Kraftstoff Pflanzenöl

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Allgemeines
Name	Rapsöl als Kraftstoff
UN-Nummer	?
Gefahrnummer	?
Eigenschaften für Pöl nach Entwurf DIN 51605
Aggregatzustand	flüssig
Dichte	900..930 kg/m³
Kohlendioxidemissionen bei Verbrennung
Energiedichte (volumenbezogen)	9,2 kWh/l = 33 MJ/l bei 15°C und 920 kg/m³
Energiedichte (massebezogen)	min. 10 kWh/kg = 36 MJ/kg
Flammpunkt	min. 220 °C
Zündtemperatur	?
Siedebereich	?
kinematische Viskosität	max. 36,0 mm²/s
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

Unbehandelte Pflanzenöle, umgangssprachlich abgekürzt auch als Pöl bezeichnet, können als Kraftstoff für Dieselmotoren verwendet werden. Sie zählen zu den erneuerbaren Energieträgern. Aufgrund der gegenüber Dieselkraftstoffen höheren Viskosität und der niedrigeren Cetanzahl sind an gewöhnlichen Dieselmotoren in der Regel Anpassungsmaßnahmen notwendig. Diese besteht zum Beispiel in der Erhitzung des Kraftstoffes, um die Viskosität unmittelbar vor dem Eintritt in die Einspritzanlage zu verringern. Diese Technologie ist bereits von Vielstoffmotoren bekannt.

Die Nutzung von Pflanzenölen als Kraftstoff ist nicht CO₂-neutral im erweiterten Sinne. Zwar wird bei der Verbrennung nur die Menge CO₂ freigesetzt, die die Pflanzen vorher durch Photosynthese aus der Atmosphäre entnommen haben. Es wird jedoch bei der Produktion selbst Kraftstoff verbraucht, und damit in der Regel auch Kohlendioxid freigesetzt. Außerdem erzeugt der Hauptlieferant, die Rapspflanze, während des Wachstums Distickstoffmonoxid (N₂O, Lachgas).

Inhaltsverzeichnis 1 Geschichte 2 Verwendbare Pflanzenölsorten 3 Verwendung als Kraftstoff 4 Pflanzenöltaugliche Motoren / Umrüstung 5 Kraftstoffeigenschaften 6 Lagerung 6.1 Erhaltung der Qualität des Kraftstoffs 6.2 Arbeitsschutz 6.3 Umweltschutz 6.4 Qualitätsstandard 6.5 Verbreitung und Kosten 7 Ökologische und wirtschaftliche Auswirkungen der Verwendung von Pflanzenöl (PÖL) als Kraftstoff 8 Flächenbedarf 8.1 Die Bedeutung der Anbaumethode 8.2 Verfügbarkeit in Deutschland 9 Siehe auch 10 Literatur 11 Weblinks 12 Quellen

[Bearbeiten] Geschichte

Bei der Konstruktion des ersten selbstzündenden Verbrennungsmotors experimentierte Rudolf Diesel erfolglos mit Benzin. Später wurden erfolgreichere Versuche mit Lampenpetroleum gemacht. Die vielgelesene Behauptung, Rudolf Diesel hätte auch Pflanzenöl (Erdnussöl) verwendet, gehört in die Kategorie Mythen und Sagen. Erdnussöl war seinerzeit im Verhältnis zu anderen Produkten so teuer, dass niemand ein solches Lebensmittel zur Verfeuerung in einer Brennkraftmaschine verwendet hätte.

Obwohl sich diese Geschichte so hartnäckig hält, hat Rudolf Diesel sich lediglich theoretisch damit befasst, dass sein Motor auch mit Pflanzenöl laufen könnte. Praktisch war es ihm unmöglich, denn dazu fehlte ihm die erst 14 Jahre nach seinem Tod von der Firma Bosch zur Serienreife entwickelte Einspritzpumpe für Dieselmotoren.

Rudolf Diesel benutzte für seine ersten Experimente Petroleum, war damit aber erfolglos. Er wich daher zunächst auf Benzin aus, um überhaupt Zündungen erzeugen zu können. Der Brennstoff wurde über einen umgebauten Vergaser zerstäubt und mit Luft zusammen unter Hochdruck in den Brennraum eingeblasen. Als „Druckmittel“ diente ein ziemlich komplizierter und anfälliger Kompressor, die so genannte Einblasemaschine. Eines der zu bewältigenden Probleme war, dass die verdichtete Luft nicht zu heiß werden durfte, sonst wäre das Benzin schon im Rohr teilverbrannt. Er wurde also mehrstufig verdichtet und gekühlt. Die heiße Luft im Brennraum musste trotzdem in der Lage sein, das eingeblasene (extrem fette) Gemisch zu entzünden. So richtig hat das zu seinen Lebzeiten aber nie funktioniert.

Erdöl war nur begrenzt verfügbar und sehr teuer. Später war der Überfluss billigen Erdöls der Grund, dass Pflanzenöl lange Zeit nicht als Kraftstoff verwendet wurde.

Erst nach den Ölkrisen der 1970er Jahre wurde verstärkt nach alternativen Kraftstoffen gesucht. Das steigende Umwelt- und Klimaschutzbewusstsein zum Ende des 20. Jahrhunderts brachte vor allem die erneuerbaren Energieträger wieder in die Diskussion.

