Biokraftstoffkulturen – eine Herausforderung

Verschiedenstes Pflanzenmaterial, so genannte‚ BiomasseDefinition Masse an organischem Material nicht-fossilen biologischen Ursprungs, die als Energieträger genutzt werden kann. Verlässliche Online-Referenzen und -Ressourcen http://www1.eere.energy.gov/biomass Im Rahmen des Biomasseprogramms des Office of Energy Efficiency and Renewable Energy, einer Abteilung des amerikanischen Energieministeriums, führen Wissenschaftler aus Industrie, Universitäten und amerikanischen Labors Forschungsarbeiten über Biomasserohstoffe und Konversionstechnologien durch.  Ziel ist es, von den Kosten her wettbewerbsfähige, leistungsstarke Biokraftstoffe, Bioprodukte und Bioenergie zu erzeugen.’, kann zu Biokraftstoffen verarbeitet werden. BiodieselDefinition Aus Pflanzenölen oder tierischen Fetten gewonnene Monoalkylester langer Fettsäuren zur Verwendung in Dieselmotoren. Der Begriff bezeichnet den reinen Kraftstoff vor der Mischung mit Dieselkraftstoff. Biodieselmischungen werden als "BXX" bezeichnet, wobei "XX" den Prozentanteil von Biodiesel in der Mischung angibt (d. h.: B20 enthält 20% Biodiesel und 80% Erdöldiesel). Verlässliche Online-Referenzen und -Ressourcen http://www.eere.energy.gov/afdc/fuels/biodiesel.html Das Office of Energy Efficiency and Renewable Energy des amerikanischen Energieministeriums hat ein Datensammlung über alternative Kraftstoffe und fortschrittliche Fahrzeugtechnologien mit Informationen über alle Biokraftstoffe. ist das Produkt aus Pflanzenölen, die aus Sojabohnen, Sonnenblumen, Raps, Palmen, Kokosnüssen und anderen, exotischeren Samen wie beispielsweise Jatrophasamen gewonnen werden. BioethanolDefinition Bioethanol ist Ethanol biologischer Herkunft. Zu den zucker- oder stärkehaltigen Kulturen, die zur Energiegewinnung angebaut werden, zählen Zuckerrüben, Zuckerrohr oder Mais- und Weizenkulturen, Strohabfälle, Weiden und Pappeln, Sägemehl, Rohrglanzgras, Switchgrass, Schlickgräser, Topinambur, Miscanthus und Sorghum (Futterhirse). Verlässliche Online-Referenzen und -Ressourcen http://www.eere.energy.gov/afdc/fuels/ethanol.html Das Office of Energy Efficiency and Renewable Energy des amerikanischen Energieministeriums hat eine Datensammlung über alternative Kraftstoffe und fortschrittliche Fahrzeugtechnologien mit Informationen über alle Biokraftstoffe. wird durch die Vergärung von Mais, Zuckerrüben und Zuckerrohr, Switchgrass und Weizen sowie anderem zellulosehaltigen Pflanzenmaterial gewonnen.

Ethanol überflügelt Biodiesel weltweit, da es für dafür mehr reife Märkte und eine bessere Infrastruktur gibt. In den USA, wo es hauptsächlich aus Mais gewonnen wird, wird Ethanol seit vielen Jahren mit Benzin gemischt.

Wegen des derzeit hohen Verbrauchs von fossiler Energie für die Herstellung und den Transport zu den Märkten ist amerikanisches, aus Mais gewonnenes Ethanol nicht die viel versprechende Lösung des Problems der globalen Erwärmung und der Energiesicherung. Einige Systeme zum Aufbau einer Ethanolproduktion sind auf Kohle und Dieselenergie angewiesen, um die Ethanolwerke zu betreiben. In Brasilien hingegen wird Ethanol in einem effizienten Verfahren aus Zuckerrohr gewonnen, das seit der Ölkrise 1970 verbessert wurde, und dadurch werden die Emissionen von Treibhausgasen um 80 % gesenkt.

Biodiesel ist im Großen und Ganzen kraftstoffsparender und weniger emissionsintensiv als Ethanol. Studien haben gezeigt, dass Biodiesel durchschnittlich viermal effizienter als Erdöldiesel ist, wenn man den gesamten Energieaufwand und Kraftstoffverbrauch sowie den Kohlebedarf der Werke berücksichtigt. Ethanol ist ungefähr zweimal effizienter.

