E85 / Bioethanol

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[bearbeiten] Bioethanol

Alternativer Kraftstoff für Ottomotoren

Die ersten Zapfsäulen stehen bereits: Bioethanol, ein neuer, offenbar preisgünstigerer Sprit für Ottomotoren? Nicht unbedingt, wie man hier sieht...



Was ist Bioethanol?

Ethanol für Verbrennungsmotoren ist nichts Neues. Schon Nikolas August Otto verwendete es um 1860 als Kraftstoff in einem Prototyp eines Verbrennungsmotors. Auch Henry Ford ging davon aus, dass es, hergestellt aus landwirtschaftlichen Rohstoffen, der wesentliche Kraftstoff für sein legendäres T-Modell sein würde. In Deutschland wurde es ab 1925 bis Kriegsende im großen Umfang dem Kraftstoff als Mittel zur Erhöhung der Klopffestigkeit des Benzins zugesetzt.

Bioethanol (Ethylalkohol) kann durch Destillation nach alkoholischer Gärung oder durch vergleichbare biochemische Methoden aus nachwachsenden Rohstoffen gewonnen werden. In Deutschland kommen für die Produktion zunächst Getreide (Weizen, Roggen) oder Zuckerrüben in Frage. Für die Herstellung auf Basis von Lignocellulose (z. B. Stroh oder Holz) gibt es gegenwärtig keine kommerziell betriebenen Anlagen in Deutschland. Solche Verfahren befinden sich noch im Pilotstadium.



Welches Auto verträgt Ethanol?

Ethanol kann in Reinform (E100) oder als "Mischkraftstoff" mit einem Anteil an fossilem Ottokraftstoff (z.B. E85) zum Einsatz kommen. Dabei muss jedoch berücksichtigt werden, dass es aufgrund seiner polaren Hydroxylgruppe reaktionsfreudiger ist als Kohlenwasserstoffe. Manche Elastomere quellen bei Kontakt mit Ethanol stark auf, auch Farbanstriche sind damit nicht immer verträglich. Dies erfordert in Fahrzeugen und in der Logistikkette den Einsatz geeigneter Schläuche und Dichtungen. Ethanolhaltige Kraftstoffe wirken zudem korrodierend auf Leichtmetalle und Stahl. bedingt durch den höheren Wassergehalt. Bei hohen Ethanolkonzentrationen kann auch eine direkte Einwirkung des Ethanols auf Aluminium, Magnesium, Kupfer, Blei und Zink erfolgen.

   * Rein-Ethanolmotoren
     Ethanol als Reinkraftstoff (E100) kann nicht für den Betrieb von konventionellen Motoren verwendet werden; erforderlich sind Rein-Ethanolmotoren (z.B. Brasilien). Eine breite Anwendung setzt daher eine entsprechende Verbreitung dieses Motorentyps sowie ein eigenes Distributionssystem für den Kraftstoff voraus. Damit sind entsprechend hohe In¬vestitionen verbunden. 
   * "Flexible Fuel Vehicles" (FFV)
     Eine weitere Möglichkeit Ethanol als Kraftstoff zu nutzen, bieten die so genannten "Flexible Fuel Vehicles" (FFV), die sowohl stark ethanolhaltigen Kraftstoff mit bis zu 85 %Vol. Ethanol (E85) wie auch fossilen Ottokraftstoff verwenden können. Zwar er­möglicht dieses Konzept eine höhere Fle­xibilität, aber auch hier sind technische Mo­difikationen der Motoren wie auch der Aufbau einer ei­genen Infra­struktur erforder­lich. FFV werden in den USA, Brasilien und Schweden eingesetzt. Die Technologie wurde maßgeblich von deut­schen Unternehmen (z.B. VW) entwickelt.

Ethanol-tauglichen Pkw-Modelle bieten derzeit in Deutschland nur wenige Automobilhersteller an. Nachfolgend eine Übersicht:

     - Cadillac: BLS 2.0 Flexpower
     - Ford: Focus 1.8 FFV, Focus C-MAX 1.8 FFV, Mondeo 2.0 FFV, S-MAX 2.0 FFV,
       Galaxy 2.0 FFV
     - Renault Megane Grandtour 1.6 16V Eco2
     - Saab: 9-3 1.8t und 2.0t Biopower, 9-5 2.0t und 2.3t Bio­power
     - Volvo: C30 1.8F, S40 1.8F, V50 1.8F, V70 2.0F und 2.5 FT, S80 2.0F und 2.5 FT

Die Mo­delle ba­sie­ren auf den vergleichbaren Benzinmodellen. Ventile und Ventilsitze sind je­doch aus härte­rem Stahl und alle Kraftstoff führenden Teile beste­hen aus besonders korrosionsbe­ständi­gen Materia­lien. Dank effektiver Motorvor­wärmung kann auch bei Tem­peraturen unter mi­nus 15 °C problem­los gestartet wer­den. Das Motormanage­ment erkennt automatisch das Etha­nol-Otto­kraft­stoff-Mi­schungsverhältnis. Es kann somit jede beliebige Etha­nol-Ottokraftstoff-Mi­schung bis zu einem max. An­teil von 85 % Ethanol (E85) aber auch aus­schließlich Ottokraftstoff ge­tankt wer­den. Im Unterschied zu anderen bivalenten Fahrzeugen ist ein Zusatztank nicht er­forderlich. Die Mehrpreise gegenüber den entsprechenden Benzin-Versionen liegt bei ca. 300 bis 1.400 € je nach Hersteller/Modell.



