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Biokraftstoffe

Treibstoff vom Feld und aus der Fritteuse

© iStock

06. Mai 2021

Biokraftstoffe wurden um die Jahrtausendwende als flüssiger Wechsel auf umweltfreundlichen Verkehr gehandelt. Zwischenzeitlich haben die Kraftstoffe auf Pflanzenbasis in der Politik und auch in der Öffentlichkeit deutlich an Glanz verloren. Wie ist es heute um die Klimafreundlichkeit der Biokraftstoffe bestellt? Und welche Rolle könnten sie künftig spielen, um den ökologischen Fußabdruck der Landwirtschaft und der Luftfahrt zu verkleinern?

Batterien, Brennstoffzellen und strombasierte E-Fuels: Aus welchen Bausteinen sich die umweltfreundliche Mobilität der Zukunft zusammensetzt, das scheint heute schon ausgemacht. Vor rund 15 Jahren sah das noch völlig anders aus. Seinerzeit galten Biokraftstoffe als Nonplusultra für klimafreundlichen Verkehr. Mitte der 2000er-Jahre gingen die Mineralölpreise steil nach oben. Biodiesel und Pflanzenölkraftstoffe wurden kaum besteuert und mauserten sich zur preisgünstigen Alternative. Reinen Biodiesel konnte man an vielen Tankstellen zapfen. Doch der Preisvorteil wurde ab 2007 durch sukzessive Steuererhöhungen immer kleiner. Ab 2013 wurde für Biokraftstoff die volle Energiesteuer fällig. Der Markt für Reinkraftstoffe brach ein.

Für Autofahrerinnen und -fahrer gehören Kraftstoffe auf Pflanzenbasis trotzdem seit Jahren zum Alltag – wenn auch teils unbemerkt und immer in kleiner Dosis. Wer Diesel zapft, füllt automatisch sieben Prozent Biodiesel mit in den Tank. Der wird hierzulande überwiegend aus Rapsöl produziert. Wer einen Benziner fährt, tankt entweder E5 oder E10, also Benzin, das zu fünf oder bis zu zehn Prozent aus Bioethanol besteht. Hinter Ethanol steckt nichts anderes als Alkohol, der durch Vergärung aus stärke- und zuckerhaltigen Pflanzen gewonnen wird. In Deutschland werden dazu vor allem Zuckerrüben, Weizen und Roggen verwendet.

Mit der Beimischung von Biosprit kommen die Mineralölunternehmen ihrer gesetzlichen Verpflichtung nach, die Klimabilanz ihrer Kraftstoffe gemäß der Treibhausgasminderungsquote zu verbessern. Seit 2020 müssen zehn Prozent der Energie im Verkehr aus erneuerbaren Quellen stammen. Das Gros davon wird aktuell mit Biotreibstoffen bestritten. Die Erzeugung dieser nachwachsenden Rohstoffe spielt inzwischen auch in der Landwirtschaft eine wichtige Rolle. 2016 wurden in Bayern auf rund 17 Prozent der Ackerflächen Rohstoffe „zur energetischen und stofflichen Verwendung“ angebaut.

 

Biokraftstoffe besser als ihr Ruf?

Doch die Kraftstoffe auf Pflanzenbasis sind alles andere als unumstritten. Besonders die Biokraftstoffe aus Öl- oder Nahrungspflanzen wie Mais, Raps oder Getreide werden seit Jahren kritisch beäugt. Der Vorwurf: Sie belegen wertvolle Flächen für die Lebensmittelproduktion, stellen also den Tank über den Teller, fördern zudem Monokulturen, und selbst ihre Umweltfreundlichkeit wird verschiedentlich bezweifelt. Aus Sicht von Branchenverbänden eine undifferenzierte und allzu pauschale Kritik. So könne der hierzulande für die Biokraftstoffproduktion besonders gefragte Raps ohnehin nicht jedes Jahr auf demselben Feld angepflanzt werden. Außerdem liefere er neben Öl auch den sogenannten Presskuchen – eiweißreiches Viehfutter aus regionaler Erzeugung, das Sojaimporte aus Südamerika ersetzt. Als weiteres Nebenprodukt fällt bei der Herstellung von Biodiesel zudem Glycerin an. Dieser Zuckeralkohol wird etwa für Zahnpasta, Hautcreme und Tabletten verwendet. In Deutschland hat nach Angaben des Verbands der Deutschen Biokraftstoffindustrie (VDB) Glycerin aus Biokraftstoff das Glycerin aus Erdöl mittlerweile fast vollständig ersetzt.

