Biokraft- und Schmierstoffe

Biodiesel tanken
Biodiesel eignet sich auch für viele Schleppermotoren

Mit Hilfe der Steuerbefreiung erhalten Biokraftstoffe zusätzlichen Auftrieb. Umrüstsätze ermöglichen den reibungslosen Einsatz biologischer Treib- und Schmierstoffe auch für landwirtschaftliche Maschinen und Geräte. Dr. Norbert Uppenkamp und Dr. Karsten Block stellen die Einsatzmöglichkeiten im landwirtschaftlichen Betrieb vor.

Mit der Änderung des Mineralölsteuergesetzes sind seit Jahresbeginn auch alternative Kraftstoffe, hier insbesondere Biodiesel (Rapsmethylester, RME) sowie kaltgepresstes Rapsöl als Ersatz für den Diesel in der Diskussion. Während bei kalt gepresstem Rapsöl keine chemische Veränderung sondern nur eine Reinigung durch Filter und gegebenenfalls eine Raffinierung stattfindet, muss für die Herstellung von Biodiesel das Rapsöl in speziellen Veresterungsanlagen zu Rapsmethylester synthetisiert werden.

Biodiesel auch im Schlepper?

Biodiesel hat den Vorteil, dass es ein normierter Kraftstoff mit definierter Qualität ist, der flächendeckend an Tankstellen verfügbar ist. Es gibt ein breites Angebot an Kraftfahrzeugen, die für den Biodieseleinsatz von den Herstellern freigegeben wurden. Auch in vielen Schleppern und Landmaschinen kann Biodiesel eingesetzt werden. Es empfiehlt sich allerdings, vorher beim Hersteller oder in einer Vertragswerkstatt nachzufragen, da mitunter nur bei bestimmten Motortypen und Baujahren eine Freigabe erteilt wurde und von einigen Herstellern Zusatzinformationen für den Betrieb mit Biodiesel (z. B. verkürzte Ölwechselintervalle) gegeben werden. Wirtschaftlich interessant ist der Einsatz von Biodiesel in Landmaschinen, wenn der Diesel nicht steuerbegünstigt ist. Selbst wenn ein Mehrverbrauch von 5 % angesetzt wird, verbleibt ein Kostenvorteil von gut fünf Cent pro Liter gegenüber vollversteuertem Diesel. Steuerbegünstigter Diesel ist um etwa 16 Cent preisgünstiger als Biodiesel.

Rapsöl erfordert Umrüstung

Gegenüber Biodiesel ist kaltgepresstes Rapsöl deutlich preisgünstiger. Die Preise variieren allerdings, da kaltgepresstes Rapsöl nicht über große Konzerne flächendeckend angeboten wird, sondern häufig in kleineren Ölmühlen verarbeitet und regional vertrieben wird. Aber selbst wenn ein relativ hoher Preis von 70 Cent pro Liter angesetzt wird, ist kaltgepresstes Rapsöl etwa 7 Cent pro Liter billiger als steuerbegünstigter Diesel und 28,5 Cent pro Liter billiger als vollversteuerter Diesel. Hierbei ist ein Mehrverbrauch von 2 % beim Rapsöleinsatz unterstellt. Diesem deutlichen Preisvorteil stehen allerdings einige Nachteile gegenüber. Wie Untersuchungen der Universität Rostock zeigen, schwankt die Kraftstoffqualität in der Praxis sehr stark. Es gibt keine internationale Norm, sondern nur einen “Qualitätsstandard für Rapsöl als Kraftstoff“, der häufig nicht eingehalten wird. Raffiniertes Rapsöl hat hierbei gegenüber nur gefiltertem Rapsöl deutliche Vorteile. Für den Einsatz kaltgepressten Rapsöls ist also entscheidend, ob ein Lieferant verfügbar ist, der gleichbleibend hohe Qualitäten liefert. Rapsöl weist eine wesentlich höhere Viskosität (Zähigkeit) als Diesel und als Biodiesel auf. Deshalb sind Umrüstsätze für die Motoren notwendig. Im Pkw- und Lkw-Bereich sind mehrjährige Erfahrungen im Rapsölbetrieb vorhanden und es gibt eine Vielzahl von Anbietern solcher Umrüstsätze auf dem Markt.

