Sauberer Diesel vom Acker

In Zeiten steigender Kraftstoffpreise und der Klimaveränderung hat die Suche nach Alternativen zu fossilen Energieträgern Priorität. Ein Ersatz für herkömmlichen Treibstoff ist Biodiesel. Mit einem neuen Verfahren lässt sich Rapsöl effizienter in Biodiesel umwandeln.

In der Reklame wird Biodiesel gern mit blühenden Rapsfeldern und dem Begriff „CO2-neutral“ beworben. Tatsächlich werden „nachwachsende“ Pflanzen gezeigt, aus denen die meisten flüssigen Motorkraftstoffe dieser Art gewonnen werden. Bis zum Jahr 2010 soll deren Anteil in der EU 5,75 Prozent erreichen – derzeit sind es etwa zwei Prozent. Ganz ohne Treibhausgase geht es natürlich auch hier nicht: Mäh- und Dreschmaschinen, Ölmühlen und Tanklaster brauchen ebenso Energie wie der Prozess der Umesterung, der chemischen Verwandlung, die nötig ist, wenn reines Rapsöl in nicht modifizierten Dieselmotoren verbrannt werden soll. Rapsöl besteht im Wesentlichen aus Glycerin und Fettsäuren und wird mit Natron- oder Kalilauge und Methanol gemischt und erwärmt. Die Lauge spaltet das Glycerin von den Fettsäuren ab. Diese verbinden sich mit dem Methanol und bilden Rapsölmethylester, der als Kraftstoff – noch – von der Steuer befreit ist. Ein Nachteil des herkömmlichen Verfahrens: Das Endprodukt enthält rund zehn Masseprozent Glycerin. Diese Menge löst sich nicht einfach im Diesel auf, sondern muss – wie andere Nebenprodukte auch – abgetrennt werden. Ein weiterer, Energie verbrauchender verfahrenstechnischer Schritt ist notwendig.

Einen gänzlich anderen Prozess, bei dem auf Träger fixierte Enzyme die Umesterung katalysieren, untersuchen Forscher vom Fraunhofer-Institut für Verfahrenstechnik und Verpackung IVV in Freising. Der wesentliche Unterschied zum herkömmlichen Weg besteht darin, dass das Rapsöl nicht vollständig umgesetzt wird. Ein Teil der Fettsäuren ist vielmehr chemisch am Glycerin gebunden. So bleibt das Glycerin im Biodiesel löslich. Das „Glycerinproblem“ entfällt und die Ausbeute steigt um zehn Prozent. Weitere Vorteile des Prozesses: Er kommt mit etwa einem Drittel weniger Alkohol aus. Anstatt des giftigen, synthetisch hergestellten Methanol kann Ethanol verwendet werden. Da keine Säuren oder Laugen nötig sind, bilden sich auch keine Seifen. Es fällt weniger Abwasser an, das mit Ölresten kontaminiert ist. „In unseren Vorversuchen konnte die Eignung des Verfahrens zur Teilumesterung von Pflanzenölen gezeigt werden“, betont Dr. Peter Eisner vom IVV. „Eine erste Bewertung von Laborprodukten lässt auf gute Eigenschaften des Kraftstoffes schließen.“ Zusammen mit dem Lehrstuhl für Energie und Umwelttechnik der Lebensmittelindustrie der TU München und einigen mittelständischen Unternehmen wollen die Forscher vom IVV nun die Entwicklung und Optimierung des neuen Kraftstoffes weiter voranzutreiben.