Generationenwechsel im Benzintank

Das Erdöl geht zur Neige – und ausserdem entsteht bei seiner Verbrennung klimaschädliche CO2. Die Lösung: Biotreibstoff. Doch auch er ist nicht frei von Nachteilen. Rainer Zah, Forscher an der Empa, erläutert die Hürden und Chancen.

Nathalie Schoch: Sie sind Projektleiter einer aktuellen Studie von TA-SWISS, die den Nutzen von Bio-Treibstoffen der zweiten Generation analysiert hat. Was ist mit der zweiten Generation gemeint?

Rainer Zah: Als erste Generation bezeichnet man all die Verfahren, die Öl, Zucker und Stärke umwandeln, indem Öl gepresst und Zucker und Stärke gegärt werden. Daraus gewinnt man dann Biodiesel, Ethanol oder auch Biogas. Ein grosser Teil des Kohlenstoffs geht dabei verloren, respektive wird nicht umgewandelt. Viele Stoffe bleiben übrig, die man nicht energetisch nutzen kann. Mit der zweiten Generation ist gemeint, dass man praktisch den gesamten Kohlenstoff umwandeln kann, indem man die Stoffe entweder mikrobiologisch aufschliesst und anschliessend gären lässt oder aber in einen gasförmigen Zustand verwandelt, um nachher daraus einen synthetischen Biotreibstoff zu produzieren.

Nathalie Schoch: Dann ist es nicht so gemeint, dass die erste Generation Produkte wie Mais, Öl oder Zucker benennt und die zweite Generation Rohstoffe wie Holz, Grassland oder Bioabfall?

Rainer Zah: Nein, es ist eine Folge daraus. Mit der zweiten Generation erschliesst man sich die Möglichkeit, Holz, Schilf, Gras und andere Pflanzen effizient umzuwandeln. Es geht dabei also rein um die Technologie und nicht um die einzelnen Stoffe.

Nathalie Schoch: Wie lauten die wichtigsten Erkenntnisse aus der aktuellen Studie?

Rainer Zah: Zum einen sicher, dass Biotreibstoffe allein ein limitiertes Potenzial haben, weil sie entweder viel Fläche oder Abfallstoffe brauchen – beides ist hart limitiert. Zum anderen die Erkenntnis, dass es dann spannend wird, wenn man sie mit mehr Energieeffizienz und der Elektromobilität kombiniert. Denn Elektromobilität bietet klar Vorteile im städtischen Bereich. Aber im Flugverkehr zum Beispiel sind Biotreibstoffe fast die einzige Möglichkeit, um von fossilen Treibstoffen wegzukommen. Dasselbe gilt auch für den Langstreckentransport. Biotreibstoff kann zirka 10 Prozent des Bedarfes decken. Das tönt nach wenig. Aber wenn man sie kombiniert, zum Beispiel mit Elektromobilität, kann man doch viel erreichen.

Nathalie Schoch: Bei der Vorstellung der Studie hiess es, die zweite Generation von Biotreibstoffen sei zwar vorteilhaft, doch gebe es noch grossen Forschungs- und Handlungsbedarf. Der da wäre?

Rainer Zah: Zum einen sicher in den technologischen Verfahren wie beispielsweise beim Aufschliessen von Stärke oder anderen Stoffen, denn der Mensch hat es bis heute nicht geschafft, dass dies effizient funktioniert. Der Forschungsbedarf liegt auch darin, wie man auf kargen Böden möglichst optimal Biomasse heranzüchten kann. Und es braucht viel Fingerspitzengefühl, wie man diese Technologien so implementiert, dass sie sich nicht negativ auswirken und effizient sind. Diesbezüglich ist noch wenig gelungen. Es braucht hierbei die Zusammenarbeit mit der Wirtschaft und Politik, also klare Rahmenbedingungen, dass die Industrie langfristig investieren kann.

Nathalie Schoch: In welcher Form können Biotreibstoffe heute in der Schweiz eingesetzt werden?

Rainer Zah: Momentan liegt die Schweiz eher in einer Biotreibstoff-Wüste - nur gerade 0.2% der Treibstoffe sind aus Biomasse. Meines Wissens gibt es die Möglichkeit, dass man fairtrade-Biodiesel bei Gebana einkaufen kann, ein Nischenprodukt aus Brasilien.. Es gibt aber auch einige Bioethanol-Tankstellen. Und soviel mir ist, gibt es in Solothurn Pflanzenöl, das umgerüstete Lastwagen nutzen können. Aber auch das ist ein Nischenprodukt.

Nathalie Schoch: Wie sehen die ökologischen Auswirkungen aus, wenn man vermehrter auf Biotreibstoff setzt?

Rainer Zah: Es ist eine gefährliche Sache. Wir haben in unserer Studie festgestellt, dass gewisse Dinge nur Sinn machen, solange der kritische Punkt nicht überschritten wird. Beispielsweise ist Ethanol aus Holz eine gute Sache, aber wenn die Nachfrage danach massiv steigern würde, nimmt man unter Umständen zuviel Holz aus den Wäldern was wiederum das Ökosystem beeinträchtigen könnte. Sie sehen, das ist ein sehr komplexes Thema, das man unbedingt berücksichtigen muss. Die Folgen wären fatal, wenn man hier nicht aufpasst.

Nathalie Schoch: Und die gesellschaftlichen Auswirkungen?