Auch die Klimafreundlichkeit der Biokraftstoffe sei belegt und verbrieft. Tatsächlich müssen Biokraftstoffe, die in Deutschland verkauft werden, nachweislich mindestens 60 Prozent CO2 gegenüber ihren fossilen Verwandten einsparen. In die Berechnung der Klimabilanz des Pflanzensprits fließen die Emissionen ein, die durch Düngung, Ernte, Transport und bei der Kraftstoffherstellung entstehen. Wird der Biosprit aus Rest- und Abfallstoffen wie Stroh, Holzspänen oder Altfett produziert, könnten die Emissionen gar um 90 Prozent gesenkt werden. Schließlich müssen bei dieser Resteverwertung keine Pflanzen angebaut werden.

Generationskonflikt der Biokraftstoffe

Noch werden solche Biokraftstoffe der sogenannten zweiten Generation in geringer Menge produziert. Sie stehen in der Gunst der Politik auf EU- wie auf Bundesebene aber an erster Stelle. Die Bundesregierung will die Treibhausgasminderungsquote bis 2030 auf 22 Prozent anheben, aktuell liegt sie bei sechs Prozent. Der Anteil erneuerbarer Energien im Verkehr soll damit von zehn auf 28 Prozent steigen. Die Biokraftstoffe aus Abfällen oder Stroh sollen bis dahin einen Anteil von mindestens 2,6 Prozent erreichen. Der Anteil von Biosprit aus Nahrungs- und Futterpflanzen wird eingefroren auf das heutige Niveau von 4,4 Prozent.

Pflanzen, für deren Anbau Regenwald gerodet oder Moore trockengelegt wurden, sind zwar in Deutschland seit 2011 für Biokraftstoff tabu. Dadurch lässt sich aus Sicht der Politik aber nicht ausschließen, dass in Europa Weizenäcker zu Rapsfeldern werden – und für die nötige Nahrungsmittelproduktion in Asien der Urwald abgebrannt wird. Die Obergrenze für agrarischen Biotreibstoff und ein höherer Anteil an Reststoffen sollen dieses globale Problem verkleinern.

 

Streitpunkt Palmöl

Der Einsatz des besonders umstrittenen Palmöls wird im Rahmen der Gesetzesänderung schrittweise reduziert und ab 2026 in Deutschland komplett verboten. Damit hinke die Bundesrepublik anderen EU-Ländern deutlich hinterher, kritisieren Umweltverbände wie die NGO Transport & Environment. So gilt in Frankreich palmölbasierter Sprit bereits seit 2020 nicht mehr als klimafreundlicher Treibstoff, in Österreich darf er ab diesem Juli nicht länger als Biokraftstoff angerechnet werden.

Deutsche Biokraftstoffverbände fürchten vor allem, dass mit der Gesetzesnovelle die Biotreibstoffe durch andere Alternativen aus dem Markt gedrängt werden könnten. Denn grüner Wasserstoff soll doppelt auf die Treibhausgasminderungsquote angerechnet werden, Ladestrom für E-Autos sogar dreifach. Für Mineralölunternehmen werde es dadurch deutlich attraktiver, Wasserstoff zu produzieren und Ladesäulen zu bauen, als Biokraftstoffe zu Benzin und Diesel beizumischen, so die Vermutung der Branchenvertreterinnern und -vertreter. Doch selbst wenn die Politik die meisten Weichen Richtung E-Mobilität und Wasserstoff stellt: Zumindest die „fortschrittlichen“ Biokraftstoffe aus Abfällen und Reststoffen werden ihrerseits durch einen Bonus gefördert. Fließt mehr als der festgelegte Mindestanteil aus den deutschen Zapfsäulen, werden sie doppelt auf die Quote angerechnet.

 

Mit Pflanzensprit übers Feld

Aber auch Stroh, Holzreste oder andere Abfallstoffe sind nicht unbegrenzt verfügbar. Als Hoffnungsträger gelten die Biokraftstoffe daher besonders in jenen Bereichen, wo andere Alternativen noch an ihre Grenzen stoßen. Beispielsweise im Flugzeug oder beim Trecker auf dem Acker. Zwar arbeiten Hersteller wie Fendt oder John Deere bereits seit einigen Jahren auch an E-Traktoren, die mit Solarstrom vom Stalldach umweltfreundlich und kostengünstig betrieben werden könnten. Doch heutige Batterien sind noch zu groß, zu schwer und zu teuer, um einen ganzen Tag zu ackern, ohne laden zu müssen.