[Bearbeiten] Verwendbare Pflanzenölsorten

Pflanzenölkraftstoff wird oft mit Rapsöl gleichgesetzt. Je nach Interessengruppe gibt es jedoch über 1000 anbauwürdige Ölpflanzen. Es existieren in den meisten Regionen der Erde heimische Pflanzen, die zur Ölgewinnung genutzt werden können. Grundsätzlich sind alle Pflanzenölsorten und auch tierische Öle zum Betrieb in umgerüsteten Fahrzeugen geeignet. Vereinzelt setzen Autofahrer auch gefilterte Altöle und flüssige Speisefette ein. Sie müssen jedoch vor der Nutzung sorgfältig gereinigt, entwässert und ggf. auch neutralisiert werden. So fährt beispielsweise ein Taxiunternehmer in Berlin seit einigen Jahren ohne Schaden ausschließlich mit gebrauchtem Fritteusen-Öl, das in einem einfachen Schleuderverfahren gereinigt wird. Lediglich zum Starten des kalten Motors wird aus einen kleinen Zweittank normaler Dieselkraftstoff verwendet.

Alt-Pflanzenöl sollte vor seiner motorischen Verwendung umgepumpt und gefiltert werden. Empfohlen werden Kerzenfilter mit weniger als einem Mikrometer Weite, um die Aggregate nicht zu schädigen.

[Bearbeiten] Verwendung als Kraftstoff

Um Pflanzenöl in Motoren zu verbrennen, gibt es zwei Strategien:

• die Anpassung der Motoren auf die Eigenschaften des Pflanzenöls.
• die Veränderung des Pflanzenöls zu einem neuen Kraftstoff, welcher in genormter Qualität mit bestehender Motorentechnik verwendet werden kann.

Die zweite Möglichkeit ist technisch durch Pflanzenöl-Methyl-Ester (PME) (siehe Artikel Biodiesel) verwirklicht worden. Da er aus Pflanzenöl hergestellt wird, wird Pflanzenöl als Kraftstoff häufig fälschlicherweise mit Biodiesel gleichgesetzt, obwohl es sich um zwei unterschiedliche, nicht miteinander kompatible Technologien handelt.

Nach Auskunft der Firma Unicar in Aachen halbiert sich in etwa der Ausstoß von Rußpartikeln bei der Pflanzenölverbrennung gegenüber der Dieselverbrennung. Nur bei kaltem Motor und unzureichender Vernebelung im Zylinder ist der Ausstoß sichtbar erhöht. Es gibt weniger Emissionen von Feinstaub als bei Dieselbetrieb. Verunreinigungen durch Schwefel und Schwermetalle entfallen weitgehend.

Außerdem kann Pflanzenöl inzwischen auch als Brennstoff für Heizanlagen in Häusern verwendet werden. Nach Auskunft der Fa. PH Technologies Marketing aus Pforzheim können durch deren Multibrenner alle Pflanzliche Öle als Brennstoff verwendet werden.

[Bearbeiten] Pflanzenöltaugliche Motoren / Umrüstung

Ohne Umrüstung können nur wenige ältere Motoren problemlos mit Pflanzenöl betrieben werden. Es handelt sich dabei um Vorkammerdiesel. Fast alle diese Motoren können Pflanzenöl verarbeiten, Schwierigkeiten bereiten in der Regel nur die Einspritzpumpen, weil sie höheren Belastungen wegen der größeren Viskosität ausgesetzt sind. Am besten geeignet sind Reiheneinspritzpumpen, z.B. der Firma Bosch, wie sie etwa von Mercedes-Benz eingebaut wurden. Der Umbau für diese Motoren ist denkbar einfach und kann teilweise (z. B. beim Mercedes W124) sogar entfallen:

• Einbau eines Wärmeübertragers, zum Beispiel zur Erwärmung des Kraftstofffilters mit Hilfe des Kühlwassers.
• Eine Kraftstoffleitung mit größerem Querschnitt
• Einbau eines neuen Filters
• Im Winterbetrieb muss dem Pflanzenöl mindestens 10% Winterdiesel zugeführt werden.

Die Umbaukosten betragen ca. 200 - 600 Euro.

Speziell entwickelte Motoren wie der Elsbett-Motor oder der Vielstoffmotor haben sich wegen der höheren Kosten nicht durchsetzen können.

Moderne Motoren sind mit einer Common-Rail-Einspritzung ausgerüstet und daher nicht ohne größeren Umbauaufwand an der Einspritzpumpe mit Planzenöl (Pöl) zu betreiben. Dazu gibt es mittlerweile spezielle Umrüstsätze:

• Einbau von Systemen zum Vorwärmen des Pflanzenöls (Wärmeübertrager, Vorwärmer)
• Einbau von Kraftstoff-Leitungen mit größerem Innendurchmesser
• Integration zusätzlicher Filterstufen
• Anpassung der elektronischen Steuerung
• gegebenenfalls Anpassung der Einspritztechnik
• Bedien- und Steuerelemente (etwa für die Vorwärmung beim Kaltstart)

Nach einem Umbau ist es dann möglich, neben (Mineralöl-)Diesel auch Pflanzenöl als Kraftstoff zu verwenden. Die Technik kann als ausgereift angesehen werden, da sie seit den frühen 1980er Jahren im Einsatz ist, bei den Herstellern langjährige Erfahrungswerte vorliegen und sie stetig weiterentwickelt wurde. Verschiedene Firmen bieten heute für fast alle dieselgetriebenen Fahrzeuge und für fast jede Einspritztechnik Umrüstsätze an. Die Umrüstung erfolgt in der Regel durch Partner der Herstellerfirmen. Sie kann aber auch in Eigenleistung durchgeführt werden.

