Ausgangssituation
„Pflanzenöl ist Sonnenenergie zweiten Grades, es ist
gespeicherte Solarenergie“
Auf
Grund der immer weiter steigenden Rohstoffpreise, die besonders
Mineralöl betreffen und vor allem der schwindenden Ressourcen, ist es
notwendig heute innovative Entwicklungen einzuleiten, die es
langfristig ermöglichen, Motoren mit Kraftstoffen aus nachwachsenden
Rohstoffen zu betreiben.
Pflanzenöle
zählen zu den erneuerbaren
Energieträgern. Aufgrund der gegenüber Dieselkraftstoffen höheren Viskosität
und der niedrigeren Cetanzahl
sind an gewöhnlichen Dieselmotoren Anpassungsmaßnahmen notwendig.
Spezielle
Techniken machen es möglich, Pflanzenöl als Kraftstoff zu nutzen.
Es gibt
zwei Arten an Umrüstungen: Eintank- und Zweitanksystem.
Bei
Zweitanksystemen startet man mit Diesel und schaltet auf Pflanzenöl
um, sobald der Motor warmgelaufen ist.
Pflanzenöl-Parameter
Gewinnung:
Ölpflanzenanbau und Ölsaat-Pressung
Lagerung:
normal, flüssig in Stahl-/Kunststofftanks, ohne Energiezufuhr,
Verluste
Transport:
schwer entzündbar, nicht explosiv
Kosten:
0,79 €/l (Februar 2006/ Einzelhandelspreis)
Technologie:
Pflanzenölmotor, Pflanzenöl - BHKW, preiswert
Soziale
Verträglichkeit: Landwirtschaftlich, dezentralisiert, geringe Abhängigkeit
Umweltverträglichkeit: H geht nicht verloren, biol. voll
abbaubar, CO2 neutral
Umsetzbarkeit:
Sofort, Preisvorteil Kraftstoff Pflanzenöl
Wirtschaftlichkeit,
Verbreitung und Kosten
In Deutschland gibt es nach einer neueren Schätzung des VCD
rund 20.000 Fahrzeuge, die mit Pflanzenöl betrieben werden. Rapsöl
ist bei dem aktuellen Einzelhandelspreis von 0,79 €/l (Stand Februar
2006) selbst bei literweiser Abgabe noch billiger als steuerbelasteter
Diesel (Steueranteil 47 Cent/l) oder Rapsmethylester
("Biodiesel"). Der Preis liegt seit einigen Jahren etwa
20-25 Prozent unter dem Dieselpreis, so dass die Wirtschaftlichkeit
darauf beruht, dass Diesel sehr viel stärker besteuert wird.
Eine
großflächige Verbreitung bedingt den Aufbau einer Tankstellen- und
Lieferanteninfrastruktur. Alternativen wie das Tanken von „Salatöl“
aus 1-Liter-Flaschen des Einzelhandels sind möglich, jedoch
unkomfortabel. Viele Pflanzenölfahrer betreiben daher einen
Vorratsbehälter mit Pumpe auf einem Privat-Grundstück. Eine übliche
Größe ist etwa 1 m³. Da die Tanks keinen besonderen
Sicherheitsanforderungen genügen müssen, sind sie schon für rund
100 Euro erhältlich.
Für
landwirtschaftliche Erzeuger ist Rapsöl preiswerter als Agrardiesel.
Die
Kosten (inkl. MwSt.) für eine Umrüstung betragen je nach Methode von
360 €
(1-Tank)
bzw. 1.500 € (2-Tank) bis 4.000 € pro Motor bzw.
Fahrzeug oder stationärem Aggregat. Für Selbsteinbauer sind Sets ab
260 € (1-Tank) bzw. 600 €
(2-Tank)
erhältlich. In einigen Regionen werden auch öffentliche Förderungen
bis zur Hälfte der Nettoumbaukosten angeboten.
Historie
Zitat
« Der Gebrauch von Pflanzenöl als Kraftstoff mag heute
unbedeutend sein. Aber derartige Produkte können im Laufe der Zeit
ebenso wichtig werden wie Petroleum und diese Kohle- Teer- Produkte
von heute. » Zitat
von Rudolf Diesel,1912, in seiner Patentschrift
Bei der
Konstruktion des ersten selbstzündenden Verbrennungsmotors
experimentierte Rudolf
Diesel erfolglos mit Benzin. Später wurden erfolgreichere
Versuche mit Lampenpetroleum und verschiedenen Ölen, vor allem
Pflanzenöl (Erdnussöl), gemacht. Erdöl war nur begrenzt verfügbar
und sehr teuer. Später war der Überfluss billigen Erdöls der Grund,
dass Pflanzenöl lange Zeit nicht als Kraftstoff verwendet wurde.
Erst
nach den Ölkrisen
der 70er Jahre wurde verstärkt nach alternativen Kraftstoffen
gesucht. Das steigende Umwelt- und Klimaschutzbewusstsein
zum Ende des 20.
Jahrhunderts brachte die erneuerbaren Energieträger wieder
in Diskussion.