Nachrüstung

Wie im oberen Kapitel erläutert, erfordert die Verwendung von Ethanol in Reinform (E100) oder als "Mischkraftstoff" mit einem Anteil an fossilem Ottokraftstoff (z.B. E85) entsprechende aufwen­dige Modifikationen. Die auf dem freien Markt angebotenen Nachrüstungen zur Verwendung von Ethanol in Ottomotoren erfolgt meist nur über ein Zusatzsteuergerät. Dieses Zusatzsteuergerät, das entsprechend dem je­weiligen Mischungsverhältnis von Benzin und Ethanol die Einspritzzeit verändert, genügt aus o.g. Gründen jedoch nicht um mögliche Schäden am Motor zu vermeiden. Hinzu kommt, dass diese Nachrüstung auch von keinem Fahrzeughersteller freigegeben ist, und somit Garantie- bzw. Ge­währleistungsansprüche auf dem Spiel stehen. Aus diesen Gründen kann der ADAC in seiner Funktion als Verbraucherschützer diese Art der Um­rüstung von Ottomotoren auf Ethanolbetrieb nicht unterstützen.



FFV-Tankstellen

Bioethanol (E 85) darf als Kraftstoff an öffentlichen Tankstellen nur veräußert werden, wenn seine Eigenschaften mindestens den Anforderungen der neuen Qualitätsnorm DIN 51625, Ausgabe Au­gust 2008, entsprechen. Bioethanol wird in Deutschland bislang nur an ca. 250 Tankstellen angeboten, meist unter klang­vollen Namen wie z.B. "Bio-Super" oder "CropPower85" (OIL-Tank­stellen). Eine aktuelle Übersicht der Bioethanol-Tankstellen in Deutschland und einigen europäischen Nach­barländern ist im Internet unter www.e85.biz zu finden. Achtung: Diese Kraft­stoffe dürfen nur für die Betankung von "Flexible Fuel Vehicles" (FFV) verwen­det werden!



Preis, Mineralölsteuer, Mehrverbrauch

Da Ethanol einen um ca. 35 % geringeren Energiegehalt als Ottokraftstoff hat, ist mit einem Mehr­verbrauch von bis zu einem Drittel zu rechnen. Der Preis für E85 an den Tankstellen differiert regional stark, liegt aber durchschnittlich um ca. 20 Cent unter dem Niveau für herkömmliches Super. Der günstige Preis ergibt sich aus der Bevorzu­gung bei der Mineralölsteuer. Bioethanol ist nach dem EnergieStG bis Ende 2009 von der Energiesteuer be­freit. Für Kraftstoffe mit einem Bioethanolanteil von 70 bis 90 % gilt die Steuerbefreiung für den ent­sprechenden Bio­ethanolanteil sogar bis Ende 2015.



Umweltaspekte

Wenn von Vorteilen bei der Verwendung von Bioethanol die Rede ist, werden hauptsächlich umwelt­relevante Aspekte genannt:

   *  "CO2-Neutralität": Man geht dabei davon aus, dass bei der Verbrennung von Bioethanol nur so viel klimaschädliches Kohlendioxid (CO2) entsteht, wie die Pflanzen beim Wachstum der Atmo­sphäre entzogen haben. Da der Anbau und insbesondere der Herstellungsprozess jedoch meist fossile Energien verbraucht, ist der CO2-Kreislauf nicht voll­ständig geschlossen. Unterschiedliche Betrachtungsweisen führen dazu, dass die CO2-Bilanz nach wie vor kontrovers diskutiert wird. Die Varianz der Ergebnisse der einzelnen Studien resultiert vor allem aus unterschiedlichen An­sätzen zur ökonomi­schen und ökologischen Bewertung der Koppelprodukte, aus unterschiedli­chen Ver­fah­ren in der landwirtschaftlichen Produktion und in der Konversion sowie aus unter­schiedlichen System- und Bilanzierungsgrenzen.  Wie wichtig jedoch bei der CO2-Bilanz die Be­rücksichtigung der für die Konversion eingesetzten Prozessenergie ist, zeigt u.a. die gemeinsame Studie "Well-to-Wheels Analysis of Future Automotive Fuels and Powertrains in the European Context"  von EUCAR, JRC und CONCAWE vom Dezember 2005. Diese Studie zeigt, dass  das Her­stel­lungsverfahren für Bioethanol unter Verwendung gängiger Prozesse, z.B. beim Einsatz deutscher Braunkohle, nicht zu einer Verminderung, sondern sogar zu einer Erhö­hung der Treib­hausgasemission um ca. 30 % führt. Wird dagegen Erdgas der Vor­zug als Primärenergieträger gegeben, beträgt das Einsparpotenzial etwa 35 %. Erheb­lich höhere Potenziale bis zu 85 % sind erreichbar, wenn man die Ganzpflanze ein­setzt; dies ist z.B. beim Einsatz von Zuckerrohr der Fall.
   *  Ethanolhaltige Kraftstoffe zeigen im Vergleich zu ethanolfreien im Allgemeinen eine Verminde­rung der Emissionen von Kohlenwasserstoffen HC, Kohlenmonoxid CO und aromatischen karzi­nogenen Verbindungen (z.B. Benzol). Bezüglich der Stickoxide NOx wurden teils Verminderun­gen, teils Erhöhungen festgestellt.  Die einzelnen Emissionswerte hängen jedoch überwiegend von den Betriebsbedingungen und der vorhandenen Motorentechnik ab. 
   * Die Abgase von mit Ethanol betriebenen Fahrzeugen können jedoch wegen des Gehalts an Al­dehyden problematisch sein. Anhaltspunkte für eine krebserzeugende Wirkung von Acetaldeyd liegen vor, wozu es aber noch weiterer Untersuchungen bedarf. Aldehyde werden von Fahrzeu­gen ohne Katalysator ständig und bei Fahrzeugen mit Katalysator während der Kaltstartphase emittiert.    



Quelle ADAC.de


--Dip 17:08, 23. Jul. 2009 (CEST)






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