Die aktuelle Technik kompensiert so weit wie möglich die hohe Viskosität im Winter und auch die mangelnde Zündfreudigkeit. Dazu wird das Pflanzenöl durch einen Wärmeübertrager auf 60 °C erwärmt. Beim Kaltstart geschieht dies elektrisch, bei warmem Motor über das Kühlwasser. Die Hersteller berichten von Anlassproblemen unter -8 °C im Winter. Das Vorglühen und Anlassen dauert dann etwas länger. Im Winterbetrieb besteht die Gefahr des „Einfrierens“. Da die Erstarrung des Treibstoffs im untersten Bereich des Tanks beginnt, wo der Kraftstoff austritt, kann die kontinuierliche Fortsetzung der Treibstoffzufuhr nicht gewährleistet werden. Daher ist bei niedrigen Temperaturen die Beimischung von Mineralöl-Dieselkraftstoff („Winterdiesel“) ratsam. Die Umrüstung kann auf ein 1-Tank- oder 2-Tank-System erfolgen:

Beim Eintanksystem befindet sich der Kraftstoff für den Motor in einem einzigen Tank, und bei tieferen Temperaturen werden Dieselanteile beim Betanken dem Pflanzenöl zugemischt. Zu den hilfreichen Modifikationen gehören ein vergrößerter Leitungsquerschnitt für den Kraftstoff, ein System zur Vorwärmung der Zuleitungen, des Kraftstofffilters und der Einspritzpumpe. Je nach Bauart und thermischer Umgebung des Motors sind nur einige der Maßnahmen erforderlich. Beim Zweitanksystem wird der Motor mit Dieselkraftstoff aus einem separaten Tank gestartet und warmgefahren. Die entstehende Abwärme heizt das übrige System vor. Anschließend wird auf den Pflanzenöltank umgeschaltet. Vor dem längeren Abstellen des Motors sollte rechtzeitig umgeschaltet werden, damit das Einspritzsystem beim erneuten Starten wieder mit Diesel gefüllt ist.

Seit einigen Jahren gibt es Angebote, Dieselmotoren für den Direktbetrieb mit Pflanzenöl umzurüsten. Unter Bezeichnungen wie „BB.drive“, „BEAM-Plus“, „eoil“, „Poeltec“ u.a. werden im Internet Umbauten angeboten, die nicht nur auf erwärmtes, sondern auf sorgfältig entgastes Rapsöl setzen. Auch ein winziger Gasgehalt, heißt es, verursacht in einer modernene Hochdruckeinspritzanlage Dampfblasenbildung (Kavitation) welche das Material in der Umgebung zerstört. Zu berücksichtigen ist dabei allerdings, dass auch herkömmlicher Dieselkraftstoff in gewissem Maße Gase enthält. Aus diesem Grund sind Verfahren, die nur auf Entgasung setzen, wie z.B. das eoil-System, umstritten.

Am sinnvollsten ist die Umrüstung beim gegenwärtigen Stand der Technik hauptsächlich bei Lastwagen, Nutzfahrzeugen und landwirtschaftlichen Maschinen, weil sich der Umbau wegen des hohen spezifischen Verbrauchs dieser Fahrzeuge innerhalb von wenigen Monaten amortisiert.

Der Umbau ist vor allem für ältere Dieselfahrzeuge mit geeignetem Motor lohnend, weil der Preis für Rapsöl ca 0,30 Euro unter dem des mineralischen Diesels liegt. Die erhebliche Preisdifferenz resultiert u.a. aus der unterschiedlichen Besteuerung. So unterliegen Pflanzenöle bislang noch keiner speziellen Kraftstoffbesteuerung. Dies wird nach dem zum 1. August 2006 in Kraft getretenen Energiesteuergesetz in Deutschland erst ab 1. Januar 2008 mit zunächst 0,09 Euro pro Liter der Fall sein. Vorgesehen ist in der Folge ein stufenweiser, weiterer Anstieg der Besteuerung bis zum Jahr 2012 auf dann 0,45 Euro pro Liter. Selbst unter diesen, sich tendenziell verschlechternden fiskalischen Rahmenbedingungen kann jedoch auch bei normalen Personenwagen die Umrüstung noch wirtschaftlich sein.

[Bearbeiten] Kraftstoffeigenschaften

Pflanzenöl stellt eine der dichtesten Energieformen dar, die durch Photosynthese entstehen. Der Heizwert ist mit 37 MJ/kg deutlich niedriger als beim Benzin (43 MJ/kg) und Methan (50 MJ/kg), allerdings höher als bei der Steinkohle (30 MJ/kg) und Dieselkraftstoff nach DIN EN 590 (35,6MJ/Kg). Die auf das Volumen bezogene Energiedichte beträgt rund 9,2 kWh je Liter und liegt damit zwischen Benzin mit 8,6 kWh/l und mineralischem Dieselöl mit 9,6 kWh/l.