Rainer Zah: Grundsätzlich ist es für uns alle gut und attraktiv, wenn wir mehr Energie im eigenen Land produzieren können und dadurch unabhängiger werden. Das wäre auch wirtschaftlich interessant, weil es Arbeitsplätze schafft und die Landwirtschaft fördern würde. Dabei muss man einfach aufpassen, dass man nicht ins gleiche Loch fällt wie bei den Tropenhölzern, indem die Natur gefährdet wird oder Leute ausgebeutet werden. Aber ich finde, man spürt schon, dass sich weltweit ein nachhaltiges Bewusstsein entwickelt.

Nathalie Schoch: Wo steht der Biotreibstoff im Vergleich zu anderen erneuerbaren Energieformen?

Rainer Zah: Der Nachteil des Biotreibstoffes liegt klar in seiner Limitierung. Der Vorteil ist der, dass Biotreibstoff ein chemischer Energieträger ist und die höchste Energiedichte besitzt. Darum fliegen auch Flugzeuge mit Flüssigtreibstoff. Wenn man mit einem Privatauto 600 Kilometer ohne Auftanken fahren will, dann kommt man auch in Zukunft nicht um chemische Treibstoffe herum. Hier liegen klar die Vorteile gegenüber Brennstoffzellen und der Elektromobilität.

Nathalie Schoch: Und warum sollte man auf Biotreibstoff umsatteln, wenn es mittlerweile viele Fahrzeuge mit fossilen Treibstoffen gibt, die auch wenig CO2 ausstossen?

Rainer Zah: Es gibt nicht entweder oder. Ein Biotreibstoff ist sehr aufwendig in der Herstellung und deshalb sollte man ihn nur in möglichst energieeffizienten Fahrzeugen einsetzen.

Nathalie Schoch: Wie gross ist das Potenzial für Energie aus Biomasse im nationalen und internationalen Massstab?

Rainer Zah: Die Studie hat gezeigt, dass die Schweiz doch recht viel selber herstellen kann. Das muss auch das Ziel sein, denn auch die EU schreibt in Gesetzen die Förderung von Biotreibstoff vor. Dazu kommt, dass die Nachfrage im globalen Markt gross ist. Und es gibt nur eine begrenzte Anzahl von Produzentenländern, vor allem in Südamerika oder Afrika. Und wenn sich dieser grosse Markt den Biotreibstoff unter sich aufteilt, bleibt für die Schweiz nicht viel übrig. Das heisst, man kann eigentlich gar nicht viel zusätzlich importieren, sondern man muss es selber produzieren. Und so schlecht sieht es in der Schweiz nicht aus, wir haben doch relativ viel Wälder, dadurch noch einiges an Restholz und landwirtschaftlichen Reststoffen, wie Gülle, die bis heute nicht energetisch genutzt wurden. Aber wie bereits erwähnt, mit dem eigenen Bestand erzielen wir maximal zehn Prozent Anteil am Individualverkehr.

Nathalie Schoch: Welche Akteure sind von Bedeutung, um Biotreibstoff salonfähig zu machen?

Rainer Zah: Da ist zum einen die Politik, die Rahmenbedingungen und Fördermassnahmen schaffen muss. Das funktioniert im Moment noch nicht so recht, es hat bis jetzt nur wenige Anträge zur Steuerbefreiung von Biotreibstoffen gegeben. Für die einheimischen Biotreibstoffe braucht es sicher noch zusätzliche Förderung für die entsprechende Infrastruktur. Hier sind vor allem grosse Energieunternehmen und Investoren gefragt.

Nathalie Schoch: Spüren Sie die Bereitschaft seitens Politik und Wirtschaft?

Rainer Zah: Seitens Industrie höre ich sehr oft, dass man eigentlich sehr gern in erneuerbare Bioenergie investieren möchte. Das Geld wäre zum Teil auch vorhanden, aber man zögert aus Angst, man investiere und ein paar Jahre später ändern sich die Rahmenbedingungen, so wie es in Deutschland der Fall war. Für die Regierung ist es auch nicht ganz einfach, die Investitionen sind ja nicht nur in der Schweiz ein Problem, sondern auf internationaler Ebene. Im Bereich Agrotreibstoff herrschen einfach zu wenig klare Reglementierungen. Aber ich hoffe, dass es in einigen Jahren mehr Klarheit diesbezüglich geben wird.

Nathalie Schoch: Welche Chance hat der Biotreibstoff, sich im Markt zu behaupten?

Rainer Zah: Auch wenn wir weniger als zehn Prozent vom Kuchen haben können, ist es in absoluten Zahlen doch eine riesige Menge an Treibstoff. Ich denke schon, dass sich in diesem Bereich in den nächsten Jahren etwas bewegen lässt. Der Biotreibstoff wird sich auch im Vergleich zur Elektromobilität behaupten können. Und sollte es im Individualverkehr nicht funktionieren, besteht immer noch die grosse Nachfrage der Flugindustrie.

Zur Person:

Rainer Zah, geboren 1968 in Winterthur, leitet die Arbeitsgruppe Prüfung und Modellierung von Lebenszyklen an der Eidgenössischen Materialprüfungs- und Forschungsanstalt.  Er hat Umweltwissenschaften an der ETH Zürich studiert und in Wasserökologie doktoriert. Zah hat die Umweltwirkung von Biotreibstoffen und Bioenergie auf Schweizer, europäischem und globalen Niveau untersucht.