Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Neue Daten zur Ökobilanz von Biotreibstoffen - Die wenigsten Biotreibstoffe sind «grün»

24.09.2012
Erst top, dann Flop. So liesse sich die bisherige Geschichte der Biotreibstoffe zusammenfassen. Eine neue Studie unter Leitung der Empa hat die Grundlagen für die Ökobilanz verschiedener Biotreibstoffe und deren Produktionsverfahren aktualisiert. Das Fazit: Nur wenige sind in der Gesamtbilanz umweltfreundlicher als Benzin.

In den letzten Jahren stieg die Nachfrage nach vermeintlich umweltfreundlichen Biotreibstoffen weltweit deutlich an; dies hatte einerseits einen vermehrten Anbau so genannter Energiepflanzen zur Folge, andererseits wurden innovative Herstellungsmethoden für die 2. Generation der Biotreibstoffe entwickelt.


Abb. 1: Vielfalt der Umweltauswirkungen im Überblick (ILCD-Umweltindikatoren).


Abb. 2: Entwicklung von Treibhausgasemissionen und aggregierter Umweltbelastung (Schweizer Umweltbelastungspunkte, UBP) für ausgewählte Biotreibstoffe von 2007 zu 2012.

Parallel dazu haben Ökobilanzexperten die Methoden zur Umweltbeurteilung von Biotreibstoffen verfeinert und weiterentwickelt. Da Biotreibstoffe grösstenteils aus Agrarerzeugnissen stammen, geht es bei der teils kontroversen Diskussion über deren Umweltverträglichkeit im Kern um die Frage, ob die Produktion von Biotreibstoffen aus ökologischer Sicht vertretbar ist, oder ob negative Auswirkungen überwiegen, etwa auf die Nahrungsmittelversorgung in Dürrezeiten oder die Eutrophierung der nutzbaren Böden.

Um darauf eine fundierte Antwort geben zu können, hat die Empa im Auftrag des Bundesamts für Energie (BFE) und in Zusammenarbeit mit der Forschungsanstalt Agroscope Reckenholz-Tänikon (ART) und dem Paul Scherrer Institut (PSI) die Grundlagen für die Umweltbilanz zahlreicher Biotreibstoffe inklusive ihrer Produktionsketten aktualisiert. Im Vergleich zur weltweit ersten derartigen Ökobilanzstudie aus dem Jahr 2007, ebenfalls von der Empa, hat das Team unter der Leitung von Empa-Forscher Rainer Zah sowohl neuartige Energiepflanzen und Verarbeitungsprozesse einbezogen als auch die Bewertungsmethodik auf den neuesten Stand gebracht.

Weniger Treibhausgase – dafür andere Umweltbelastungen

Trotz grösserer Datengrundlage und aktueller Methodik kommt die Empa indes zum gleichen Schluss wie schon in der Studie von 2007: Etliche Biotreibstoffe aus Agrarerzeugnissen helfen zwar, den Ausstoss an Treibhausgasen zu verringern, führen aber zu anderen Umweltschäden wie übersäuerte Böden und überdüngte Gewässer. «Die meisten Biotreibstoffe verlagern also lediglich die Umweltbelastungen: weniger Treibhausgase, dafür mehr anbaubedingte Schäden an landwirtschaftlich genutzten Böden», so Zah.

Das führe dazu, dass nur wenige Biotreibstoffe eine insgesamt bessere Ökobilanz als Benzin aufweisen, allen voran Biogas aus Rest- oder Abfallstoffen, das – je nach Ausgangsmaterial – die Umwelt bis zur Hälfte weniger belastet als Benzin. Und innerhalb der Biotreibstoffe haben Ethanol-basierte Treibstoffe tendenziell eine bessere Ökobilanz als diejenigen auf Öl-Basis; die Ergebnisse hängen allerdings erheblich von der individuellen Herstellungsart und -technologie ab.