Reines Pflanzenöl besteht überwiegend aus Estern langkettiger Fettsäuren (keinen Kohlenwasserstoffen) und ist schwerer entflammbar (siehe Flammpunkt) als Diesel. Die Zündwilligkeit (Cetanzahl) ist allgemein eingeschränkt, da nicht erwärmtes Pflanzenöl von der Einspritzdüse nur unzureichend im Brennraum vernebelt wird (daher sind Vorkammermotoren besser geeignet). Aufgrund seiner höheren Viskosität, die bei sinkender Temperatur noch weiter ansteigt, erhöht sich der Durchflusswiderstand in den Kraftstoffleitungen, der Einspritzpumpe und den Einspritzdüsen gegenüber dem von Dieselkraftstoff. Moderne Einspritzssysteme wie Commonrail oder Pumpe-Düse arbeiten daher bei kaltem Pflanzenöl außerhalb ihrer Spezifikation. Zusammen mit den bei modernen Hochdrucksystemen erhöhten Kraftstofftemperaturen sind indirekte Schäden durch Ablagerungen an Pumpen und Ventilen nicht ausgeschlossen. Im schlimmsten Fall kann es durch Leckagen der Ventile zu Fehleinspritzungen und damit einer Zerstörung des Motors kommen.

[Bearbeiten] Lagerung

Pflanzenöl sollte möglichst kühl und dunkel gelagert werden. Die Lagerung kann in oberirdischen und unterirdische Tankanlagen problemlos erfolgen, wobei aufgrund ihrer relativ gleichbleibenden niedrigen Temperatur unterirdische Anlagen Vorteile haben.

[Bearbeiten] Erhaltung der Qualität des Kraftstoffs

Bei der Lagerung von Pflanzenöl muss darauf geachtet werden, dass chemische Reaktionen, die das Pflanzenöl qualitativ verschlechtern, wie

• die Oxydation,
• die Hydrolyse,
• die Polymerisation und
• der enzymatische Abbau

verhindert werden.

Die Lagerung sollte daher

• dunkel,
• kühl (zwischen 5 und 10 °C),
• trocken,
• mit geringer Kontaktfläche zum Luftsauerstoff und
• sauber

erfolgen.

Die Tanks, Rohrleitungen und Armaturen sollten aus Edelstahl (ohne katalytisch wirkende Legierungsbestandteile wie Kupfer) oder lichtundurchlässigem Kunststoff (z.B. HDPE) bestehen und einen wasserabscheidenden Filter für die Be- / Entlüftung enthalten.

Erdtanks sind wegen der niedrigen Lagerungstemperatur günstig.

Die Tanks sollten regelmäßig gereinigt werden, da die Sedimente aus Verunreinigungen den Fortschritt der Qualitätsverschlechterung durch chemische Reaktionen (siehe oben) beschleunigen.

Üblich sind 3 Lagertanks:

1. Erster Tank speichert das PÖL aus der laufenden Produktion
2. Zweiter Lagertank speichtert das PÖL, dessen Proben qualitätsuntersucht werden.
3. Dritter Tank enthält das PÖL, das nach der Qualitätsfreigabe an den Endkunden zum baldigen Verbrauch abgegeben werden kann.

[Bearbeiten] Arbeitsschutz

Pflanzenöl ist nicht giftig.^[1]

Vergälltes Pflanzenöl kann unangenehm riechen oder schmecken.

[Bearbeiten] Umweltschutz

Die Gefahr von Grundwasserverseuchungen ist bei Pflanzenöl nicht so groß wie bei herkömmlichen Kraftstoffen auf Erdölbasis, da es biologisch abgebaut wird. Die Einstufung von wassergefährdenden Stoffen erfolgt gemäß dem Wasserhaushaltsgesetz und anhand von Verwaltungsvorschriftem, wie sie vom Umweltbundesamt^[2] veröffentlicht werden. Ob Pflanzenöl eine wassergefährdende Flüssigkeit ist, hängt von der Zusammensetzung ab. Pflanzenöl ist NICHT in der Liste im Anhang 1 zur Allgemeine Verwaltungsvorschrift zur Änderung der Verwaltungsvorschrift wassergefährdende Stoffe „Liste nicht wassergefährdender Stoffe“ aufgeführt. Z.B. Sonnenblumenöl(C16 – C18)fettsäure, konjugiert ist gemäß dem Anhang 2 zur Allgemeine Verwaltungsvorschrift zur Änderung der Verwaltungsvorschrift wassergefährdende Stoffe als wassergefährdend einzustufen. Wenn Pflanzenöl nicht in größeren Mengen in Grundwasser gelangt, kann u.U. davon ausgegangen werden, dass es als nicht wassergefährdend einzustufen ist.

