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Zukunftsenergien: Bohrtürme zu Pflugscharen

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Die erste greifbare Alternative zu den fossilen Brennstoffen bietet der Ackerbau. Aus Biomasse lässt sich am leichtesten Ersatz für Benzin, Diesel und Erdgas herstellen. Aussichtsreiche Verfahren sind schon im Einsatz. Die Vision vom Wasserstoffzeitalter hingegen verblasst.

Vor sechs Jahren eröffnete VW die "Autostadt" in Wolfsburg. Es ist der eindrucksvollste Vergnügungspark, den die PS-Branche jemals um ihr Handelsgut errichtete.

Die Metropole des Motorenkults bietet Kinos, Museen und lehrreiche Spektakel. Das interessanteste - und für das Automobil womöglich bedeutendste - Ausstellungsstück ist ein durchsichtiger Kunststoffkasten. Sein Inhalt: ein Gemüsegarten.

Rapsfeld in Hessen
DPA

Rapsfeld in Hessen

Über einen ferngesteuerten Roboterarm kann der Besucher hier Brunnenkresse aussäen - und acht Wochen später das Ergebnis abholen: ein Tröpfchen Diesel, von der Konzernforschung aus der Salatbeigabe raffiniert.

Zwei Meter, sagt VW, könne ein Traktor damit fahren; das ist kein großer Schritt für eine Landmaschine - doch ein zarter Hoffnungsschimmer für die mobile Gesellschaft, die mit zunehmender Sorge auf die globale Tankuhr blickt.

Pflanzenfett ist dem Motor ebenso willkommen wie Erdöl, das wussten schon die Urväter des Maschinenbaus. "Wie sich herausgestellt hat, können Dieselmotoren ohne jede Schwierigkeit mit Erdnussöl betrieben werden", erklärte der ingeniöse Erfinder Rudolf Diesel im Jahr 1912. Diesels Zeitgenossen schenkten solchen Fragen kaum Beachtung. Es war schwer vorstellbar, dass das Automobil einmal dazu taugen sollte, ein Ressourcenproblem zu kriegen.

Knapp hundert Jahre später gibt es halb so viele Autos, wie damals Menschen lebten. 800 Millionen Kraftfahrzeuge bilden ein Heer von Spritschluckern und sind mit Abstand der größte Erdölverbraucher der Welt. Gut zehn Millionen Tonnen Öl pro Tag, mehr als die Hälfte der Weltproduktion, werden in Transportmitteln verbrannt. Diese Flotte auf nachhaltige Kost umzustellen wird eine der Herkulesaufgaben der industriellen Zeitenwende sein. Erdnussöl wird da nicht reichen.

Die bisher größte Anstrengung, fossilen Kraftstoff durch ein Pflanzenprodukt zu ersetzen, unternahm die deutsche Rapsölbranche. Im Laufe des vorigen Jahrzehnts mauserte sich die Initiative mittelständischer Einzelkämpfer zu einem veritablen Industriezweig. 1,7 Millionen Tonnen Rapsölmethylester, gewonnen aus dem Samen der gelbblühenden Feldpflanze, wurden 2005 in Deutschland den Autos als Futter verabreicht.

Der Biodiesel, so die offizielle Handelsbezeichnung, gelangt teils als Beimischung in den konventionellen Kraftstoff, teils in reiner Form an inzwischen knapp 2000 Zapfstellen zu günstigeren Preisen in die Tanks.

Nur ein einziges Land setzte auf Alkohol im Tank

Nirgendwo sonst auf der Welt wurden bisher vergleichbare Mengen Biodiesel hergestellt. Das deutsche Rapsexperiment zeigt damit aber auch die Grenzen ökosauberen Wachstums auf. Gut 1,2 Millionen Hektar, etwa ein Zehntel der gesamten bundesdeutschen Ackerfläche, werden inzwischen vom Rapsanbau belegt. Eine Ausweitung auf etwa anderthalb Millionen Hektar ist aus Expertensicht möglich.

Im günstigsten Fall wären also jährlich zwei Millionen Tonnen Biodiesel aus heimischen Äckern zu gewinnen. Dem steht jedoch ein aktueller Jahresbedarf der deutschen Bevölkerung von 130 Millionen Tonnen Mineralöl entgegen. Der Raps allein kann eine Industriegesellschaft nie und nimmer vom Erdöltropf befreien.

Unabhängig von seinem spärlichen Ertrag ist Rapsdiesel ohnehin ein problembehafteter Saft: Für die Düngung der Felder und spätere Verarbeitung der Ernte wird extrem viel Energie verbraucht - und die macht einen Großteil des Einsparpotentials wieder zunichte.

Zudem taugt Biodiesel allenfalls bedingt für den Einsatz in modernen Motoren. Seine chemische Zusammensetzung erschwert eine saubere Verbrennung und Abgasreinigung. Moderne Dieselmotoren mit hochfeinen Einspritzdüsen und Partikelfiltern werden gemeinhin nicht für den Einsatz von Rapsölmethylester freigegeben.

Die Forscher des Mineralölkonzerns Shell zählen Rapsdiesel zu den pflanzlichen Kraftstoffen der ersten Generation. Bei dieser werden lediglich die Samen oder Knollen der Gewächse genutzt.

"Das Resultat", erklärt Wolfgang Warnecke, Leiter der weltweiten Kraftstoffentwicklung bei Shell, "ist erstens kein hochwertiger Kraftstoff, zweitens steht seine Gewinnung in unmittelbarer Konkurrenz zur Nahrungsmittelproduktion. Und beides wollen wir nicht haben."

