Technik

Umweltfreundlicher Treibstoff: Holz und Zucker als Energielieferanten

von Carola Franzke

Biokraftstoffe könnten in Zukunft eine größere Rolle spielen. Gewinnen lassen sie sich etwa aus Holz. Aber auch ein in der Küche gebräuchlicher Stoff hilft.

Ein Eukalyptus-Wald in Victoria, Australien.
Eukalyptus als Basis für umweltfreundlichen Treibstoff: Anders als Mais oder Raps sind die Bäume keine primären Nutzpflanzen, um den Hunger auf der Welt zu bekämpfen. Foto: Shutterstock / Kathie Nichols

Das erfahren Sie gleich:

  • Wie aus Holz und Zucker umweltfreundlicher Treibstoff entsteht
  • Warum Biokraftstoffe aus Holz fair sind
  • Wie Pflanzen CO²-Emissionen ausgleichen

Auch die Elektromobilität löst wohl nicht alle Probleme des modernen Verkehrs. Statt sich auf eine Technik zu verlassen, ziehen Forscher verschiedenste Ansätze in Betracht. Neben Antrieben mit elektrischer Energie, könnten bald auch Biokraftstoffe eine große Rolle spielen.

Lesen Sie auch

Ladestation

aio-Empfehlung

Unter Strom! Mobilität wird elektrisch

Die stammen in erster Linie Grundstoffen, die in der Natur vorkommen und sich erneuern lassen. Dazu gehört Holz – aber auch Zucker ist eine Alternative zu Erdöl.

Zucker treibt vielleicht bald auch Autos an

Als natürlicher Energielieferant für den Menschen ist Zucker bereits bekannt, doch er könnte sich auch für den Antrieb von Fahrzeugen eignen. Wer jetzt in den Supermarkt laufen und Zucker zum Betanken seines Autos kaufen möchte, sollte damit allerdings warten. Sein Potenzial als Treibstoff entfaltet er schließlich erst nach einer speziellen Weiterverarbeitung.

Das Stichwort ist Fermentation – also ein Gärungsprozess. Der lässt sich durch die Zugabe von genetisch veränderten Bakterien erzielen. Am Ende kommt dabei Isobuten heraus, dessen Gewinnung sonst aus Erdöl erfolgt und das eine Grundzutat für Benzin ist. Der Zucker könnte also dafür sorgen, dass es künftig zum Bio-Kraftstoff mutiert. Entsprechende Versuche des französischen Unternehmens Global Bioenergies und des Fraunhofer-Zentrums für Chemisch-Biotechnologische Prozesse machen Hoffnung.

Wäre da nicht ein Haken: Für einen Liter Isobuten braucht es offenbar rund vier Kilogramm Zucker. Zur Herstellung von synthetischem Benzin in großen Massen reichen die bisher produzierten Mengen des Stoffes also nicht aus. Noch ist das natürlich gewonnene Isobuten also bestenfalls als Zusatzstoff verwendbar. Doch es gibt eine Alternative.

Wie aus Holz umweltfreundlicher Treibstoff entsteht

In Neuseeland arbeitet Scion, ein staatlich gefördertes Forschungsinstitut, gerade an einem „drop in“-Biokraftstoff aus Holz. „Drop in“ bedeutet, dass er sich ohne weitere Verarbeitung oder Beimengungen tanken lässt. So lassen sich Autos auf dem Weg zur Elektromobilität umweltfreundlicher machen.

Wie bei Solar- und Windenergie handelt es sich dabei um eine regenerative Energiequelle; denn die ältesten erneuerbaren Energieformen sind Holz und Dung – und so entsteht aus Kuhmist Biogas. Und auch aus Holz lässt sich mehr machen als ein Lagerfeuer.

Das Scion-Forscherteam um Dr. Paul Bennett arbeitet daran, die Produktion effizienter zu machen, und am Ende einen Biokraftstoff zu erzeugen, der sich wie Erdöl verarbeiten und über Pipelines transportiert lässt. Dazu erforschen sie zwei verschiedene Ansätze, um Biokraftstoff aus Holz zu gewinnen.

Warum Biokraftstoffe aus Holz fair sind

Einerseits untersuchen sie, wie sich durch das Fermentieren aus Zellulose Kohlenwasserstoffe gewinnen lassen. Die Aufspaltung der Zellulose ist ein wichtiger Schritt im Produktionsprozess, führt aber zu weiteren aufwendigen Schritten in der Verarbeitung.