Auch die Brandgefahr ist, wie beim Dieselöl oder Heizöl el., gering, da es wegen des Flammpunktes von 220 °C (siehe Kapitel Qualitätsstandard weiter unten) bei Normaltemperatur nicht entflammbar ist und keine explosiven Gas/Luft-Gemische bilden kann. Selbst die Lagerung in offenen Behältern - sogar in Garagen oder Wohnräumen - ist erlaubt, da es nur/noch lebensmittelrechtlichen Bestimmungen unterliegt und somit auch in größeren Mengen ohne gesetzliche Auflagen gelagert werden kann. Gebrauchtes Pflanzen-Öl (etwa aus Fritteusen) („Alt-Pflanzenöl“) wird jedoch als grundwassergefährdende Substanz kategorisiert. Zu seiner Lagerung und Verarbeitung sind doppelwandige Behälter oder Behälter mit Sicherheitsauffangwannen vorgeschrieben.

Die Eigenschaften des Pflanzenöls unterscheiden sich, je nachdem aus welcher Pflanze sie gewonnen wurden. So ist Leindotteröl zum Beispiel länger flüssig als Rapsöl. Während für Dieselkraftstoffe einheitliche Qualitätsstandards gewährleistet werden können, ist dies bei Pflanzenöl nicht so einfach. Es liegt nicht als genormte Flüssigkeit vor und es existiert noch kein großräumiger Markt, der sich auf eine zentrale Aufbereitung stützt und eine kontrollierte Vermischung der Öle unterschiedlicher Herkunft und damit konstante Qualität ermöglichen würde. Obwohl Leindotteröl bessere Eigenschaften hat, überwiegt am Markt der Anteil des Rapsöls, da die Landwirte weder einen finanziellen Vorteil aus einem Mischfruchtanbau ziehen können, noch die Pressrückstände als Futter einsetzen können, da dies aufgrund einer bis heute gültigen Verordnung aus dem 19. Jahrhundert untersagt ist.

[Bearbeiten] Qualitätsstandard

Um für das sehr häufig verwendete Rapsöl einheitliche Qualitätsstandards zu schaffen, hat als Richtwert am 23. Mai 2000 der „LTV-Arbeitskreis Dezentrale Pflanzenölgewinnung, Weihenstephan“ einen „Qualitätsstandard für Rapsöl als Kraftstoff (RK-Qualitätsstandard)“ formuliert. Dieser wird von der DIN 51605 Rapsölkraftstoff abgelöst. Diese DIN ist ein Entwurf mit folgenden Vorgabewerten:

Eigenschaften / Inhaltsstoffe	Einheit	Grenzwerte		Prüfverfahren
		min	max
Dichte bei 15°C	kg/m³	900	930	DIN EN ISO 3675, DIN EN ISO 12185
Flammpunkt nach P.-M.	°C	220	-	DIN EN 2719
Heizwert	kJ/kg	36 000	-	DIN 51900-1, -2, -3
Kinematische Viskosität bei 40°C	mm²/s	-	36,0	DIN EN ISO 3104
Kälteverhalten	-	-	-	Rotationsviskosimetrie (Prüfbedingungen werden erarbeitet)
Zündwilligkeit (Cetanzahl)	-	39	-	(Prüfverfahren wird entwickelt)
Koksrückstand	Masse-%	-	0,40	DIN EN ISO 10370
Iod-Zahl	g/100g	95	125	DIN EN 14111
Schwefelgehalt	mg/kg	-	10	DIN ISO 20884 / 20864
Gesamtverschmutzung	mg/kg	-	24	DIN EN 12662
Säurezahl	mg KOH/g	-	2,0	DIN EN 14104
Oxydationsstabilität bei 110°C	h	6,0	-	DIN EN 14112
Phosphorgehalt	mg/kg	-	12	DIN EN 14107
Magnesium und Calcium	mg/kg	-	20	DIN EN 14538
Aschegehalt	Masse-%	-	0,01	DIN EN ISO 6245
Wassergehalt	Masse-%	-	0,075	DIN EN ISO 12937
Diese Werte stellen bisher eine Entwurfs-Norm dar

Der Volumenverbrauch und die Leistungscharakteristika sind bei beiden (Diesel und Rapsöl) Kraftstoffen annähernd gleich. Pflanzenöl verbrennt jedoch etwas „weicher“, da die Verbrennung langsamer abläuft. Als problematisch wird seitens der Motorenhersteller der Koksrückstand gesehen, wodurch es keine bzw. kaum Freigaben für Pflanzenöl gibt. Darüberhinaus neigt Pflanzenöl in Verbindung mit den Additiven des Motoröles zur Polymerisation, also Bildung von festen Verbindungen und Klumpen. Dies wird, insbesondere bei Kurzstreckenbetrieb, durch den unvermeidbaren Eintrag von unverbranntem Pflanzenöl über die Zylinderwand in das Motoröl hervorgerufen.

[Bearbeiten] Verbreitung und Kosten

Allein in Deutschland gibt es nach einer neueren Schätzung des VCD rund 20.000 Fahrzeuge, die mit Pflanzenöl betrieben werden. Rapsöl ist bei dem aktuellen Einzelhandelspreis von 0,85 €/l (Juli 2006) selbst bei literweiser Abgabe preiswerter als steuerbelasteter Diesel (Steueranteil 47 Cent/l) oder Rapsmethylester („Biodiesel“). An Tankstellen oder bei Ölmühlen kostet reines Rapsöl im Durchschnitt 0,70 €/l (März 2007).

