Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Fahrt ins Grüne? Biotreibstoffe der 2. Generation auf dem Prüfstand

29.06.2010
Ein interdisziplinäres Team unter der Leitung von Empa-Forscher Rainer Zah hat die Nachhaltigkeit von Biotreibstoffen der zweiten Generation untersucht und ermittelt, wie viel Treibstoff sich dadurch in der Schweiz einsparen liesse. Ergebnis der im Auftrag der TA-SWISS erstellten Studie: Werden Fahrzeugeffizienz und Elektromobilität mitberücksichtigt, lassen sich je nach Szenario zwischen 10 und 40 Prozent des hiesigen Treibstoffbedarfs nachhaltig decken.

Für den umweltverträglichen Individualverkehr von morgen sind Antriebstechnologien notwendig, die die Umwelt möglichst wenig belasten. Doch die Begeisterung über einige der einstigen Hoffnungsträger – so genannte Biotreibstoffe der ersten Generation – ist mittlerweile verflogen.

Zur Produktion nachwachsender, vermeintlich klimafreundlicher Treibstoffe wird nur ein kleiner Teil der Pflanze genutzt – etwa deren Öl, Zucker oder Stärke. Und weil der Rohstoff ineffizient genutzt wird, schonen Biotreibstoffe das Klima deutlich weniger als zunächst erwartet, wie eine Empa-Studie bereits 2007 ergab. Zudem stehen sie in Konkurrenz zur Nahrungsmittelproduktion und bedrohen die Artenvielfalt.

Hoffnungsträger Biotreibstoffe der zweiten Generation

Seither wurden Verfahren entwickelt, um nahezu alle Formen von Biomasse in Treibstoff umzuwandeln. Also auch Grünabfall, Stroh, Mist und Jauche sowie stark zellulosehaltige und verholzte Pflanzenteile. Allerdings meist nur durch einen höheren technischen und finanziellen Aufwand. Damit sich Biotreibstoffe der zweiten Generation auf dem Markt durchsetzen, wären staatliche Subventionen und Förderprogramme nötig. Diese sind jedoch nur für Biotreibstoffe sinnvoll, die sich tatsächlich als nachhaltig und umweltverträglich erweisen.

Um dies zu klären, sind Lebenszyklusanalysen über die gesamte Produktions- und Wertschöpfungskette der Biotreibstoffe nötig – von der Herstellung über den Verbrauch bis zur Entsorgung etwaiger Abfallprodukte. Daher haben ExpertInnen unter der Leitung von Rainer Zah, Umweltwissenschaftler an der Empa, im Auftrag des Zentrums für Technologiefolgen-Abschätzung TA-SWISS Biotreibstoffe der zweiten Generation genauer unter die Lupe genommen. Ausserdem haben sie anhand verschiedener Zukunftsszenarien abgeschätzt, zu welchem Anteil Biotreibstoffe in der Schweiz fossile Treibstoffe ersetzen könnten.

Der «grüne» Treibstoff von morgen stammt aus Abfallprodukten

Fazit der Studie, die am 29. Juni in Bern vorgestellt wurde: Umweltverträglich sind vor allem Biotreibstoffe, die aus Abfällen und Restprodukten hergestellt werden, etwa aus Grüngut, Sägereiabfall und Abbruchholz. Werden sie dagegen in Entwicklungsländern eigens zur Treibstoffproduktion angebaut, überwiegen die Nachteile: Die Herstellung von Nahrung wird konkurrenziert und der Druck auf natürliche Ökosysteme steigt. Und da Abfallmaterialien in der Schweiz nur begrenzt verfügbar sind, werden Biotreibstoffe selbst im besten Fall nur rund acht Prozent des Treibstoffbedarfs des Schweizer Individualverkehrs abdecken können.

Heisst das nun, dass auf die öffentliche Förderung von Biotreibstoffen verzichtet werden sollte? «Nein», sagt Rainer Zah. «Das wäre kurzsichtig. Denn auch wenn der prozentuale Anteil einheimischer Biotreibstoffe bescheiden ist, entspricht dies etwa dem jährlichen Energieverbrauch von mehr als einer Million Einfamilienhäuser.» Es gehe vielmehr darum, den Mobilitätssektor zu diversifizieren, also für verschiedene Ansprüche – Langstrecke, Stadtverkehr, Warentransport, etc. – die jeweils am besten geeignete Antriebstechnologie einzusetzen. Parallel dazu müssten in erster Linie die Fahrzeugeffizienz verbessert, aber auch die Elektromobilität weiter ausgebaut werden. Punkto Verbrauchssenkung gibt der Empa-Forscher ein ehrgeiziges Ziel vor: «Fahrzeuge mit Verbrennungsmotoren sollten bis zum Jahr 2030 im Schnitt noch maximal 4 Liter auf 100 Kilometer verbrauchen.»

Die Mobilität hat insgesamt ein riesiges Energiesparpotenzial

Zah rechnet vor, was das im günstigsten Szenario für das Jahr 2030 konkret bedeutet: «Wenn die verfügbaren Biotreibstoffe im Langstreckenverkehr eingesetzt würden, liessen sich dank energieeffizienterer Fahrzeuge nicht nur acht Prozent des fossilen Treibstoffs, sondern bereits 15 Prozent ersetzen. Und wenn gleichzeitig in den Städten vor allem Elektrofahrzeuge zum Einsatz kämen, deren Batterien durch alternative Energien wie Sonnenenergie aufgeladen werden, dann kämen nochmals 25 Prozent ‹Ersatzpotenzial› hinzu. Damit liessen sich insgesamt rund 40 Prozent des heutigen Verbrauchs an fossilen Treibstoffen ersetzen.»

