zur Neutralität dieser Studie ALLES gesagt.
Trotzdem: die Potenziale, die es gibt, zu nutzen, ist schon richtig. Aber das sollte wirklich nur aus Reststoffen* mit Hilfe von grünem Wasserstoff geschehen, und das ist viel zu wenig Material, um auch nur einen Liter davon für PKWs zu verschwenden.
Flugzeuge! Die können das brauchen.
*kein umdeklariertes frisches Palmöl, das ist ein Umweltverbrechen – und deswegen auch verboten
Jeff Healey meint
Ach, Kolben-Koch, der mal wieder.
Einer von denen, die um jeden Preis an Technologien von gestern kleben.
Dann kann ich mir den Rest der „Studie“ getrost sparen.
Ossisailor meint
Die Studie ist nicht sinnlos, weil es die Verbrenner ja noch lange geben wird und noch über Jahre die Mehrheit im Bestand stellen. Dafür muss ja auch eine Alternative geschaffen werden. Insofern kann Kolben-Koch ja durchaus noch was sinnvolles beitragen.
M. meint
Ne, das ist leider Unfug.
In der Studie wird ja behauptet, dass wir das in Europa mit „re-Fuels“ machen könnten – für alle.
Und damit meint man nicht „zur Überbrückung“, sondern auf Dauer.
Aber wenn man jetzt mal schaut, will man quasi alles, was man mobilisieren kann, dafür verwerten. Stroh – das hat heute eine andere Verwendung, das müsste man dafür erst umleiten.
Man will „Zwischenernten mit Energiepflanzen“ machen. Nur um auf die benötigte Menge zu kommen.
Und dann klingt raus, dass die Politik das unterstützen müsste. Tja.
Das Thema ist aber: das ist dann für Deutschland. Das werden andere Länder nicht machen, und die werden dann entweder
a) in der Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen bleiben WOLLEN (um uns zu helfen? Haha), oder
b) ihre eigene Politik weiterbetreiben und sich unabhängiger machen.
Und diese Länder fallen dann als Markt weg, weil eine Industrie (und Gesellschaft), der man ein „weiter so“ verkauft, gar nicht daran arbeitet, international Anschluss zu finden.
Und das läuft hier schon lange so, und deswegen ist das vor allem bei uns eine idiologische Debatte (ok, in Trumpland auch), die uns von den Fakten ablenkt.
Damit Kolben-Koch nicht umdenken muss.
Bob meint
Das Problem ist halt, dass die Reststoffe derzeit anderweitig genutzt werden. In Landwirtschaft und Gartenbau oder bereits energetisch. Es gibt nicht viel, das einfach frei zu haben ist.
Jeff Healey meint
Ich bezweifle stark, dass diese Forschung zu einem breiten Einsatz führt.
In zwanzig Jahren wird, überspitzt gesagt, nur noch eine Minderheit einen „reinen“ Verbrenner mit H-Kennzeichen fahren.
Weil der Fusionsreaktor über unseren Köpfen die billigste Energiequelle ist.
Weil die Menschen jetzt immer schneller und öfter in Berührung mit überlegenen E-Antrieben kommen (teils auch durch die Hybride).
Weil die aktuelle Fahrzeuggeneration nicht für zwanzig Jahre Haltbarkeit entwickelt wurde.
Und zu guter letzt, aus dem Auspuff der Fahrzeuge mit „flüssigem Energieträger aus Abfallstoffen“ zur Verwendung in einem Verbrennungsmotor, kommen immer noch Giftstoffe.
Aber ja, lass mal machen, den Herrn Koch und Freunde.
South meint
Naja, hat die Branche nur allzugerne einen Tunnelblick, Hauptsache, ich muss mein Business nicht ändern, da darf im wahrsten Sinne des Wortes, die Welt untergehen. Wir brauchen E Fuels und auch H, keine Frage, aber es müssen noch ganz viele andere Brache/Bereiche ebenfalls decarbonisiert werden wie Flugzeuge, Schiffe, Stahl- Chemische etc. Industrien, Sprit für Winterflauten… in Kürze, alles was man schwer bis gar nicht mit Accus betreiben kann und was auch gern ausgeblendet wird, das wichtigste, dafür müssen wir erstmal quasi in erneuerbare Energie schwimmen und da sind wir Lichtjahre davon entfernt. Ein Auto mit E Fuels und H sind wahrlich Dreckschleudern, reines Greenwashing… wenn wir mal soviell EE haben, dass wir das für Autos verschwenden können, ey, sehr gerne, aber das wir hier keiner mehr erleben…
Ossisailor meint
Grundlage solcher Studien ist ja immer die Annahme, dass Verbrenner auch noch in Zukunft einen recht hohen Anteil am aktiven Fahrzeugbestand haben werden, auch wenn sie nicht mehr verkauft werden. Derzeit machen BEV in D rund 4 % des Bestandes aus. Daher ist es durchaus sinnvoll, über Alternativen zur derzeitigen Versorgung für diese Stinker nachzudenken. Vermutlich werden diese Alternativen teuer, und das ist auch gut so, weil so der Umstieg auf BEV beschleunigt wird.
eBikerin meint
„Vermutlich werden diese Alternativen teuer,“
Oder auch nicht – HVO100 kostet hier in der Region aktuell so 7 cent mehr als der normale Diesel. Merkwürdigerweise ist das immer so – also egal wieviel der Diesel kostet – HVO kostet dann 7 bis 10 cent mehr. Man könnte glatt vermuten, dass da ein wenig Abzocke gemacht wird.