Der Preis von Pflanzenölen liegt seit einigen Jahren etwa 20-25 Prozent unter dem Dieselpreis, so dass eine Umrüstung je nach Fahrleistung und Umrüstkosten mehr oder weniger wirtschaftlich erscheint. Im Vergleich zu herkömmlichen Kraftstoffen ist Rapsöl noch an relativ wenig Tankstellen verfügbar (www.biotanke.de: bundesweit 243 / Stand März 2007), das Tankstellennetz wächst aufgrund der steigenden Nachfrage allerdings kontinuierlich an. Daneben gibt es viele Lieferanten und Ölmühlen, die Pflanzenöl in für die Betankung gängigen Mengen anbieten.

Das Tanken von Salatöl aus 1-Liter-Flaschen des Einzelhandels ist überall möglich (Lebensmittel-Raffinade-Öl entspricht dem DIN-Entwurf-Standard), jedoch unkomfortabel. Viele Pflanzenölfahrer betreiben daher einen Vorratsbehälter mit Pumpe auf einem Privatgrundstück (Hoftankstelle). Eine übliche Größe ist etwa 1 m³. Die Tanks müssen keinen besonderen Sicherheitsanforderungen genügen, weil Rapsöl keine Gefahr für Umwelt und Gewässer darstellt (Wassergefährdungsklasse 0). Kleine Vorratstanks sind zum Teil schon für rund 50 Euro erhältlich.

Für landwirtschaftliche Erzeuger ist Rapsöl preiswerter als Agrardiesel. Im Jahre 2001 ist ein mit 5,6 Mio. DM vom Verbraucherschutz-Ministerium gefördertes „100-Traktoren-Programm“ gestartet worden: Insgesamt 111 Ackerschlepper verschiedener Hersteller, deren Motoren dem technologischen Stand der Abgasnormen EURO I und EURO II entsprechen, wurden auf Pflanzenöl-Betrieb umgerüstet, um Erfahrungen zu sammeln. Das Projekt lief von April 2001 bis Oktober 2005 und wurde vom Institut für Energie- und Umwelttechnik der Universität Rostock betreut.

Die Kosten (inkl. MWSt.) für eine Umrüstung betragen je nach Methode von 360 € (1-Tank) bzw. 1.500 € (2-Tank) bis 4.000 € pro Motor bzw. Fahrzeug oder stationärem Aggregat. Für Selbsteinbauer sind Sets ab 260 € (1-Tank) bzw. 600 € (2-Tank) erhältlich. In einigen Regionen werden auch öffentliche Förderungen bis zur Hälfte der Nettoumbaukosten angeboten.

Der Bundestag verabschiedete am 29. Juni 2006 das Energiesteuergesetz, das die schrittweise Besteuerung von Biodiesel und Pflanzenöl vorsieht. Für beide Stoffe soll ab 2012 der volle Mineralölsteuersatz gelten. Reiner Biodiesel wird ab August 2006 mit neun Cent pro Liter besteuert. In Stufen von sechs Cent wird die Steuer ab 2008 jedes Jahr bis 2011 erhöht. Ab 2012 greift dann ein Steuersatz von 45 Cent. Er liegt damit zwar um zwei Cent unter dem Satz für fossile Brennstoffe, allerdings ist der Brennwert von Biodiesel auch entsprechend geringer. Auch reines Pflanzenöl, das zunächst steuerfrei bleiben sollte, wird ab 1. Januar 2008 in fünf Stufen (jährlich) von je neun Cent - auf letztendlich 45 Cent - besteuert.

[Bearbeiten] Ökologische und wirtschaftliche Auswirkungen der Verwendung von Pflanzenöl (PÖL) als Kraftstoff

Pflanzenöl als Kraftstoff ist ein Teil in der Vielfalt der erneuerbaren Energien.

Pflanzenöl wird durch eine Veresterung auch zu Biodiesel weiter verarbeitet.

Pflanzenöl kann nahe dem landwirtschaftlichen Erzeuger mit relativ einfachen Mitteln auch von kleinen Ölmühlen hergestellt werden. Bei verstärkter Nachfrage bietet sich die Rekultivierung stillgelegter Agrarflächen an. Der Transportweg vom Erzeuger zum Verbraucher ist vergleichsweise kurz. Selbst das Nebenprodukt der Erzeugung, der Öl- oder Presskuchen, ist als hochwertiger Eiweiß- und Energieträger in der Tiermast verwendbar.

Befürworter sehen dies als eine bessere Alternative an, als Flächenstilllegungen zu finanzieren. .

Dagegen sind die meisten Rohstoffvorkommen weit von den Hauptverbrauchern, den Industrieländern, entfernt. Viele bedeutende Erdölfelder befinden sich in oder nahe bei Krisenregionen. Politische Interessen können die Versorgung empfindlich stören und die Preisgestaltung negativ beeinflussen. Eine ökonomisch sinnvolle Produktion ist fast nur durch Großbetriebe und internationale Konzerne möglich. Trotzdem sind Mineralöle ohne den Steueranteil mit 43 Cent/Liter Diesel an den Rohstoffbörsen (Juli 2006) immer noch deutlich billiger als Pflanzenöl.

