Bioethanol – Kraftstoff für alkoholbetriebe Fahrzeuge

Ein Feld für BioethanolDie Herstellung von Bioethanol erfolgt regenerativ aus Biomasse, wie zum Beispiel Pflanzen und Holz. Dadurch trägt dieser Kraftstoff zur Verringerung der globalen Kohlendioxidemissionen bei. Da fossile Brennstoffe nur noch begrenzt zur Verfügung stehen und dadurch auch die Abhängigkeit von den Erdölförderländern zunimmt, findet die Entwicklung von Motoren und Einspritzsystemen für Alkohole als alternative Kraftstoffe große Unterstützung. Bioethanol kann Ottokraftstoffe wie Benzin und Superkraftstoffe ersetzten und ist günstiger als Benzin, aber nicht für jedes Auto geeignet.

Ottomotoren, die mit Alkohol betrieben werden, bieten darüber hinaus auch noch Abgasvorteile. Der CO2-Ausstoß fällt niedriger aus. Auch die Ozon- und Smog-Bildung ist geringer. Weiterhin ist zu bemerken, dass Alkoholkraftstoffe absolut schwefelfrei sind. Außerdem stellt Ethanol keine Gefahr dar für Böden und Gewässer, da es biologisch gut abbaubar ist.

Bioethanol findet in Deutschland hauptsächlich als ETBE (Ethyl-Tertiär-Butyl-Ether) Anwendung. Das aus Erdöl hergestellte Kunststoffadditiv MTBE (Methyl-Tertiär-Butyl-Ether) wird von ETBE ersetzt. MTBE hat gesundheitsschädigende Wirkungen und verursacht Probleme beim Eintrag in Böden und Gewässer.

Die höhere Oktanzahl und somit höhere Klopffestigkeit von Ethanol im Vergleich zu Benzin erreicht im Motor auch eine Verdichtungserhöhung, was eine Steigerung des Wirkungsgrades bewirkt. ETBE besteht aus ungefähr gleichen Teilen Ethanol und Isobuten. Es besteht die Möglichkeit ETBE fossilen Kraftstoff bis zu 15 % beizumischen.

Die fünfprozentige Beimischung (E5) zu Benzin ist ein weiterer Absatzmarkt. Bei diesem Mischungsverhältnis ist weder eine Umrüstung der Fahrzeuge noch ein Aufbau einer neuen Tankstellenstruktur notwendig.

Bioethanol wird auch als Kraftstoffmischung von 85 Prozent (E85=85% Ethanol + 15% Benzin) vertrieben. Mit diesem Kraftstoff können nur Flexible-Fuel-Vehicles (FFV) betrieben werden. Diese Fahrzeuge können den stark ethanolhaltigen Kraftstoff (bis zu 85% Vol.) sowie auch konventionellen fossilen Ottokraftstoff verwenden. Je höher der Gehalt des Bioethanols ist, desto weniger ist der Kraftstoff für unmodifizierte benzinbetriebene Motoren geeignet. Vorteil der Flexible-Fuel-Vehicles ist sicherlich eine höhere Flexibilität. Aber dieser Alkoholkraftstoff stellt auch extreme Anforderungen an den Motor und den Kraftstoff führenden Bauteilen. So quellen zum Beispiel einige Arten von Kunststoffen in Verbindung mit Ethanol auf. Auch die Verträglichkeit mit Farben ist nicht immer gegeben. Auf Metalle wirkt der Kraftstoff durch den höheren Wassergehalt korrodierend. Ferner müssen in diesen Fahrzeugen geeignete Schläuche und Dichtungen eingesetzt werden. Neben diesen technischen Modifikationen des Motors ist auch der Aufbau einer eigenen Kraftstoff-Infrastruktur notwendig. Während dieser Kraftstoff in Ländern wie Brasilien, Schweden und der USA schon längst Alltag ist, bieten derzeit in Deutschland nur wenige Fahrzeughersteller diese Flexibel-Fuel-Vehicles an.

Die Gewinnung von Ethanol entsteht durch Vergärung von in Pflanzen enthaltenem Zucker. Weizen, Roggen und Zuckerrüben, also zucker-, stärke- und cellulosehaltige Pflanzen kommen für die Herstellung in Frage. Ethanol wird im europäischen Ausland  und der USA vorwiegend aus Mais gewonnen. In Brasilien wird für die Herstellung Zuckerrohr genutzt.

Ethanol verfügt über Besonderheiten, womit die Qualität von Otto-Kraftstoffen verbessert wird. Ethanol zeigt zum Beispiel eine höhere Oktanzahl als herkömmliche Otto-Kraftstoffe auf. Der Wert der Oktanzahl zeichnet die Klopffestigkeit des Kraftstoffs aus. Vom Klopfen spricht der Fachmann bei unkontrollierten Verpuffungen, die dem Motor mechanisch und thermisch stark belasten. Je höher die Oktanzahl desto Klopffester ist der Kraftstoff. Wird dieser mit hohem Wirkungsgrad verbrannt, kann das bestmögliche Leistungspotenzial des Motors erreicht werden.

Der Energiegehalt von Ethanol ist allerdings um ein Drittel niedriger als beim Otto-Kraftstoff. So kann ein Liter Ethanol nur circa 0,66 Liter Benzin ersetzen.

Die Verwendung von Bioethanol in Reinform (E100) oder als Mischkraftstoff mit einem Anteil an fossilem Ottokraftstoff (E85) erfordert aufwendige technische Veränderungen. Deshalb ist eine Nachrüstung nicht zu empfehlen.

Bioethanol – Kraftstoff für alkoholbetriebe Fahrzeuge
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