Ossisailor meint
HVO100 ist von der CO2-Abgabe befreit, die immerhin 17-21 Cent/l beträgt. Daher gilt: HVO100 ist teurer.
Mäx meint
Naja aber das geht ja an dem Punkt vorbei der gemacht wurde.
Ja, HVO100 ist teurer als konventioneller Diesel, das ist klar.
Aber man konnte den für 1,7€/l anbieten als der Diesel 1,6€/l kostete und jetzt wo der Diesel 2,2€/l kostet bietet man ihn für 2,3€/l an…weil man es muss oder weil man es kann?
Also vorher hat man den mit riesigem Verlust verkauft?
Lanzu meint
@Mäx
Das ist ökonomisch nicht schwer zu verstehen.
Das Problem bei HVO100 ist die Verfügbarkeit (Ausgangsprodukte und Anlagen) Solange es etwas teurer als normaler Diesel ist, ist die Nachfrage so klein, dass das Angebot ausreicht.
E.Korsar meint
Das ist keine Abzocke. Die müssen doch in den expandierenden HVO100-Markt investieren. Das ist so ähnlich wie bei… sagen wir mal Ladeinfrastruktur. ;-) SCNR
M. meint
Das einfachste ist doch, jetzt ernsthaft am BEV und seiner Infrastruktur zu arbeiten.
Modelle in Europa entwickeln und bauen, denn wenn die Leute in Arbeit sind, können die die Autos auch kaufen.
Dazu wie gesagt die komplette Infrastruktur, und die ist mit HPC an den Autobahnen eben nicht erledigt. Laden muss man in jeder Straße können.
Und dann wird man sehen: wenn jeder in seiner Nachbarschaft, also auch Menschen, die Schicht fahren, die in Urlaub fahren, die nicht zu Hause laden können, trotzdem BEV fahren UND das auch noch billiger – dann kommen die ins Grübeln. 2035 kauft dann niemand mehr einen neuen Verbrenner.
Dafür jetzt noch eine neue Übergangstechnologie – die aber eigentlich eine dauerhafte Technologie sein will, die halt mit Milliarden gefördert werden muss – für die paar Jahre?
Wenn das erstmal da ist, kommt die Frage: wozu brauchen wir eigentlich BEV, wir haben doch HVO!
Auf den Trick sollte man nicht reinfallen.
THeRacer meint
… der Fahrzeugbestand sagt nur wenig über die Fahrleistung und den Verbrauch desselben aus. Wer z.B. seinen Oldtimer mit H-Kennzeichen und seinen Youngtimer für die Urlaubslangstrecken behält, und 80 % der restlichen Alltagsfahrten mit einem eAuto/BEV absolviert, reduziert deutlich den giftigen fossilen Stinkestoffverbrauch um mehr als 80 % bei Ver3fachung des persönlichen Fahrzeugbestands …
Elvenpath meint
Entfernt. Bitte verfassen Sie konstruktive Kommentare. Danke, die Redaktion.
LMdeB meint
Gut! Konjunktiv beenden & los geht’s …
David meint
Das alles ist verbrennen von Dreck. Europa ist auf dem Weg zur Elektromobilität und für das größte Problem auf dem Weg dahin hat die Natur in ihrer unendlichen Weisheit eine ausgezeichnete Lösung bereit.
M. meint
Sorry, das halte ich für komplett erfunden.
Warum?
Diese Reststoffe gibt es heute schon.
Sie werden auch schon heute komplett verwertet.
Und nicht nur das, es werden auch Reststoffe (und als solche deklariertes Frischöl, z.B. Palmöl) importiert.
Und das reicht hinten und vorne nicht. Oder kann jeder HVO100 tanken? Nein.
Jetzt versucht man deswegen, noch mehr Material aus anderen Bereichen mit Vorzugsrechten abzugreifen.
Apropos HVO100: das kann eine gute Sache sein – wenn genügend grüner Wasserstoff für die Produktion vorhanden ist. Ist es aber nicht, dann nimmt man halt anderen, oder?
Das KIT ist so eine Sache, da gibt es Zukunftsforscher und Kolben-Profs. Man muss halt genau schauen, mit wem man es gerade zu tun hat.
ID.alist meint
Und wieder grüßt das Murmeltier, diesmal mit Zurück aus der Zukunft vibes.
HVO, solange es nicht aus China kommt und eigentlich nichts anderes als Palm-Öl mit gefälschte Papieren ist, mag „klimaneutral“ sein, produziert trotzdem Partikeln und giftige Gase. Ich glaube nicht, dass der Herr Hirth den Garagentest mit HVO als Treibstoff machen würde.
(Garagentest: Ich schlafe in eine Garage neben eine Auto bei laufenden Motor, am nächsten Tag erzähle ich wie „klimaneutral“ der Tribstoff ist).
Davon abgesehen, die Studie ist von BMW beauftragt worden, und wir kennen schon die Meinung von Herrn Zipse.