Der Einsatz von naturnah produzierten Energieträgern führt großräumig und langfristig gesehen zu einer geringeren CO₂-Belastung im Vergleich zum Erdöl. Das bei der Verbrennung entstehende Kohlendioxid wird von den nachwachsenden Erzeugerpflanzen wieder aufgenommen und in neue Energie umgesetzt. In Hinblick auf sich erschöpfenden fossilen Ressourcen erlangen in Zukunft Rohstoffe für die Energiebereitstellung, als auch für die chemische Industrie, die verstärkt von der Landwirtschaft erzeugt werden, eine größere Bedeutung. Auch die Mineralölkonzerne berücksichtigen diese Entwicklung und investieren in entsprechende Forschungen.

Schon heute zeichnet sich die Entwicklung ab, dass energetisch verwertbare Biomasse, zum Beispiel als Brennstoff für Heizzwecke angebotenes Energiegetreide, höhere Preise erzielt als die entsprechenden Lebensmittel. Auch die Optimierung des Ertrages der Ölpflanzen mittels Gentechnik gilt als wahrscheinlich, wenngleich diese bei vielen Verfechtern einer ökologisch orientierten Landwirtschaft sehr umstritten bleiben dürfte.

Die Energiebilanz bei der Herstellung pflanzlicher Öle wird u. a. von Poel-Tec dargestellt^[3]. Demnach ist der Faktor für PÖL günstiger als der von Biodiesel (~1,48), aber ungünstiger als von konventionellen Kraftstoffen, der bei ~8,6 liegt.

Fossile Energiequellen sind zurzeit noch ausreichend verfügbar. Eine entwickelte Förder- und Transportlogistik und großtechnische Produktionsverfahren ermöglicht das Angebot hochwertiger Kraftstoffe zu relativ günstigen Preisen. Lediglich die geringere Steuerbelastung macht einige alternative Kraftstoffe für den Verbraucher trotz unbefriedigender Verfügbarkeit interessant. Die Versorgung mit Mineralöl-Produkten aller Art ist hingegen rund um die Uhr mit einem engmaschigen Tankstellennetz gewährleistet.

Die Nutzung von Pflanzenölen als Kraftstoff hat ökologische Vor- und Nachteile, die nicht immer gegeneinander aufgerechnet werden können. Das deutsche Umweltbundesamt (UBA) meinte im Jahr 1999: „Aus Sicht des Umweltschutzes und aus ökonomischen Gründen ist eine Förderung des Einsatzes von Rapsöl und RME im Kraftstoffbereich auch weiterhin NICHT zu befürworten.“ (Lit.: Kraus u. a., S. 21). Im März 2007 heißt es im Internet-Auftritt des UBA zum Stichwort "Biodiesel" dagegen: "Biodiesel oder der Anbau von Raps kann einen kleinen Beitrag zur Schonung fossiler Energieressourcen und zum Klimaschutz leisten."

[Bearbeiten] Flächenbedarf

Um den theoretischen Flächenbedarf zur Erzeugung des Kraftstoffs Pflanzenöl zu berechnen, wird der Energieaufwand zum Nettoenergieertrag hinzugezählt:

Für einen Nettoenergieertrag von 1 und k=2,31 ist also 2,31/1,31=1,76 an Gesamtenergie aufzuwenden. Dieser Faktor ist wichtig um zu errechnen, welche Fläche zur Energieerzeugung tatsächlich benötigt wird. Man muss also 1,76 m² Ackerfläche bestellen, um auf einem Quadratmeter Energie für eine andere Verwendung, als die Energieerzeugung durch die Landwirtschaft, der Volkswirtschaft zur Verfügung zu stellen. Weitere Einzelheiten zum Flächenbedarf können unter dem Stichwort Biodiesel gefunden werden.

[Bearbeiten] Die Bedeutung der Anbaumethode

Eine zentrale Bedeutung sowohl für die ökologische Bilanz als auch für die Wirtschaftlichkeit des Einsatzes von Pflanzenöl ist die Anbauform. Man kann hier zwischen zwei Arten unterscheiden:

• Anbau in Monokultur mit mineralischen Düngemitteln
• Anbau in Mischkultur mit biologischen Düngemitteln

Die meisten wissenschaftlichen Argumente (wie das Gutachten des UBA) basieren auf der Annahme, dass die notwendigen Pflanzenölmengen ausschließlich in intensiver Landwirtschaft durch Rapsanbau in Monokulturen mit hohem Düngemittel- und Pestizideinsatz erfolgen kann.

Der Öffentlichkeit weniger bekannt sind seit 1997 in Bayern laufende Versuche mit Mischfruchtanbau in biologischer Landwirtschaft^[4]. Man versteht darunter den Anbau eines Gemisches verschiedener Feldfrüchte auf dem gleichen Feld zur gleichen Zeit. Wenn dabei Blattpflanzen mit Halmfrüchten, Tiefwurzler mit Flachwurzlern oder Pflanzen mit verschiedenen Nährstoffbedürfnissen gemeinsam auf einem Feld wachsen, ergänzen sie sich gegenseitig. So ist ein günstiger Effekt für Leindotter oder Raps mit Erbsen, Weizen oder Gerste nachgewiesen worden. Der Mischanbau benötigt hier weniger Dünger (die Erbsen liefern den Stickstoff) und macht den Einsatz von Herbiziden gegen Unkraut unnötig. Bei Getreide wurde aufgrund des geringerem Unkrautdrucks der gleiche Flächenertrag mit einem höherwertigerem Korn mit einem zusätzlichen Ertrag von ca. 80 bis 150 Liter Pflanzenöl pro Hektar erzielt.