Produktion und Verwendung von Biodiesel führen nicht nur zu einer Senkung der Kohlendioxidemissionen, sondern verhindern auch im Gegensatz zu Erdöldiesel den Ausstoß von Blei, Schwefel und giftigen Aromaten wie Benzol, Toluol und Xylol. In Europa, wo die Dieseltechnologie weiter entwickelt und verbreitet ist, hat Biodiesel derzeit ein größeres Potential für den kommerziellen und privaten Transport als in den USA. Die Biodieselproduktion in Europa ist wesentlich bedeutender als in den USA. Dass Biodiesel leicht mit konventionellem Erdöldiesel gemischt werden kann, ist möglicherweise sein bestes Verkaufsargument. Fahrzeuge mit konventionellen Dieselmotoren können Mischungen mit einem Anteil von 20 % problemlos verkraften, ohne dass eine Umrüstung erforderlich ist.

Es wird damit gerechnet, dass Getreide- und Maisstroh in etwa zehn Jahren den Hauptanteil bei der Produktion von Biokraftstoffen ausmachen wird. Derzeit werden Getreide und andere Stärke- und Zuckerquellen zur Herstellung des Bioethanols der ‚ersten Generation’ verwendet. Bald wird die Verfahrenstechnologie zur Produktion von Biokraftstoffen der ‚zweiten Generation’ aus Zellulose in Getreide- und Maisstroh in ‚Bioraffinerien’ eingeführt.

Biokraftstoffe brauchen Direktsaat und Paraquat

Getreide- und Maisstroh sind keine Abfallprodukte und spielen bereits eine wichtige Rolle in den Anbausystemen. Pflanzenmaterial, das nach der Ernte auf dem Feld gelassen wird, trägt zur Erosionsverhinderung bei, bietet Lebensraum für wilde Tiere und erhöht den Gehalt an organischen Substanzen im Boden, die wichtig für die Bodenstruktur, -stabilität und –produktivität sind. In der nahen Zukunft wird es daher einen Konflikt darum geben, ob die Ernterückstände zur Verbesserung des Bodens verwendet oder als Biomasse zur Produktion von Biokraftstoffen eingesammelt werden.

Die Lösung dieses Dilemmas besteht darin, die Anbauflächen mit Direktsaatsystemen zu erhöhen. In den USA wurde empfohlen, die Flächen mit Direktsaatsystemen auszudehnen, um den zukünftigen jährlichen Bedarf des Landes zu decken, der auf über eine Milliarde Tonnen Biomasse geschätzt wird. Direktsaatsysteme haben drei wesentliche Vorteile für die Herstellung von Biokraftstoffen:

1. Unbearbeitete Böden sind stabiler und weniger erosionsanfällig, sodass mehr Stroh entnommen werden kann
2. Direktsaat bedeutet, dass wesentlich weniger Kraftstoff für den Anbau verbraucht wird, was den Nettoenergiebeitrag von Biokraftstoffen erhöht
3. Teilweise wird der CO2-Ausstoß dadurch verringert, dass weniger Kraftstoff verbraucht wird. Wesentlich wichtiger ist aber, dass durch Direktsaat der Gehalt an organischen Substanzen im Boden ansteigt und daher große Mengen an CO2 gebunden werden, was sich bedeutend auf seine Rolle als ein Treibhausgas bei der globalen Erwärmung auswirkt.

Da Unkräuter bei der Direktsaat nicht durch Pflügen kontrolliert werden, beruht der Erfolg auf nicht-selektiven Herbiziden wie Paraquat. Paraquat hat viele Vorteile und ist die beste Wahl, wenn schnelle Wirkung und Regenfestigkeit erforderlich sind. Es hat keine Restaktivität im Boden und trägt zur Minimierung der BodenerosionDefinition Umlagerung von Feststoffen (Boden, Schlamm, Felsen oder andere Partikel), in der Regel durch die Einwirkung von Strömungen wie Wind, Wasser oder Eis durch eine nach unten oder hangabwärts gerichtete Bewegung. Verlässliche Online-Referenzen und -Ressourcen http://soilerosion.net/ Auf der "Soil Erosion"-Website werden verlässliche Informationen über die Bodenerosion von verschiedenen Fachdisziplinen und Quellen zusammengetragen. Sie ist bestrebt, die maßgebliche Internetquelle für all diejenigen zu sein, die mehr über Bodenabtrag und Bodenschutz erfahren möchten. bei, indem es nur die oberirdischen Teile zerstört. Die Wurzeln bleiben intakt und verankern den Boden. Darüber hinaus ist Paraquat ein wesentlicher Bestandteil des Herbizidwechsels, um Unkrautresistenzen zu verhindern.