Besser geeignet für die Wandlung von Holz in Biokraftstoff ist Pyrolyse – also erhitzen, ohne zu verbrennen. Hierbei werden die Fasern des Holzes aufgebrochen. Dafür erhitzen die Forscher das Holz anaerob – also ohne Anwesenheit von Sauerstoff – auf Temperaturen zwischen 450 und 900 °C.

Dabei entsteht eine Emulsion aus Wasser, Ölen und Glukose – eine Art Rohöl-Matsch. Die große Herausforderung dabei: Wie lässt sich der Pyrolyse-Prozess mit Hilfe von Katalysatoren so steuern, dass vorher bestimmbar ist, welche Kohlenwasserstoffe dabei entstehen. An diesem Problem arbeiten Bennett und seine Kollegen.

Der Ansatz, aus Pflanzen Biokraftstoffe zu gewinnen, ist bei weitem nicht neu. Kohlenwasserstoffe, Hauptbestandteil von Erdöl und -gas, kommen in einfachen Formen auch in Pflanzen vor. Es ist also naheliegend, an der chemischen Umwandlung in Biokraftstoff zu forschen.

Bisher stehen die so erzeugten Treibstoffe – aber auch Bioplastik – oft in der Kritik: Produkte aus Raps und Mais führen unter anderem dazu, dass landwirtschaftliche Anbauflächen nicht dafür genutzt werden, um den Hunger in der Welt zu stillen. Statt dessen werden Autos betankt – und das noch unter Bezuschussung durch Subventionen.

Aber auch an Holz als Basis für Biotreibstoff haben zuvor bereits einige Forscher gearbeitet. Zuletzt stellte das niederländische Start-up Kior eine Methode vor, die der der Neuseeländer recht ähnlich ist.

Ältere Versuche liefen hingegen weniger Erfolgreich: Sunfuel, der vom Unternehmen Choren Industries entwickelte Biotreibstoff aus Holz, wurde nicht zu dem Erfolg, den sein Schöpfer Bodo Wolf erwartet hatte. 2012 meldete das Unternehmen Insolvenz an.

Wie Pflanzen CO²-Emissionen ausgleichen

Solange Verbrennungsmotoren eine große Verbreitung haben, ist es notwendig, über umweltfreundlichen Ersatz für herkömmlichen Treibstoff nachzudenken.

Selbst wenn sich Elektroautos zukünftig schneller verbreiten, gibt es weltweit immer noch viele Fahrzeuge und Generatoren, die auf absehbare Zeit nicht außer Betrieb gehen werden.

Ein Ansatz wie die Produktion von Biokraftstoff aus Holz ist da ein guter Schritt, um CO²-Emissionen in den Griff zu bekommen und gleichzeitig Abfälle aus der Holzproduktion – wie Rinden und Sägemehl – sinnvoll zu verwerten.

Updates

Bleiben Sie zum Thema Technik immer informiert.

Auf einem bearbeiteten Holzbrett liegen Hobelspäne; im Hintergrund sind noch mehr Holzspäne zu sehen.
Biokraftstoffe aus Holzabfällen: Bis das Elektroauto endgültig den Markt übernommen hat, ließen sich so auch herkömmliche Autos umweltfreundlicher machen. Foto: CC0: Unsplash/Clem Onojeghuo

Holz, insbesondere schnellwachsende, unkomplizierte Sorten wie Eukalyptus, steht nicht in Konkurrenz zu landwirtschaftlich nutzbaren Flächen. Bäume können auch dort wachsen, wo sich kein Getreide anbauen lässt.

Zudem binden Pflanzen CO², tragen also zur Reduktion des Treibhauseffekts bei – einfach gesagt: Wenn das verbrennt, was hinterher wieder nachwächst, lässt sich das Problem der CO²-Emissionen in den Griff bekommen.

Auch interessant

Diese Website verwendet Cookies, um die Nutzerfreundlichkeit zu verbessern. Durch die weitere Nutzung der Website stimmen Sie dem zu. Um mehr über die von uns verwendeten Cookies zu erfahren und wie man sie deaktiviert, können Sie unsere Cookie-Richtlinie aufrufen.

Schließen