Brennstoffzellentrecker wären zwar leichter und fast ebenso schnell betankt wie eine Dieselmaschine. Allerdings sind Technik und Treibstoff heute ebenfalls noch teuer. Und anders als beispielsweise in Bussen lassen sich in den kompakten Traktoren keine großen Wasserstofftanks verbauen. Die H2-Trecker müssten nach heutigem Stand also alle paar Stunden an die Zapfsäule. Eine Lösung wäre eine Wasserstofftankstelle auf dem Bauernhof – doch die schlägt aktuell mit einer Million Euro zu Buche.

Energiereiche Flüssigkraftstoffe scheinen für die schweren Maschinen der Landwirtschaft auf absehbare Zeit das Maß der Dinge. Biokraftstoffe galten hier bereits Anfang der 2000er-Jahre als umweltfreundliche Alternative zum Diesel. Biodiesel kann heute in diversen Traktoren problemlos verwendet werden, Pflanzenölkraftstoff nach einer Modifikation am Motor ebenfalls. In der Breite durchgesetzt haben sie sich bis dato nicht. Das bayerische Landwirtschaftsministerium will daher mit gutem Beispiel vorangehen. Auf den Staatsgütern des Freistaats sind bereits 21 Traktoren und eine Holzerntemaschine mit Biodiesel oder Rapsölkraftstoff unterwegs.

Gegenüber konventionellem Diesel soll der Biodiesel bis zu 80 Prozent CO2-Emissionen sparen und auch auf andere Weise der Umwelt zugutekommen. Denn er belastet Wasser und Böden weniger als der Diesel aus Erdöl, und Kraftstoff aus Rapsöl ist problemlos biologisch abbaubar. Aus Sicht der Biokraftstoffbefürworterinnen und -befürworter ein wichtiges Argument: Schließlich sind Land- und Forstmaschinen naturgemäß in umweltsensiblen Bereichen unterwegs.

Eine Frage des Preises

Wettbewerbsfähig sind die Dieselalternativen aktuell jedoch nicht. Bäuerinnen und Bauern, die Biokraftstoffe tanken, bekommen die darauf erhobene Energiesteuer zwar komplett erstattet. Trotzdem ist der Treibstoff teurer als steuerbegünstigter Agrardiesel. Was dem pflanzenbasierten Kraftstoff künftig in den Tank spielen könnte: Durch den neuen CO2-Preis klettern die Kosten für Benzin und Diesel, Biotreibstoffe sind davon aber ausgenommen. Mit steigenden Dieselpreisen könnte der Biosprit für Landwirtinnen und Landwirte wieder attraktiver werden. Und mit wachsender Nachfrage dürfte es für sie auch leichter werden, sich mit dem umweltfreundlichen Treibstoff einzudecken. Denn Biodiesel und Rapsölkraftstoff gibt es als Reinkraftstoff zwar noch zu kaufen, allerdings nicht mehr so einfach wie noch vor zehn Jahren. Bäuerinnen und Bauern müssen den Treibstoff dadurch aktuell mit etwas mehr Aufwand direkt bei Produzenten oder Zwischenhändlern bestellen. Ob Biotreibstoff dem Diesel auf dem Feld tatsächlich eines Tages davonfahren kann, muss sich zeigen. Die Steuerbefreiung für Biokraftstoffe in der Landwirtschaft ist zum 31.12.2020 offiziell ausgelaufen. Die Bundesregierung hat sie mit dem Segen der EU bis Ende 2021 verlängert – wie es danach weitergehen wird, ist noch offen.

 

Hebt Biokerosin ab?

Klarere Signale gibt es für den Einsatz von Biokraftstoffen 10.000 Meter über dem Erdboden: Wie im Trecker sind Batterien in großen Flugzeugen heute keine Option, Wasserstoffflugzeuge werden entwickelt, aber erst Mitte des nächsten Jahrzehnts erwartet. E-Fuels aus Ökostrom werden zwar als nachhaltiger Flüssigtreibstoff der Zukunft gehandelt – zumindest für den Schwerlastverkehr zu Wasser und in der Luft. Bis sie aber überhaupt in größeren Mengen verfügbar sind, dürfte es noch einige Jahre dauern. Biokerosin könnte bis dahin auch kurzfristiger für klimafreundlicheren Luftverkehr sorgen, zeigen sich diverse Airlines und Flugzeugbauer überzeugt.