Kern des biologischen Ansatzes ist die weitgehende Nutzung aller Ressourcen. Aufgrund der gegenseitigen Begünstigung der Pflanzen kann neben Pestiziden auch weitgehend auf Düngung verzichtet werden. Die Sortierung der Feldfrüchte erfolgt direkt in der Erntemaschine. Übrig gebliebenes Pflanzenmaterial kann als Grundlage für Faserwerkstoffe dienen oder als Biomasse zu Energie verarbeitet werden. Der aus dem Öl gewonnene Presskuchen kann als Tierfutter weiterverwendet werden und kann dann schließlich als Gülle zur Biogaserzeugung genutzt werden. Die ausgefaulten Rückstände können dann ebenfalls als Dünger wieder ausgebracht werden. Die Befürworter weisen hier darauf hin, dass der Anbau von Ölpflanzen deren stofflich und energetisch wertvollen Nebenprodukte nicht einfach ausklammern darf. Unter dieser ganzheitlichen Betrachtungsweise werde die Überlegenheit moderner Bio-Technik gegenüber Mineralöl-Produkten deutlich.^[5]

Eine weitere Möglichkeit bestünde laut den Befürwortern im extensiven Anbau von Erucasäure-reichem Naturraps, der als Kraftstoff besser geeignet sei als der momentan angebaute Erucasäure-frei gezüchtete Raps (sog. OO-Sorten, die als Züchtungsziel die Erzeugung eines guten Speiseöls haben).

Es wird weiterhin von Befürwortern eingewandt, dass in der Diskussion andere Ölpflanzensorten, die extensiv in Deutschland anbaufähig wären wie Sonnenblume, Ölrauke, Ölrettich, Ackersenf, Rübsen, Leindotter, Öllein oder Hanf, zu wenig in Betracht gezogen werden.

[Bearbeiten] Verfügbarkeit in Deutschland

Weit über 100 Lieferanten bieten derzeit Großmengen von Pflanzenöl an, die in heimischen Tanks zwischenlagerfähig sind. Die Betankung mit Pflanzenöl vom Lebensmittel-Einzelhandel (Salatölflaschen) ist zwar möglich, aber unbequem und bedingt durch die kleinen Verpackungseinheiten auch sehr abfallintensiv. Zudem haben einige Supermarktketten eine Höchstabgabemenge eingeführt. Spontanbedarf kann durch normalen Diesel von der Tankstelle gedeckt werden.

Pflanzenöl kann von Landwirten mit Hilfe von kleineren günstigen Ölpressen zu erschwinglichen Kosten dezentral erzeugt werden. Wegen der ab 2008 stark ansteigenden Steuerlast auf Pflanzenöl als Kraftstoff in Deutschland ist zu erwarten, dass die Erzeugung von Pflanzenöl für Landwirte deutlich unattraktiver wird und damit die Zahl der Tankmöglichkeiten schnell abnimmt. Bei der Filtration der Pflanzenöle zu Kraftstoffqualität sind heute günstige und hochwertige Filteranlagen am Markt.

[Bearbeiten] Siehe auch

• Biokraftstoff
• Biodiesel
• Biomasse
• Vielstoffmotor
• Flexible Fuel Vehicle mit Ethanol als Kraftstoff

[Bearbeiten] Literatur

• Katja Kraus, Guido Niklas, Matthias Trappe: Aktuelle Bewertung des Einsatzes von Rapsöl/RME im Vergleich zu Dieselkraftstoff. Texte. Umweltbundesamt, Berlin 79.1999. ISSN 0722-186X
• N. Makowski, D. Brand: Mischanbau von Leindotter und Erbsen ist attraktiv. Institut für Energie- und Umwelttechnik München. unveröff. Ms. 2000 (pdf).

[Bearbeiten] Weblinks

Allgemeine Informationen

• Emissionen von Biodiesel und Pflanzenölen im Vergleich Präsentation (.pdf)
• www.pflanzenoel-bhkw.de Informationsportal über Pflanzenölbetriebene Blockheizkraftwerke (BHKW)
• Pflanzenöl statt Dieselkraftstoff Tankstellen Verzeichnis (Auch als Download für Navigationsgeräte), Fahrzeug Datenbank Pöl-O-Mat...
• rapsinfo.de (Datenbank mit Pflanzenöl betriebener Autos)
• Bio im Tank - Chancen, Risiken, Nebenwirkungen (Reader zu einer Fachtagung 2005)

[Bearbeiten] Quellen

1. ↑ Raiffeisen: Sicherheitsdatenblätter
2. ↑ Umweltbundesamt: Wassergefährdende Stoffe
3. ↑ Poel-Tec: Diesel-Rapsöl-Biodiesel-Vergleich - Ökobilanz Seite vom 9. September 2006
4. ↑ IG Mischfruchtanbau
5. ↑ Ernst Schrimpff: Pflanzenöle - ökologisch nicht sinnvoll?. In: Beitrag des Solarenergie-Fördervereins Deutschland e.V. (SFV), 01.01.2003