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Verfügbarkeit und Einsatz von Bioethanol

Erstellt am: 06.03.2010 | Stand des Wissens: 01.03.2023
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IKEM - Institut für Klimaschutz, Energie und Mobilität e.V.

Bioethanol ist ein Alkohol, der durch Vergärung mittels Hefe oder Bakterien aus zucker-, stärke- oder zellulosehaltigen pflanzlichen Rohstoffen gewonnen wird. [WeSc17, S.585 ff.]. Dabei können unterschiedliche Rohstoffe zum Einsatz kommen. Wie in Tabelle 1 zu erkennen ist, wird für den Ertrag von einem Liter Kraftstoff je nach Rohstoff eine unterschiedlich große Menge benötigt.
Bioethanol.pngTabelle 1: Rohstoffe zur Herstellung von Bioethanol [FNR22d] (Grafik zum Vergrößern bitte anklicken)
Der Heizwert von Ethanol ist wesentlich geringer als von Benzin. Der durchschnittliche Heizwert liegt bei 26,8 Megajoule pro Kilogramm, beziehungsweise 21,1 Megajoule pro Liter. Dahingegen liegt der durchschnittliche Wert für Benzin bei 42 Megajoule pro Kilogramm, beziehungsweise 31,9 Megajoule pro Liter. [Schr20, S. 42ff.]
Im Gegensatz zu Biodiesel kommt reines Ethanol nur selten als Kraftstoff zum Einsatz, sondern wird Benzin zugemischt. In Abhängigkeit der Volumenprozente Ethanol im Benzin unterscheidet man die gängigen Mischwerte E2, E5, E10, E15, E25, E50, E85 und E100. Die europäische Norm [DIN EN 228] erlaubt es, dem herkömmlichen Benzin bis zu 5 Volumenprozent Ethanol ohne Kennzeichnung beziehungsweise 10 Volumenprozent mit Kennzeichnung beizumischen [Shell22]. Da Superbenzin etwa 5 Prozent Ethanol enthält, hat es nur etwa zwei Prozent mehr Energie pro Liter als E10 [Schr20, S.42ff.].

Die Mischung E10 wird von 90 Prozent der Ottomotoren problemlos vertragen. E10 wurde in Deutschland im Januar 2011 schrittweise gemäß der EU-Richtlinie 2009/28/EG eingeführt. Im September 2020 lag der E10-Marktanteil deutschlandweit bei etwa 14 Prozent. Dahingegen erzielt E10 in Ländern wie den Niederlanden und Dänemark mit Abstand den höchsten Marktanteil [ePUR20]. Der vergleichsweise sehr geringe E10-Marktanteil in Deutschland ist mit Vorurteilen seitens der Konsumenten zu begründen [Kroh22].
In anderen Ländern sind Kraftstoffe mit wesentlich höherem Ethanol-Anteil verbreitet. Weltweit gilt Brasilien als fortschrittlichstes Land hinsichtlich des Einsatzes von Bioethanol. So führte Brasilien bereits in den 1970er Jahren aufgrund der Ölkrise und dem damit verbundenen Preisanstieg Bioethanol als Mineralölsubstitut ein. Flexible Fuel Vehicles (FFV) sind in Brasilien stärker verbreitet, weshalb die Substitution von Benzin mit Ethanol unproblematischer ist [KoZi12, S. 7 ff.]. Grundsätzlich hat E100 bislang vor allem in Brasilien Verbreitung gefunden. Aufgrund der mit dem Kraftstoff verbundenen Nachteile (schlechtere Zündeigenschaft des Alkohols; Hygroskopie) ist weder in Deutschland noch international ein flächendeckender Einsatz zu erwarten. Dennoch existieren in Deutschland derzeit insgesamt 336 Tankstellen, die E85 oder E100 anbieten [Frey22]. Seit 2015 ist in Brasilien eine Beimischung von mindestens 27 Prozent (E27) gesetzlich vorgeschrieben [Pelk21]. Negative Schlagzeilen verursachte die stark gestiegene Produktion von Ethanol aus Mais in den USA. Als Folge der Verwendung von Mais zur Ethanolproduktion stand dieser nicht mehr als Nahrungsmittel zur Verfügung. Auch aus diesem Grund waren die weltweiten Preise für Mais in einigen Jahren stark gestiegen, was international für Unruhe gesorgt hat. [Sued12a]


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IKEM - Institut für Klimaschutz, Energie und Mobilität e.V.
Zugehörige Wissenslandkarte(n)
Biokraftstoffe der ersten Generation (Stand des Wissens: 01.03.2023)
https://www.forschungsinformationssystem.de/?304398
Literatur
[ePUR20] ePURE (Hrsg.)
E10 in Europa
, 2020
[FNR22d] Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V. (FNR) (Hrsg.) Bioethanol, 2022
[Frey22] Frey, Roman Ethanol Tankstellen in Deutschland Juni 2022, 2022
[KoZi12] Kovac, Sarah , Zimmer, René Energiepflanzenanbau und Biokraftstoffproduktion in Brasilien - Fakten und Meinungen, 2012
[Kroh22] Kroher, Thomas E10: Das beste Mittel gegen die hohen Spritpreise, 2022/03/17
[Pelk21] Pelkmans, Luc (Hrsg.) Implementation of bioenergy
in Brazil - 2021 update, 2021
[Schr20] Schreiner, Klaus (Hrsg.) Basiswissen Verbrennungsmotor, 2020
[Shell22] Shell (Hrsg.) Was sagt die Ottokraftstoff-Norm (E5 und E10) aus? , 2022/05
[Sued12a] Koch, Moritz , Liebrich, Silvia Gefangen in der Ethanol-Falle, 2012/08/21
[WeSc17] Wesselak, Viktor , Schabbach, Thomas , Link, Thomas, Fischer, Joachim (Hrsg.) Handbuch Regenerative Energietechnik, 2017
Rechtsvorschriften
[DIN EN 228] DIN EN 228 - Unverbleite Ottokraftstoffe - Anforderungen und Prüfverfahren
Glossar
Hygroskopie Hygroskopie bezeichnet die Eigenschaft von Stoffen, Feuchtigkeit aus der Umgebung an sich zu binden.
FFV Ein Flexible Fuel Vehicle (FFV) ist ein Fahrzeug, das sowohl mit reinem Benzin, als auch mit verschiedenen ähnlichen Kraftstoffen, wie beispielsweise Ethanol-, Bioethanol- oder Methanol-Benzin-Gemischen, betrieben werden kann. Das FFV besitzt eine auf den Kraftstoff ausgelegte Einspritzanlage mit zusätzlicher Sensorik zur Erkennung der verwendeten Kraftstoffmischung, als auch Modifikationen am Motor (z. B. Ventile), die dem Verbrennungsverhalten des Ethanols Rechnung tragen. Die Umrüstung vorhandener Fahrzeuge auf Ethanol (E85) ist ebenfalls möglich (Handelsnamen: Flex Tek, Flex Tune, Full Flex Gold, Totalflex, Fuelcatcommander, Fuelcatmanger oder Motromax). Fahrzeuge, die als FFV erhältlich sind: Ford Focus FFV und Ford C-MAX FFV, Saab FFV, Volvo S40, V50 und C30.

Auszug aus dem Forschungs-Informations-System (FIS) des Bundesministeriums für Verkehr und digitale Infrastruktur

https://www.forschungsinformationssystem.de/?290584

Gedruckt am Freitag, 19. April 2024 01:14:09