E85 / Bioethanol
Aus A3Freunde
[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)