Neue Erkenntnisse zur Treibhausgasbilanz von Biotreibstoffen

Die neue Methodik erlaubte es Zah und seinen Kollegen aber auch, «Schwächen» der früheren Studie zu beheben. So unterschätzten die Forscher 2007 die Auswirkungen der Umwandlung natürlicher Flächen, etwa die Rodung von Regenwald, auf die Treibhausgasbilanz. Die aktuelle Studie zeigt nun, dass Biotreibstoffe aus Rodungsflächen in der Regel mehr Treibhausgase ausstossen als fossile Treibstoffe. Dies gilt auch für eine indirekte Landumwandlung, wenn also bestehende Agrarflächen erstmals für die Biotreibstoffproduktion verwendet werden und deshalb Waldflächen gerodet werden müssen, um die bisherige Nahrungsmittel- oder Futterproduktion aufrechtzuerhalten.

Positive Effekte können dagegen erzielt werden, wenn der Energiepflanzenanbau den Kohlenstoffgehalt des Bodens erhöht, beispielsweise durch den Anbau von Ölpalmen auf ungenutztem Weideland in Kolumbien oder durch Jatrophaplantagen in Indien und Ostafrika, wodurch verödetes Land wieder urbar gemacht wurde. «Trotzdem kann man nicht generell von Jatropha als 'Wunderpflanze' sprechen, da deren Ökobilanz erheblich von der landwirtschaftlichen Praxis vor Ort und der vorherigen Nutzung des Landes abhängig ist», sagt Zah. Jeder (neue) Biotreibstoff müsse daher genau und separat unter die Lupe genommen werden.

Was gilt es bei der Biotreibstoffproduktion zu beachten?

Obwohl der Teufel also im Detail steckt, können einige wenige generelle Empfehlungen abgeleitet werden:

• Wald und Buschland zu roden, um darauf Energiepflanzen anzubauen, ist zu vermeiden; dies verschlechtert die Treibhausgasbilanz erheblich, was die Umwelt insgesamt deutlich stärker belastet.

• Werden Agrarflächen für die Biotreibstoffproduktion genutzt, sollte eine indirekte Landumwandlung möglichst verhindert werden, zum Beispiel durch einen obligaten Nachweis, dass die verdrängte Produktion dank zusätzlicher Intensivierung keine indirekten Effekte bewirkt.

• Günstig erweist sich die energetische Nutzung land- und forstwirtschaftlicher Reststoffe wie Stroh, Grüngut und Restholz – aber nur, wenn diese nicht schon anderweitig genutzt werden, oder wenn deren Entzug aus dem natürlichen Kreislauf nicht die Fruchtbarkeit der Böden und die Biodiversität verringert.

Rémy Nideröst | idw
Weitere Informationen:
http://www.empa.ch/plugin/template/empa/*/125527
http://www.bfe.admin.ch/forschungbiomasse/02390/02720/03175/03197/index.html?lang=de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Studien Analysen:

nachricht Zirkuläre Wirtschaft: Neues Wirtschaftsmodell für die chemische Industrie?
28.07.2017 | Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT

nachricht Unternehmen entwickeln sich zu Serviceanbietern
25.07.2017 | Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Studien Analysen >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Unterwasserroboter soll nach einem Jahr in der arktischen Tiefsee auftauchen

Am Dienstag, den 22. August wird das Forschungsschiff Polarstern im norwegischen Tromsø zu einer besonderen Expedition in die Arktis starten: Der autonome Unterwasserroboter TRAMPER soll nach einem Jahr Einsatzzeit am arktischen Tiefseeboden auftauchen. Dieses Gerät und weitere robotische Systeme, die Tiefsee- und Weltraumforscher im Rahmen der Helmholtz-Allianz ROBEX gemeinsam entwickelt haben, werden nun knapp drei Wochen lang unter Realbedingungen getestet. ROBEX hat das Ziel, neue Technologien für die Erkundung schwer erreichbarer Gebiete mit extremen Umweltbedingungen zu entwickeln.

„Auftauchen wird der TRAMPER“, sagt Dr. Frank Wenzhöfer vom Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) selbstbewusst. Der...

