Holz im Tank

Die mobilitätsgesteuerte Gesellschaft braucht dringend Antriebsenergie. Aber solche, die die Umwelt nicht belastet. Wie der Biotreibstoff. Doch auch er ist nicht frei von Nachteilen. 

Biotreibstoffe galten lange als die grüne Alternative schlechthin. Doch der anfängliche Optimismus wird durch neue Erkenntnisse getrübt. Zum einen schonen sie das Klima weniger als zunächst erwartet. Auf der anderen Seite konkurrenzieren sie die Produktion von Nahrung, wenn Mais, Zuckerrohr oder Raps im Benzintank statt auf dem Teller landen. Und zu guter Letzt bedrohen sie die Artenvielfalt, wenn Wälder oder Steppen unter den Pflug geraten, weil das lukrative Geschäft mit dem Treibstoff lockt. Allerdings ist die Forschung bereits ein Schritt weiter. Mittlerweile hat sie Verfahren entwickelt, mit denen man nahezu alle Formen von Biomasse in Treibstoff umwandeln kann. So zum Beispiel mit Grünabfall, Mist, Jauche, Holz oder Stroh.

Jauche und Mist – ein verstecktes Potenzial

Die Studie vom Zentrum für Technologiefolgen-Abschätzung TA-SWISS zeigt, dass die Nachhaltigkeit der Biotreibstoff-Wertschöpfungsketten hauptsächlich von der Wahl der Biomasse abhängt. Holz, Stroh, Bioabfall – all dies könne seit neuestem zu Treibstoff umgewandelt werden. Auch «exotische» Gewächse und Algen liessen sich als Spritpflanzen nutzen, kämen für den Anbau in der Schweiz allerdings weniger in Frage. Jauche und Mist – ein Nebenprodukt der Nutzviehhaltung – berge für die Schweiz die grössten Möglichkeiten zur Gewinnung von Treibstoff. Heute erzeuge man hierzulande gerade mal 0,1 Petajoule mit Jauche oder Mist. Das Potenzial läge aber gut 200 mal höher, bei rund 21 Petajoule. Das entspreche der Energie, die freigesetzt werde, wenn 716.000 Tonnen Steinkohle verbrannt werden. Daneben sei das Verfahren technisch wirkungsvoll, der Verbrauch von Wasser und Land tief und grosse Investitionen seien auch nicht erforderlich.

Der etwas weniger flexible Bioabfall

Gute Noten bekommen auch die biologischen Abfälle. Sie gelangen in der Schweiz zu einem Viertel in den Kompost, der Rest wird zur Energiegewinnung genutzt. Vorwiegend in Kehrichtverbrennungsanlagen, zum Teil auch in Biogasanlagen. Das bringt sodann den Nachteil mit sich, dass Grünabfall nicht besonders flexibel in seiner Verwendung ist. Es kann nur in speziellen Anlagen zu Biotreibstoffen weiterverarbeitet werden.

Holz – top in Sachen Nachhaltigkeit

Treibstoff gewinnt man aber auch aus gefälltem Rundholz, aus Sägereiabfällen oder aus Abbruchholz. Die Menge an Restholz, die vornehmlich in Sägereien anfällt, beläuft sich jährlich auf eine Million Kubikmeter. Schätzungen zufolge liesse sich die Gewinnung von Restholz um weitere 0,2 Millionen Tonnen steigern, die für die Erzeugung von Treibstoff verwendet werden könnten. Schliesslich werden in der Schweiz jährlich noch rund 0,65 Millionen Tonnen Abbruchholz verwertet. Es zu verfeuern macht die Hälfte aus. Der Rest wurde bis vor kurzem zum grossen Teil ins Ausland – vor allem nach Italien – exportiert oder illegal verbrannt. Hier ermittelt die Studie ein Steigerungspotenzial von 1,3 Millionen Tonnen, so dass sich künftig die Menge an verwertetem Abbruchholz verdoppeln könnte. Gemessen am Referenzprodukt Rohöl bestechen alle drei Holzarten durch ein hohes Nachhaltigkeitspotenzial. Die Energieeffizienz sei hoch, Schadstoffausstoss und Wasserverbrauch gering, und der Bedarf an Infrastrukturen halte sich sowohl bei der Gewinnung als auch für die Lagerung in Grenzen.

Statt Mais und Soja: Grasland

In den Vereinigten Staaten von Amerika werden derzeit grosse Hoffnungen in extensiv bewirtschaftete Grasflächen gesetzt, die auch auf relativ wenig fruchtbaren Böden gedeihen und für deren Pflege kein grosser Aufwand zu leisten ist. Im Vergleich zu Bioethanol aus Mais oder zu Biodiesel aus Soja erzielt Treibstoff aus Grasland bessere Nachhaltigkeitswerte. Auch mit Gras, das unter Schweizer Verhältnissen gedeiht, liesse sich auf nachhaltige Weise Sprit erzeugen. Einzig im Hinblick auf die Flächeneffizienz ist die Beurteilung ungewiss. Und auch die fehlende Erfahrung im Umgang mit diesem Rohstoff schlägt laut der Studie negativ zu Buche.

Technologie auf dem Prüfstand

Um Biotreibstoffe der ersten Generation zu erzeugen, bedient man sich alter Kulturtechniken wie der Destillation, der Gärung oder der Ölextraktion. „Biotreibstoffe der zweiten Generation erfordern komplexere Verfahren, die teilweise neuartige Mikroorganismen in den Produktionsprozess einbinden“, sagt Rainer Zah, Projektleiter der TA-SWISS Studie. Im Unterschied zu Biotreibstoffen der ersten beruhten jene der zweiten Generation auf Verfahren, die zurzeit grösstenteils noch in Pilotanlagen getestet würden. Eine davon sei im Jahr 2000 im österreichischen Güssing eröffnet worden und darauf ausgerichtet, aus fester Biomasse – insbesondere aus Holzhackgut – synthetisches Gas zu erzeugen. Die in diesem Prozess zusätzlich anfallende Wärme werde als Fernwärme genutzt. Endprodukt sei ein Methan, das gleich wie Erdgas verwendet werden könne.

Ein geringer Ersatz

Die nachhaltige Produktion von Biotreibstoffen der zweiten Generation ist grundsätzlich möglich. „Aufgrund der begrenzten Verfügbarkeit sowohl von Anbaufläche und als auch von Abfallmaterialien ist das Potential aber auf weniger als acht Prozent der Schweizer Individualmobilität beschränkt“, so Zah. Selbst unter den optimistischsten Annahmen liesse sich bestenfalls ein Zehntel des fossilen Treibstoffs durch umweltfreundliche Biotreibstoffe substituieren. Doch auch wenn sich die prozentualen Anteile einheimischer Biotreibstoffe recht bescheiden ausnehmen möge: In absoluten Zahlen ausgedrückt seien sie stattlich und beliefen sich auf bis zu 26,5 Petajoule – respektive rund 7.360 Millionen Kilowattstunden oder gut 900.000 Tonnen Steinkohleeinheiten. „Genügend Energie also, um den jährlichen Energieverbrauch von über einer Million durchschnittlicher Einfamilienhäuser zu decken“, so Zah. Daneben würden sie die urbane elektrische Mobilität im Langstreckentransport oder auch im Luftverkehr ergänzen.

Bild: Holz, der Biotreibstoff 2. Generation, http://www.deutsches-museum.de