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StartseiteForschung aktuellHolz und Stroh geben Gas15.09.2005

Holz und Stroh geben Gas

Kraftstoffe aus Biomasse als Alternative zu Benzin und Diesel?

Chemie. - Die kletternden Benzinpreise sind Zeichen für die Endlichkeit der fossilen Brennstoffe. Fieberhaft suchen daher Wissenschaftler nach Möglichkeiten, Kohle, Erdöl und -gas durch nachwachsende Rohstoffe zu ersetzen. Karlsruher Wissenschaftler synthetisieren künstliche Kraftstoffe aus Abfallholz und -stroh.

Von Arndt Reuning

Lange können wir nicht mehr fossile Brennstoffe durch den Auspuff blasen. (AP)
Lange können wir nicht mehr fossile Brennstoffe durch den Auspuff blasen. (AP)

"Das sind überschüssige Stoffe, die nicht im Moment in die Verwertung gehen, beispielsweise Überschuss-Stroh, das immerhin zur Zeit mit einer Menge von 15 Millionen Jahrestonnen anfällt."

Und so funktioniert die Resteverwertung: Stroh und Restholz aus dem Wald werden durch ein heißes Metallrohr geschoben. Das ganze geschieht bei Temperaturen von einigen 100 Grad unter Ausschluss von Sauerstoff. Die Biomasse verbrennt also nicht, sie zersetzt sich. Die Fachleute sagen: Sie wird pyrolysiert. Die komplexen Moleküle der Pflanzenstoffe werden dabei durch die Hitze aufgebrochen und zerkleinert. Seifert:

"Die daraus entstehenden Stoffe sind Gas, Pyrolyseöl und Pyrolysekoks. Das Gas wird thermisch verwertet, zur Aufrechterhaltung des Pyrolyseprozesses, und das Pyrolyseöl wird gemeinsam mit dem Pyrolysekoks zu einem Slurry verarbeitet, der dann in einer zweiten Stufe vergast wird. Und daraus entsteht ein Synthesegas, das dann nach Aufarbeitung zu einem synthetischen Kraftstoff synthetisiert wird."

Aus einem Feststoff wird ein Synthesegas produziert, eine Mischung aus Kohlenmonoxid und Wasserstoff, und daraus dann ein flüssiger Kraftstoff. Dieses Verfahren an sich ist gar nicht neu. In Südafrika gewinnt man auf diese Weise künstlichen Kraftstoff aus den reichen Kohlevorkommen des Landes. Dieser Kraftstoff ist besonders einheitlich zusammengesetzt und verbrennt im Vergleich zu Benzin und Diesel relativ sauber. Ressourcenschonend und CO2-neutral ist die Umwandlung der Kohle hingegen nicht. Im Gegensatz zu den synthetischen Treibstoffen aus Pflanzen. Dafür aber hat Biomasse auch einen gewichtigen Nachteil: eine aufwändige Logistik. Holz und Stroh müssen gesammelt und von weit weg zu einer zentralen Produktionsanlage transportiert werden. Deshalb will Helmut Seifert die Produktionsschritte voneinander trennen:

"Und da ist eben die Pyrolyse als dezentrale Stufe, die sehr nahe in kleineren Einheiten beim Strohanfall installiert werden sollen, also in den landwirtschaftlichen Gebieten. Und die zweite Stufe, die Vergasung, kann als zentrale Einheit in der Dimension wesentlich größer konzipiert werden und damit auch effizienter ausgelegt werden."

Vor Ort entstehen aus den Rohstoffen also Koks und Öl, die sich wesentlich kostengünstiger zur Synthese-Anlage schaffen lassen als die reine Biomasse. Die Gesamteffizienz wird letzten Endes darüber entscheiden, ob sich das Verfahren auf dem Markt durchsetzen kann. Die Forscher aus Karlsruhe haben dazu Berechnungen angestellt: In der Biomasse steckt eine gewisse Menge Energie. Ein Teil davon wird zum Beispiel dazu verwendet, den Pyrolyseofen zu heizen. Mit jedem weiteren Schritt geht ein gewisser Anteil der ursprünglichen Energie verloren. Am Ende gelangen nur noch vierzig Prozent davon in den Treibstoff. Seifert:

"Bei der stofflichen Seite, die damit korrespondiert, rechnen wir: aus 7,5 Tonnen Stroh soll eine Tonne synthetischer Kraftstoff entstehen."

Daraus hat Helmut Seifert einen Verkaufspreis errechnet, der noch etwas über dem von Diesel liegt. Doch, so der Professor aus Karlsruhe, wird sich dieses Verhältnis in Zukunft durch die steigenden Rohölpreise zu Gunsten des synthetischen Produktes aus Biomasse verschieben. Aber auch das nur, weil Biotreibstoffe steuervergünstigt verkauft werden. Allerdings kommt der synthetische Kraftstoff kaum als vollwertiger Ersatz für Produkte aus Erdöl in Frage. Würde man die gesamte Biomasse, die heute nicht genutzt wird, zu dem synthetischen Sprit umwandeln, könnte damit nur ein etwa ein Zehntel des heutigen Kraftstoffumsatzes in Deutschland abdecken.

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