Qualitätskriterien zur Nutzung von Biomasse für Treibstoffe Vortrag von Dipl.-Ing. agr. Birger Kerckow Förderbereich Bioenergie Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V., Gülzow anlässlich des Fachgespräches Energiepflanzen am 25./26. Februar 2004

Gliederung Situationsbeschreibung Biokraftstoffe Ableitung von Qualitätsforderungen Fazit

Nutzung flüssiger Bioenergieträger Heutige Nutzung: Biodiesel vorzugsweise auf Basis von Rapsöl ETBE (seit 2004) Probleme: Biodiesel allein kann indikative EU-Ziele bzgl. biogener Kraftstoff nicht erfüllen (Fruchtfolgerestriktionen) Pflanzenöl und Ethanol sind mit vielen offenen ökonomischen, ökologischen, technischen und fiskalischen Fragen verbunden, Akzeptanz außerhalb der Landwirtschaft fehlt (Emissionen, Mischungen) Zukunftsfähige regenerative Kraftstoffe bislang durch Automobilindustrie/Politik nicht definiert (homogene Verbrennung, Brennstoffzelle)

Diskutierte Kraftstoffe aus Biomasse Herstellung Verteilung Motor- technik Biomasse- basis Biodiesel ++ -- BTL + DME Ethanol ++ (-)* -- (++)* Methanol Pflanzenöle Pyrolyseöle - Wasserstoff Abkürzungen: BTL: Biomass-to-Liquid DME: Dimethylether Legende: ++ Stand der Technik, +: Möglich/Labormaßstab, 0: Anpassung vorhandener Technik erforderlich, -: Lösung/Gesamtkette nicht vorhanden, --: nicht vorhanden ( )*: bei der Nutzung von Holz/Lignocellulose

Tendenzen und Entwicklungen Rapsöl als Grundstoff für Biodiesel wird kurzfristig weiter eine wichtige Rolle spielen Markteinführung von Ethanol als Kraftstoff/Kraftstoffzusatz offen, der ökonomische Nutzen für die heimische Landwirtschaft fraglich ETBE wird sich voraussichtlich am Markt etablieren, Ethanolabsatz auf ca. 350.000 m²/a begrenzt und an den Otto-Kraftstoffmarkt, da Additiv, gebunden Natives Pflanzenöl als Kraftstoff aufgrund der fortschreitenden Ansprüche der Motoren und des Emissionsgesetzgebung langfristig wenig aussichtsreich BTL-Kraftstoffe könnten mittelfristig zur Nutzung von Energiepflanzen, die durch die Landwirtschaft bereitgestellt werden, führen, erheblicher FuE-Bedarf für den Gesamtbereich aber noch gegeben

Anforderungen biogener Kraftstoffe Die Qualitätsanforderungen bei den klassischen biogenen Kraftstoffen wie Biodiesel, Ethanol oder Pflanzenöl sind letztlich bekannt: Möglichst hoher und reiner Anteil am gewünschten Produkt (Triglyceride für Biodiesel/Pflanzenöle, Stärke/Zucker für Ethanol/ETBE) Geringe Anteile an Störstoffen Hoher Flächenertrag bei minimierten landwirtschaftlichen Aufwand und geringen Bereitstellungskosten Offen: Zeithorizont der Nutzung

Biodiesel und Pflanzenöle Anforderungen an Ölsaatenqualität zur Biodiesel/Pflanzenölherstellung: Vorgaben DIN EN 14214 FAME und RK-Standard “Rapsöl als Kraftstoff” Gehalt an einfach und mehrfach ungesättigten Fettsäuren (Iodzahl) Verarbeitungsverfahren genauso wichtig!

Ethanol Anforderungen an Getreidequalität zur Ethanolherstellung: Hoher Stärkegehalt Niedriger Eiweißgehalt Gute Kornausbildung Hohes Hektolitergewicht Niedrige Fallzahl Einwandfreie Gesundheit Quelle: ED 24.12.2003, n. Nolte/Südzucker AG

BTL-Kraftstoffe Für die Rohstoffe für zukünftige BTL-Kraftstoffe aus Biomasse gelten ähnliche Anforderungen wie für feste Bioenergieträger: Hoher Flächenertrag bei minimalem Aufwand und geringen Bereitstellungskosten Hoher Anteil an Kohlenstoff und Wasserstoff im Produkt Geringer Störstoffanteil, insbesondere geringe Asche-, Erdalkali-, Chlor-, Phosphor-, Schwefel- und Stickstoffgehalte Gute Lagerfähigkeit

Fazit Energiepflanzen für die Kraftstoffherstellung werden als Einkommensalternativen für die heimische Land- und Forstwirtschaft nur dann eine Rolle spielen, wenn die Bereitstellung zu geringen Kosten bei hohen Flächenerträgen und angepassten Qualitäten gelingt. Die Qualität biogener Kraftstoffe kann entlang der gesamten Kette vom Anbau über die Lagerung bis zur Verarbeitung beeinflusst werden. Dies muss neben den züchterischen Fragestellungen beachtet werden.