Vorteile von Pflanzenöl
·
Kostenersparnis von ca. 20-25 %
·
Aktiver Beitrag zum Umwelt- und Klimaschutz: Die
Fahrzeuge fahren CO2 neutral, d.h. die CO2 –
Menge, die bei der Verbrennung ausgestoßen wird, hat die Pflanze während
ihrer Wachstumszeit zur Ölbildung der Umwelt entnommen. Es wird somit
im Gegensatz zu fossilen Treibstoffen kein zusätzliches CO2
freigesetzt.
·
Es ist ungiftig, biologisch schnell abbaubar, nicht
wassergefährdend klassifiziert.
·
Es besteht stark reduzierte Unfall- bzw. Feuergefahr, da
der Flammpunkt über 220° (Biodiesel 120°, Diesel ca. 55°) liegt.
·
Kein Ausstoß von Schwefeloxiden.
·
Reduktion der Rußemission um mindestens 50%.
·
Krebserregende Rußpartikel um 80-90 % niedriger.
·
Abgasgeruch in der Regel kaum feststellbar.
Weitere Vorteile von Pflanzenöl
·
Unterstützung der regionalen Landwirtschaft.
·
Regionale Stoff- und Wertkreisläufe werden geschaffen .
·
Geschlossene regionale Geldkreisläufe.
·
Nutzung der Stilllegungsflächen durch Pflanzenölanbau
ohne Verzicht auf die entsprechende Prämie.
·
Erhaltung der Stilllegungsflächen in kulturfähigem
Zustand.
·
Dezentrale Öl- und Futtermittelherstellung (Verwertung
der eiweißreichen Rückstände)
·
Kurze Transportwege.
·
Geringerer Energieeinsatz als bei der zentralisierten Ölgewinnung.
·
Einsparung begrenzter fossiler Rohstoffe.
Verwendbare Pflanzenölsorten
Pflanzenölkraftstoff wird oft mit Rapsöl
gleichgesetzt. Es gibt jedoch über 1000 anbauwürdige Ölpflanzen und
es existieren in den meisten Regionen der Erde heimische Pflanzen, die
zur Ölgewinnung genutzt werden können. Grundsätzlich sind alle
Pflanzenölsorten und auch tierische Öle zum Betrieb in umgerüsteten
Fahrzeugen geeignet.
Kenndaten einiger Pflanzenöle im Vergleich zu
Dieselkraftstoff
|
|
Dichte (15° ) kg/dm3
|
Heizwert MJ/kg
|
kin. Viskosität (20° C) mm2/s
|
Cetanzahl
|
Stockpunkt °C
|
Flammpunkt °C
|
Jodzahl
|
Verseifungszahl mg KOH/g
|
Diesel
|
0,84
|
42,7
|
4....6
|
50
|
-
|
80
|
-
|
-
|
Biodiesel (RME)
|
0,88
|
37,2
|
4
|
58
|
-
|
100
|
bis 115
|
bis 0,5
|
Rapsöl
|
0,92
|
37,6
|
74
|
40
|
0....-3
|
317
|
94...113
|
167...180
|
Sonnenblumenöl
|
0,93
|
37,1
|
66
|
35,5
|
-16....-18
|
316
|
118...144
|
186...194
|
Sojaöl
|
0,93
|
37,1
|
63,5
|
38,5
|
-8....-18
|
350
|
114...138
|
188...195
|
Leinöl
|
0,93
|
37
|
51
|
(52)
|
-18....-27
|
-
|
169...192
|
187...197
|
Olivenöl
|
0,92
|
37,8
|
83,8
|
37,1
|
-5....-9
|
-
|
76...90
|
186...196
|
Baumwollsaatöl
|
0,93
|
36,8
|
89,4
|
41
|
-6....-14
|
320
|
90...117
|
189...198
|
Purgirnußöl
|
0,91
|
37,2
|
71
|
(51)
|
-
|
340
|
(103)
|
(138)
|
Kokosöl (-fett)
|
0,87
|
35,3
|
21,7 1)
|
-
|
14....25
|
|
7...10
|
246...268
|
Palmöl (-butter)
|
0,92
|
37
|
29,4 1)
|
42
|
27....43
|
267
|
34...61
|
195...206
|
Palmkernöl (-fett)
|
-
|
35,5
|
21,5 1)
|
-
|
20....24
|
-
|
14...22
|
245...255
|
Ökologische und wirtschaftliche Auswirkungen
Pflanzenöl
als Kraftstoff ist ein Teil in der Vielfalt der erneuerbaren
Energien.
Insgesamt
kann die Nutzung von Pflanzenöl als Kraftstoff heute nur einen
relativ geringen Beitrag zur Deckung des weltweiten Energiebedarfs
leisten. In Deutschland werden jährlich etwa 140 Millionen Tonnen
Mineralölprodukte verbraucht. Es werden 3,5 Millionen Tonnen Rapssaat
produziert, davon 3/4 zu Speisezwecken. Daraus werden etwa eine
Million Tonnen Rapsöl gepresst. Mit dieser Menge lässt sich nur
weniger als ein Prozent des Mineralöls ersetzen. In Deutschland beträgt
die landwirtschaftlich genutzte Fläche 191.000 km² [Quelle:
Statistisches Bundesamt, 2001]. In der mitteleuropäischen Klimazone
sind Ölerträge
von etwa 1,5 Tonnen Öl pro Hektar möglich. Damit besteht theoretisch
die Möglichkeit, bis zu 19 Millionen Tonnen Pflanzenöl jährlich zu
gewinnen und damit knapp 15 Prozent des Mineralöls durch Pflanzenöl
zu ersetzen.