Lufthansa und DB Cargo haben Ende 2020 erstmals ein komplett mit Biokerosin betanktes Frachtflugzeug von Frankfurt nach Shanghai und zurück geschickt. Auch diverse andere Luftfahrtunternehmen und Flugzeugbauer haben bereits Erfahrungen mit den sogenannten Sustainable Aviation Fuels (SAF) gesammelt. Boeing beispielsweise bietet seinen Kunden seit 2019 an, bei Überführungsflügen Biokerosin beizumischen. Der Flugzeugbauer will auch technisch nachrüsten. Nach den aktuellen Vorschriften dürfen maximal 50 Prozent des Flugtreibstoffs aus alternativen Quellen stammen. Bis 2030 will der Konzern sämtliche seiner Maschinen komplett biokerosinkompatibel machen.

Doch bislang fließt das nachhaltige Kerosin noch recht spärlich in den Tank der Flieger. Gerade einmal 0,05 Prozent des Kraftstoffverbrauchs in Europa wird nach Zahlen der EU mit Biokerosin oder E-Fuels bestritten. Diese homöopathische Dosis ist nicht zuletzt eine Frage des Preises. Biokerosin ist zwar günstiger als Flugtreibstoff aus Ökostrom – aber momentan rund viermal so teuer wie Kerosin aus Erdöl.

 

Raffinerien in den USA, den Niederlanden und Singapur

Sinken werden die Kosten mit steigender Produktion. Und tatsächlich werden weltweit Raffinerien für Biokerosin geplant oder bereits gebaut: Das britische Unternehmen Velocys will ab 2025 in einer Fabrik auf der Insel jährlich mehr als eine halbe Million Tonnen nicht recycelbaren Haus- und Gewerbemüll in Treibstoff verwandeln. Der Hersteller SkyNRG plant im Norden der Niederlande eine Anlage, in der ab 2023 100.000 Tonnen pro Jahr produziert werden sollen. Drei Viertel der Jahresproduktion wird die niederländische Fluggesellschaft KLM kaufen. Noch 2021 will Fulcrum BioEnergy in der Wüste Nevadas seine Biokerosinproduktion starten. Jedes Jahr sollen hier aus 175.000 Tonnen Haushaltsabfällen über 40 Millionen Liter Flugtreibstoff werden. Der Hersteller Neste stellt in Singapur derzeit bereits 100.000 Tonnen seines alternativen Kerosins aus Altölen und Altfetten her. Bis 2022 wollen die Finnen ihre Produktionskapazitäten auf eine Million Tonnen pro Jahr verzehnfachen.

Klar ist allerdings jetzt schon: So günstig wie fossiler Flugtreibstoff wird Biokerosin sich auch in Zukunft nicht herstellen lassen. Aus Politik wie Flugwirtschaft mehren sich daher die Forderungen nach einer Beimischungsquote für Biokerosin auf EU-Ebene, wie sie etwa in Norwegen bereits gesetzlich verankert ist. Und tatsächlich spricht vieles dafür, dass die Biokerosinquote auch in Europa kommt. Die EU-Kommission will eine Gesetzesinitiative vorlegen, um Produktion und Verwendung von umweltfreundlicherem Kerosin anzukurbeln. Spekuliert wird hinter den Kulissen, dass sich die Quote auf Flüge in Europa beschränken könnte – die Langstrecke würde also ausgespart. Dagegen machen Billigflieger wie Easjet und Ryanair mobil, die mit ihrem Kurzstreckenflügen vor allem von der Neuregelung betroffen wären. „Langstreckenflüge auszuschließen würde bedeuten, dass genau der Bereich unseres Sektors, der am dringendsten dekarbonisiert werden muss, überhaupt nicht von dieser Gesetzgebung erfasst würde“, konstatieren die Luftfahrtunternehmen zusammen mit der NGO Transport & Environment.

Tatsächlich sind laut Eurocontrol Langstreckenflüge für 51 Prozent der Emissionen des Flugsektors verantwortlich, machen aber gerade einmal sechs Prozent der Flüge aus. Für die Kurzstrecke sei das nachhaltige Kerosin ohnehin nur ein Zwischenschritt, bis in den 2030er-Jahren dann wasserstoff- oder strombetriebene Flugzeuge abheben werden, erklären die Airlines. Auf der Langstrecke blieben Flüssigtreibstoffe dagegen auch in ferner Zukunft unverzichtbar.