Der Erfahrungsschatz und die Anzahl an Anbietern für Umrüstsätze in landwirtschaftlichen Maschinen ist deutlich geringer. Doch auch hier gibt es Anbieter, die die notwendigen Garantien geben, da von den Motorherstellern keine Freigaben für kaltgepresstes Rapsöl erteilt werden.

Ethanol für Benzinfahrzeuge

Ähnlich der Beimischung von Biodiesel zu Diesel kann auch Bioethanol zu Benzin mit einem Anteil von 5 % beigemischt werden. Seit Jahresanfang gilt auch bei der Beimischung die Steuerfreiheit für den Anteil der biogenen Komponenten.

Weiterhin ist es möglich MTBE (Methyl-tert-butylether), den Klopffestigkeitsverbesserer im Kraftstoff, durch ETBE zu ersetzten. Hierbei wird fossiles Methanol durch biogenes Ethanol bei der Synthese ersetzt. Es werden bereits einige Raffinerien auf diese Produktion umgerüstet.

In Deutschland steht die Ethanolproduktion in den Startlöchern. die größte Anlage wird von Südzucker in Zeitz gebaut. Hier werden 700.000 t Getreide zu 260.000 m 3 Methanol vergoren. Die Sauter-Gruppe stellt ebenfalls 2 Ethanolanlagen mit ca. 160.000 m 3 fertig. Vermutlich wird der Alkohol zu einem Preis von 50 – 55 ct/l produziert. Da brasilianischer Alkohol für unter 25 ct/l frei Rotterdam angeboten wird, kann nur eine Besteuerung einen Innlandschutz bieten. Derzeit darf nur unvergällter Alkohol in Benzin eingemischt werden. dies bringt eine Verteuerung von 19 ct/l bei ausländischem Alkohol.

Eine weitere Verwendungsmöglichkeit ist der Einsatz von E85, einem Gemisch von 85 % Alkohol und 15 % Benzin. Für diesen Benzintyp müssen die Motoren angepasst werden. Für Schweden, wo dieser Kraftstoff bereits in Flottillien eingesetzt wird, wird serienmäßig der Ford Flexi-Fuel gebaut, der sowohl mit Benzin als auch mit E85 betrieben werden kann. In Deutschland gibt es derzeit auch Überlegungen, wie man solche Flotten einrichten kann. In Schweden wird bereits eine andere Kraftstoffalternative genutzt. Biogas wird bis auf einen Reinheitsgrad von > 97 % Methan aufbereitet und in kommunalen Bussen gefahren. Die Fahrzeuge müssen dann auf Erdgas umgerüstet werden.

Kraftstoffe aus Holz und Stroh

In Schweden wird im Rahmen von Vorschungsprojekten auch der Weg beschritten, Ethanol aus Zellulose herzustellen. Derzeit wird auf Bundesebene eine ganz neue Form von Kraftstoffen getestet: BtL-Kraftstoffe (Biomass to Liquid), es wird Biomasse verflüssigt. Dabei gehen vermutlich mehr als zweidrittel oder Mehr an Energie in der Biomasse verloren. Die Autokonzerne VW und Daimler-Chrysler setzen auf diese Kraftstoffe und mehrere Großforschungseinrichtungen arbeiten hieran. Als Input kann Holz oder Stroh genommen werden. Die Produktion wird in sehr großen Einheiten erfolgen müssen, je nach Konzept sind 200.000 t- 15 Mio. t Biomasse an einem Verarbeitungspunkt notwendig. Derzeit wird eine größere Testanlage von der Choren-Industries in Feiberg/Sachsen gebaut. Ernsthafte Verarbeitungskapazitäten sollen ab 2015 entstehen. Die weitere Zukunft ab 2025 soll dann im Wasserstoff liegen, das man ebenfalls aus Biomasse gewinnen kann.