Zudem
ist ein Fruchtwechsel
erforderlich, was eine jährliche Nutzung der gleichen Flächen
ausschließt. Global gesehen sind die Möglichkeiten günstiger, wenn
ebenso andere Ölpflanzen genutzt werden. So kann die afrikanische Ölpalme
10.000 Liter Pflanzenöl pro Hektar und Jahr liefern. Rein rechnerisch
würden 12 Prozent der Gesamtfläche Afrikas oder 2 Prozent der
weltweiten Landfläche ausreichen, um den derzeitigen weltweiten Erdölbedarf
zu ersetzen. Ein Anbau in solchen Ausmaßen wäre allerdings mit der
Gefahr der Entstehung großer Monokulturen
verbunden. Diese Flächen gingen zwar für die Lebensmittelproduktion
und Tierhaltung der einheimischen Bevölkerung weitgehend verloren,
jedoch ergeben sich deutlich bessere Einkommensmöglichkeiten für die
einheimische Bevölkerung, was wiederum Armut
und Hunger
zurückdrängen würde.
Pflanzenöl
kann nahe dem landwirtschaftlichen Erzeuger mit relativ einfachen
Mitteln auch von kleinen Ölmühlen hergestellt werden. Bei verstärkter
Nachfrage bietet sich die Rekultivierung
stillgelegter Agrarflächen an. Der Transportweg vom Erzeuger zum
Verbraucher ist vergleichsweise kurz. Selbst das Nebenprodukt der
Erzeugung, der Öl- oder Presskuchen, ist als hochwertiger Eiweiß-
und Energieträger in der Tiermast verwendbar.
Befürworter
sehen dies als eine bessere Alternative an, als Flächenstilllegungen
zu finanzieren.
Dagegen
sind die meisten Rohstoffvorkommen weit von den Hauptverbrauchern, den
Industrieländern,
entfernt. Viele bedeutende Erdölfelder
befinden sich in oder nahe bei Krisenregionen. Politische Interessen können
die Versorgung empfindlich stören und die Preisgestaltung negativ
beeinflussen.
Marktüberblick
Durch
ständig wachsende Rohstoffpreise, bei gleichzeitig schwindender
Rohstoffmenge im Bereich von Mineralöl entsteht weltweit ein Bedarf
an Energie aus nachwachsenden Rohstoffen. Sämtliche führenden
Regierungen der nord-westlichen Hemisphäre haben gesetzliche
Regelungen getroffen, den Anteil an nachwachsenden Rohstoffen in
Treibstoffen kontinuierlich zu erhöhen. So hat sich die EU zum Ziel
gesetzt, den Anteil von Biokraftstoffen am Gesamtabsatz von
Kraftstoffen im Straßenverkehr zu steigern, um so die Abhängigkeit
von Rohölimporten zu senken, die Ziele aus dem Kyoto-Protokoll zu
erreichen und die Landwirtschaft zu fördern. Die EU-Direktive
2003/30/EG vom 08. Mai 2003 sieht vor, dass der Anteil von
Biokraftstoffen in den Ländern der EU 15 bis Ende 2005 zwei Prozent
erreichen soll. Dieser Anteil soll bis 2010 sogar auf 5,75 %
gesteigert werden. Ähnlich sieht die Situation bei Benzin aus. Die Euronorm
EN DIN 228
Norm lässt es zu, dem herkömlichen Benzin bis zu 5 Volumenprozent
Ethanol beizumischen (E5). Dies wird auch heute schon praktiziert,
allerdings liegt der Ethanolanteil in Deutschland erst bei etwa 2%.
Normale Benzinmotoren können ohne Modifikation mit E10 (10% Ethanol)
betrieben werden. Allerdings entspräche dieser Anteil nicht mehr der
DIN-Norm. In den USA wird bereits größtenteils E10 eingesetzt.
Brasilien mischt bereits 25 Prozent von Gesetzes wegen ins
Normalbenzin, was gewöhnlichen Autos vertragen wird. Japan will bald
bis zu zehn Prozent beimischen und verhandelt derzeit mit Brasilien über
Alkohollieferungen. Seit Jahren werden in Brasilien große Mengen
Ethanol aus Zuckerrohr produziert. Insofern plaziert sich die Hagalis
AG in einem wachsenden
Marktsegment, dass internationale Bedeutung hat. Dabei werden in
fernerer Zukunft die Anteile der Biokraftstoffe mit schwindendem Rohöl
gegen 100% gehen, was deutlich auf einen langfristig gesicherten Markt
hindeutet, denn der Verbrauch wird durch die aufstrebenden Länder wie
China, Indien, Südostasien und südamerikanische Länder noch
zunehmen.
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