Shell setzt deshalb verstärkt auf die Entwicklung von Biokraftstoffen der zweiten Generation. Diese werden aus den Pflanzenteilen gewonnen, die in der Landwirtschaft bisher vorwiegend als Abfall anfielen: etwa Stroh von Getreide oder die Stengel von Sonnenblumen. "Bei diesen Verfahren", sagt Warnecke, "droht keine ethische Schieflage, und die Kohlendioxid-Bilanz ist nahezu neutral."

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Forum - Was treibt den Motor der Zukunft an?
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1.
arte de la comedia, 27.07.2006
---Zitat von sysop--- Benzin, Diesel, Erdgas, Biomasse, Wasserstoff, Solarenergie: Die Liste möglicher Autokraftstoffe ist lang, aber nicht alle Technologien versprechen Erfolg. Was treibt den Motor der Zukunft an? ---Zitatende--- (der Link zur dazugehörigen Information, die sicher auf SpOn zu finden ist. "Ohne Link kein Klick!")
2.
Michael Giertz, 27.07.2006
---Zitat von sysop--- Benzin, Diesel, Erdgas, Biomasse, Wasserstoff, Solarenergie: Die Liste möglicher Autokraftstoffe ist lang, aber nicht alle Technologien versprechen Erfolg. Was treibt den Motor der Zukunft an? ---Zitatende--- Wie wär's mit einer gesunden Mischung: - Solarenergie in Ländern, wo die Sonneneinstrahlung das ganze Jahr über hoch genug ist, um damit ein Auto zu betreiben. - Wasserstoff in Ländern mit zu wenig Sonneneinstrahlung aber genug technischen Möglichkeiten, Wasserstoff zu gewinnen. - Diesel / Benzin / Erdgas sind dagegen sehr bald (in wenigen Jahrzehnten) aufgebraucht. Und damit keine dauerhafte Lösung, auch wenn Erdgas im Moment sehr viel billiger als Benzin ist. - Batteriebetrieb. Sobald Energie ausreichend dicht gespeichert werden kann und zudem durch Kernfusion erzeugt wird, könnten Fahrzeuge auch mit einem durch Solarenergie unterstützten Batteriebetrieb fahren.
3.
Gosch, 27.07.2006
---Zitat von sysop--- Benzin, Diesel, Erdgas, Biomasse, Wasserstoff, Solarenergie: Die Liste möglicher Autokraftstoffe ist lang, aber nicht alle Technologien versprechen Erfolg. Was treibt den Motor der Zukunft an? ---Zitatende--- Ich denke mal, diese Frage wird geographisch sehr unterschiedlich beantwortet werden - je nach Vorkommen, Rahmenbedingungen und politischer Großwetterlage werden sich in unterschiedlichen Staaten unterschiedliche Strategien aufdrängen. Die heutige Situation, dass wir mit nur zwei Grund-Kraftstoffarten die Autos der ganzen Welt betreiben, wird dann Geschichte sein. Bzgl. Deutschland halte ich es für unwahrscheinlich, dass sich eine oder zwei grundsätzliche Alternativen durchsetzen; für längere Zeit wird der Ölbedarf durch verschiedene Beimischungen zum Benzin und Diesel reduziert werden, danach könnte auch national eine Diversifizierung anstehen. Spannend wird es sein, wie sich die globalisierte Autoindustrie darauf einstellt - möglicherweise entstehen ertragversprechende Nischen in kleineren Märkten, die dem Konzentrationsprozess entgegenwirken?
4.
Phoeni, 27.07.2006
Ich persönlich plädiere für die Lösung, die BMW auch anstrebt, der Wasserstoff Direktverbrennung. Sicher gibt es die Brennstoffzelle und sicher mag die einen höheren Wirkungsgrad erzeugen als die direkte Verbrennung von Wasserstoff. ABER: Der Wasserstofftank bleibt auch da erhalten, zusätzlich muss Methanol getankt werden was den Antrieb in dieser Hinsicht nicht umweltfreundlich macht. Die Batterien und Elektromotoren erzeugen noch immer - auch wenn es sich im letzten Jahrzehnt deutlich gebessert hat - ein sehr hohes Fahrzeuggewicht, wodurch schon wieder ein guter Teil des höheren Wirkungsgrades verloren geht. Zudem lässt sich die direkte Verbrennung marketing technisch doch viel besser vermarkten. Diese Autos klingen noch genauso wie wir sie bisher gewohnt sind, womit man jeden Puristen ansprechen kann. Zugegeben, zu 100% ist auch dieser Antrieb nicht fehlerfrei bezogen auf die Umwelt, da für die direkte Verbrennung noch ein geeigneter Schmierstoff gefunden werden muss, der Öl als Schmierstoff ersetzen kann. (Dies trifft bei allen alternativen Energiequellen zu, wo sich was dreht, muss geschmiert werden) Ich beziehe mich hierbei nur auf Deutschland, regionale Unterschiede in Infrastruktur, Sonneneinstrahlung etc... lasse ich mal bewusst weg. Zudem, sobald es Kernfusion in wirtschaftlicher Form gibt, wäre eine großflächige Wasserstoffproduktion machbar.
5.
takeo_ischi 27.07.2006
---Zitat von sysop--- Benzin, Diesel, Erdgas, Biomasse, Wasserstoff, Solarenergie: Die Liste möglicher Autokraftstoffe ist lang, aber nicht alle Technologien versprechen Erfolg. Was treibt den Motor der Zukunft an? ---Zitatende--- Wie wärs mit Atomkraft. Die ist ja sooo unbedenklich dass sie in D nun doch nicht abgeschafft werden soll. Ein paar Brennstäbe unter die Haube und der 'Burnout' macht wieder Spaß. :)
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