Im Focus: Mit Barcodes der Zellentwicklung auf der Spur

Darüber, wie sich Blutzellen entwickeln, existieren verschiedene Auffassungen – sie basieren jedoch fast ausschließlich auf Experimenten, die lediglich Momentaufnahmen widerspiegeln. Wissenschaftler des Deutschen Krebsforschungszentrums stellen nun im Fachjournal Nature eine neue Technik vor, mit der sich das Geschehen dynamisch erfassen lässt: Mithilfe eines „Zufallsgenerators“ versehen sie Blutstammzellen mit genetischen Barcodes und können so verfolgen, welche Zelltypen aus der Stammzelle hervorgehen. Diese Technik erlaubt künftig völlig neue Einblicke in die Entwicklung unterschiedlicher Gewebe sowie in die Krebsentstehung.

Wie entsteht die Vielzahl verschiedener Zelltypen im Blut? Diese Frage beschäftigt Wissenschaftler schon lange. Nach der klassischen Vorstellung fächern sich...

Im Focus: Fizzy soda water could be key to clean manufacture of flat wonder material: Graphene

Whether you call it effervescent, fizzy, or sparkling, carbonated water is making a comeback as a beverage. Aside from quenching thirst, researchers at the University of Illinois at Urbana-Champaign have discovered a new use for these "bubbly" concoctions that will have major impact on the manufacturer of the world's thinnest, flattest, and one most useful materials -- graphene.

As graphene's popularity grows as an advanced "wonder" material, the speed and quality at which it can be manufactured will be paramount. With that in mind,...

Im Focus: Forscher entwickeln maisförmigen Arzneimittel-Transporter zum Inhalieren

Er sieht aus wie ein Maiskolben, ist winzig wie ein Bakterium und kann einen Wirkstoff direkt in die Lungenzellen liefern: Das zylinderförmige Vehikel für Arzneistoffe, das Pharmazeuten der Universität des Saarlandes entwickelt haben, kann inhaliert werden. Professor Marc Schneider und sein Team machen sich dabei die körpereigene Abwehr zunutze: Makrophagen, die Fresszellen des Immunsystems, fressen den gesundheitlich unbedenklichen „Nano-Mais“ und setzen dabei den in ihm enthaltenen Wirkstoff frei. Bei ihrer Forschung arbeiteten die Pharmazeuten mit Forschern der Medizinischen Fakultät der Saar-Uni, des Leibniz-Instituts für Neue Materialien und der Universität Marburg zusammen Ihre Forschungsergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler in der Fachzeitschrift Advanced Healthcare Materials. DOI: 10.1002/adhm.201700478

Ein Medikament wirkt nur, wenn es dort ankommt, wo es wirken soll. Wird ein Mittel inhaliert, muss der Wirkstoff in der Lunge zuerst die Hindernisse...

Im Focus: Exotische Quantenzustände: Physiker erzeugen erstmals optische „Töpfe" für ein Super-Photon

Physikern der Universität Bonn ist es gelungen, optische Mulden und komplexere Muster zu erzeugen, in die das Licht eines Bose-Einstein-Kondensates fließt. Die Herstellung solch sehr verlustarmer Strukturen für Licht ist eine Voraussetzung für komplexe Schaltkreise für Licht, beispielsweise für die Quanteninformationsverarbeitung einer neuen Computergeneration. Die Wissenschaftler stellen nun ihre Ergebnisse im Fachjournal „Nature Photonics“ vor.

Lichtteilchen (Photonen) kommen als winzige, unteilbare Portionen vor. Viele Tausend dieser Licht-Portionen lassen sich zu einem einzigen Super-Photon...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

European Conference on Eye Movements: Internationale Tagung an der Bergischen Universität Wuppertal

18.08.2017 | Veranstaltungen

Einblicke ins menschliche Denken

17.08.2017 | Veranstaltungen

Eröffnung der INC.worX-Erlebniswelt während der Technologie- und Innovationsmanagement-Tagung 2017

16.08.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Eine Karte der Zellkraftwerke

18.08.2017 | Biowissenschaften Chemie

Chronische Infektionen aushebeln: Ein neuer Wirkstoff auf dem Weg in die Entwicklung

18.08.2017 | Biowissenschaften Chemie

Computer mit Köpfchen

18.08.2017 | Informationstechnologie