Und welche Empfehlungen ergeben sich daraus für die Politik? Nochmals Zah: «Ob der Elektromobilität, der verbesserten Fahrzeugeffizienz oder der Förderung nachhaltiger Biotreibstoffe Vorrang eingeräumt werden soll, ist die falsche Frage. Vielmehr müssen Wege gefunden werden, alle drei Ansätze gleichzeitig voranzutreiben und sie ihren Stärken gemäss einzusetzen.»

Rainer Zah hat im Auftrag von TA-SWISS http://www.ta-swiss.ch/d/them_biot_fuel.html eine Studie zu den Perspektiven von Biotreibstoffen durchgeführt. Unterstützt wurde er von einem interdisziplinären Team aus ÖkologInnen der Universität Zürich und ExpertInnen für Stoffströme und Ressourcenmanagement vom Wuppertal Institut.

R. Zah, C. Binder, S. Bringezu, J. Reinhard, A. Schmid, H. Schütz. Future Perspectives of 2nd Generation Biofuels, hrsg. von TA-SWISS – Zentrum für Technologiefolgen-Abschätzung, vdf Hochschulverlag AG der ETH Zürich, 2010. ISBN 978-3-7281-3334-2. Auch als eBook erhältlich, http://www.vdf.ethz.ch

Weitere Informationen
Dr. Rainer Zah, Empa, Technologie und Gesellschaft, Tel. +41 44 823 46 04, rainer.zah@empa.ch
Redaktion / Medienkontakt
Martina Peter, Empa, Kommunikation, +41 44 823 49 87, redaktion@empa.ch

Martina Peter | idw
Weitere Informationen:
http://www.ta-swiss.ch/d/them_biot_fuel.html
http://www.vdf.ethz.ch
http://www.empa.ch

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Interdisziplinäre Forschung:

nachricht Neues Labor für die Aufbautechnik von ultradünnen Mikrosystemen
21.02.2017 | Hahn-Schickard

nachricht 36 Forschungsprojekte zu Big Data
21.02.2017 | Schweizerischer Nationalfonds SNF

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Interdisziplinäre Forschung >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: „Vernetzte Autonome Systeme“ von acatech und DFKI auf der CeBIT

Auf der IT-Messe CeBIT vom 20. bis 24. März präsentieren acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften und das Deutsche Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI) in Kooperation mit der Deutschen Messe AG vernetzte Autonome Systeme. In Halle 12 am Stand B 63 erwarten die Besucherinnen und Besucher unter anderem Roboter, die Hand in Hand mit Menschen zusammenarbeiten oder die selbstständig gefährliche Umgebungen erkunden.

Auf der IT-Messe CeBIT vom 20. bis 24. März präsentieren acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften und das Deutsche Forschungszentrum für...

Im Focus: Kühler Zwerg und die sieben Planeten

Erdgroße Planeten mit gemäßigtem Klima in System mit ungewöhnlich vielen Planeten entdeckt

In einer Entfernung von nur 40 Lichtjahren haben Astronomen ein System aus sieben erdgroßen Planeten entdeckt. Alle Planeten wurden unter Verwendung von boden-...

Im Focus: Mehr Sicherheit für Flugzeuge

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem totalen Triebwerksausfall zum Einsatz kommt, um den Piloten ein sicheres Gleiten zu einem Notlandeplatz zu ermöglichen, und ein Assistenzsystem für Segelflieger, das ihnen das Erreichen größerer Höhen erleichtert. Präsentiert werden sie von Prof. Dr.-Ing. Wolfram Schiffmann auf der Internationalen Fachmesse für Allgemeine Luftfahrt AERO vom 5. bis 8. April in Friedrichshafen.

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem...

Im Focus: HIGH-TOOL unterstützt Verkehrsplanung in Europa

Forschung am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) unterstützt die Europäische Kommission bei der Verkehrsplanung: Anhand des neuen Modells HIGH-TOOL lässt sich bewerten, wie verkehrspolitische Maßnahmen langfristig auf Wirtschaft, Gesellschaft und Umwelt wirken. HIGH-TOOL ist ein frei zugängliches Modell mit Modulen für Demografie, Wirtschaft und Ressourcen, Fahrzeugbestand, Nachfrage im Personen- und Güterverkehr sowie Umwelt und Sicherheit. An dem nun erfolgreich abgeschlossenen EU-Projekt unter der Koordination des KIT waren acht Partner aus fünf Ländern beteiligt.

Forschung am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) unterstützt die Europäische Kommission bei der Verkehrsplanung: Anhand des neuen Modells HIGH-TOOL lässt...

Im Focus: Zinn in der Photodiode: nächster Schritt zur optischen On-Chip-Datenübertragung

Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium allein – die stoffliche Basis der Chip-Produktion – sind als Lichtquelle kaum geeignet. Jülicher Physiker haben nun gemeinsam mit internationalen Partnern eine Diode vorgestellt, die neben Silizium und Germanium zusätzlich Zinn enthält, um die optischen Eigenschaften zu verbessern. Das Besondere daran: Da alle Elemente der vierten Hauptgruppe angehören, sind sie mit der bestehenden Silizium-Technologie voll kompatibel.

Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Aufbruch: Forschungsmethoden in einer personalisierten Medizin

24.02.2017 | Veranstaltungen

Österreich erzeugt erstmals Erdgas aus Sonnen- und Windenergie

24.02.2017 | Veranstaltungen

Big Data Centrum Ostbayern-Südböhmen startet Veranstaltungsreihe

23.02.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Fraunhofer HHI auf dem Mobile World Congress mit VR- und 5G-Technologien

24.02.2017 | Messenachrichten

MWC 2017: 5G-Hauptstadt Berlin

24.02.2017 | Messenachrichten

Auf der molekularen Streckbank

24.02.2017 | Biowissenschaften Chemie