Biogas für den Tank

Konkreter ist es schon, Biogas so aufzubereiten, dass es in Erdgasfahrzeugen gefahren werden kann. Dies wird in Jörnköpping in Schweden bereits realisiert. Die komplette städtische Busflotte und die Müllfahrzeuge fahren hier mit Biogas aus der Faulschlammbehandlung des Klärwerks und einer großen kommunalen Biogasanlage. Hierzu ist die Erhöhung des Methangehaltes auf > 97 % und die Entfernung von Schwefelwasserstoff notwendig. Dies ist ein aufwändiger Waschprozess, der dort 25 % der Investitionskosten der Biogasanlage ausmachte. In Deutschland könnte man solche Qualitäten auch in das Erdgasnetz einspeisen. Die Regelungen zur Durchleitung sind aber noch lange nicht so weit gediehen, wie beim Strom. Für Biogas als Kraftstoff spricht der Anreiz der Steuerbefreiung. Dies ist eine zukünftige Option, um den Wärmeüberschuss vieler Biogasanlagen zu verringern.

Bioöle als Schmierstoffe

Schmierstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen wie beispielsweise aus Raps- oder Sonnenblumenöl werden mittlerweile in einer breiten Palette für die verschiedensten Anwendungen angeboten. Bioöle sind schnell biologisch abbaubar und gefährden Erdreich und Grundwasser deutlich weniger als herkömmliche Mineralöle. Daher ist gerade in umweltsensiblen Bereichen, wie z.B. in Wasserschutzgebieten, die bessere Umweltverträglichkeit ein entscheidendes Kriterium für den Einsatz von Bioölen, insbesondere bei Verlustschmierungen (z.B. Sägekettenöl).   Aber auch bei Hydraulikanlagen kann bei einem geplatzten Schlauch schnell eine große Menge Öl in den Boden gelangen, der bei Mineralöl mit deutlich höheren Kosten entsorgt werden muß als beim Einsatz von Bioöl.

Öle aus unverändertem Pflanzenöl (HETG-Öl) sind einfach herzustellen und relativ preisgünstig. Ihr Einsatzgebiet ist jedoch auf den Temperaturbereich zwischen –20 oC und + 70 oC beschränkt. In einem größeren Temperaturbereich können synthetische Ester (HEES-Öl) eingesetzt werden. Sie sind temperaturfest, habe eine lange Lebensdauer, sind aber auch deutlich teurer.

Vorsicht beim „Umölen“

Wichtig ist, dass Bioöle und herkömmliche Mineralöle nicht vermischt werden, da die Mischung wesentlich schlechtere Eigenschaften hat als jedes der beiden Ausgangsprodukte. Wenn eine Hydraulikanlage auf Bioöl umgerüstet werden soll, ist also die restlose Entleerung und gründliche Spülung des gesamten Hydrauliksystems von ausschlaggebender Bedeutung. Angesichts der komplizierten Hydrauliksystemen sollte diese Arbeit daher von einer Fachfirma durchgeführt werden. Bioöle lösen Ablagerungen und Verschmutzungen, die sich bei einem vorherigen Mineralöleinsatz angesammelt haben. Eine gründliche Tankreinigung und die regelmäßige Kontrolle sowie der rechtzeitige Austausch des Ölfilters gehören zum Umölen dazu. Nach dem Umölen kann es Probleme geben, wenn Dichtungen nicht „bioöltauglich“ oder bereits stark verschlissen sind. Durch Bioöle können sich durch Schmutz verstopfte Beschädigungen wieder öffnen und es kann zu Tropfleckagen kommen. Auch Schläuche, die nicht mehr im Originalzustand sind oder bei Reparaturen durch Billigfabrikate ersetzt wurden, können Probleme verursachen.

Um eine Vermischung mit Mineralöl zu vermeiden, müssen auch alle Geräte eines Betriebes umgeölt werden und diese Geräte müssen nur an umgeölte Fahrzeuge angeschlossen werden. Am sichersten vermeidet man die Vermischung unverträglicher Öle, indem man möglichst schnell den ganzen Betrieb umstellt.

Autor: Dr. Norbert Uppenkamp, Dr. Karsten Block