Raps als Modellfall
Raps als Modellfall für nachwachsende Energie – Rohstoffe
Wir werden hier die Breitenentwicklung bei der Nutzung von Raps als nachwachsendem Energie-Rohstoff in Deutschland skizzieren – wobei sein Einsatz einerseits als gepreßtes Öl, zum anderen auch als veresteter ‚Bio-Sprit’ dargestellt wird (Rapsölfettsäure-Methyl-Ester, RME oder auch RÖME).
Bereits 1987 fahren in Deutschland erste Traktoren mit Rapsöl als Dieselersatz. Zwar müssen die Maschinen in den kalten Monaten mit normalen Brennstoffen gestartet werden, weil Rapsöl schon bei 5°C so dickflüssig wird, daß es Filter und Düsenverstopft. Doch ansonsten rieht es viel besser – und die Abgase unterbieten die damals gültigen Umweltschutznormen.
Mit Raps experimentiert z.B. die Landwirtschaftskammer von Schleswig-Holstein in Rendsburg. Dort werden erfolgreiche Versuche mit einem Klein-LKW (50%iges Rapsöl/Dieselöl-Gemisch) und einem Traktor (reiner Rapsöl-Betrieb) durchgeführt. Bei einer Großproduktion von Rapsöl wird mit Literpreisen zwischen 1,50 und 2,50 DM gerechnet (Stand 1979). Bereits 1987 erfolgteein erster Großversuch mit 20 rapsbetriebenen Fahrzeugen in Niedersachsen – außerdem wird Rapsstroh in Brikettform gepreßt und verfeuert. In diesem Jahr wird Raps bereits auf 400.000 ha angepflanzt, und aus Mitteln der Bundesministerien für Landwirtschaft und Forschung sind in den vergangenen Jahren bereits knapp 100 Mio. DM in die angewandte und Grundlagenforschung geflossen. Weitere 100 Mio. DM werden im Etat des BMFT für die Zeit von 1986 bis 1991 bereitgestellt.
Die Gesellschaft für Entwicklungstechnologie (GET) mbH in Aldenhoven bei Aachen entwickelt ein komplettes Nutzungskonzept für diese Ölfrucht, das ebenfalls eine Umesterung vorsieht. Die Umwandlung von Pflanzenöl in einen dieselähnlichen Treibstoff ist altbekannt, der Prozeß ist allerdings kompliziert und technisch sehr aufwendig. Daher wird von der GET in Kooperation mit dem Institut für angewandte Chemie der Universität Duisburg eine Kompaktanlage mit neuen, festen Katalysatoren entwickelt, die Rapsöl vollautomatisch in Methylester umwandelt (in der chemischen Industrie werden statt dessen Flüssigkeiten verwendet). Die Anlage, die 1988 in Betrieb geht, kann 120 t Rappssamen in rund 40.000 l Dieselersatz verwandeln – während die ausgepreßten Samenhülsen als Viehfutter verwendet werden. Bei der Umesterung wird dem Pflanzenöl der dreiwertige Alkohol Glyzerin entzogen und durch drei Moleküle des einwertigen Alkohols Methanol ersetzt. Das zurückbleibende Glyzerin ist als Chemierohstoff sehr begehrt – bislang wird es zumeist aus Erdgas hergestellt.
Der Raps, der in Deutschland hauptsächlich angebaut wird, ist der umstrittene 00-Raps, der eigentlich speziell für die Nahrungs- und Futtermittelproduktion gezüchtet worden war. Hierbei steht die erste ‚0’ für die herausgezüchteten Bitterstoffe des Raps, die zuvor die Verwendung der Rückstände als Tierfutter behinderten, während die zweite ‚0’ für die ebenfalls weggezüchtete Erucasäure steht, welche besonders von der Margarineindustrie verschmäht wurde. Ab 1988 wird dann in Niedersachsen und Schleswig-Holstein dagegen eine neue Sorte angebaut, die sich durch eine erhöhte Erucasäure-Produktion auszeichnet, welche für die chemische Industrie wichtig ist.
Ebenfalls ab 1988 befinden sich überall Rapsmotoren auf den Prüfständen, denn mindestens sechs deutsche Motorhersteller experimentieren mit diesem alternativen Treibstoff, wobei die Aggregate Leistungen zwischen 39 und 275 kW haben. Bis Ende 1989 sollen auch Dauerbetriebstest von mehr als 600 Stunden durchgeführt werden um festzustellen, in wie weit eine Neigung zur Verkokung vorherrscht und welche Umweltschäden zu erwarten sind. Ein Großversuch, der vom BMFT mit 5,3 Mio. DM gefördert wird, beweist, daß Dieselmotoren mit Kammerbrennverfahren und großen Zylindereinheiten für einen Langzeitbetrieb grundsätzlich geeignet sind, auch wenn noch Optimierungsarbeiten in Bezug auf die Abgasemissionswerte zu leisten sind. Problematisch seien dafür Direkteinspritzer und Wirbelkammermotoren.
1991 nimmt in Krefeld der ‚erste Rapsöl-Traktor’ seine Arbeit in den städtischen Forst- und Parkanlagen auf. Die Umrüstung der Zugmaschine hatte 11.300 DM gekostet. Im niedersächsischen Leese eröffnet die erste Deutsche Tankstelle für Raps-Kraftstoff – der Literpreis beträgt 1,39 DM. Die Borkumer Inselbahn rüstet ihre beiden Diesellokomotiven auf Bio-Diesel-Betrieb um, eine Weltpremiere im Eisenbahnverkehr (die Jungfernfahrt findet im März 1994 statt). In diesem Jahr werden in der BRD 2,7 Mio. t Raps geerntet.
Anfang 1992 beginnt auch die Bundeswehr mit einem Großversuch in Schleswig-Holstein, bei dem Panzer und LKWs der 18. Panzerbrigade Boostedt mit Biokraftstoff aus Raps betrieben werden. Und am 12.03. startet in Freiburg das Experiment ‚on the road’, bei dem 30 auf Biodiesel umgerüstete Taxis zum Einsatz kommen. Ein weiterer Großversuch mit über 100 Taxen startet im September in Berlin. Der Bundes-Zentralverband der Deutschen Personenverkehrsunternehmen (BZP) will bis 1995 zwei Drittel alles deutschen Taxis – das sind etwa 40.000 Fahrzeuge – auf Rapsbetrieb umstellen. Im November stellt die Bootswerft Lachmann aus Geltow an der Havel eine ‚Öko-Motoryacht’ vor, die mit einem 47 PS Rapsöl-Motor ausgestattet ist.
Ebenfalls 1992 rüstet die Stadt Grenoble 18 städtische Busse auf den Biokraftstoff auf Rapsölbasis ‚Diester’ um. Im November beginnt dann Paris mit der Umrüstung von 120 Dieselfahrzeugen des städtischen Fuhrparks.
Im Frühjahr 1993 wird unter der Federführung des Bundeslandwirtschaftsministeriums eine Fachagentur ‚Nachwachsende Rohstoffe’ gegründet, welche die Markteinführung von Agrarrohstoffen beschleunigen solle. Die Agentur betreut in diesem Jahr Förderprojekte mit einem Volumen von 55 Mio. DM. Bundesumweltminister Klaus Töpfer präsentiert im August einen 30-Tonnen-Laswagen, der bereits 500.000 km mit Rapsölmethylester zurückgelegt hat. Das Thüringer Motorenwerk GmbH stellt außerdem einen serienreifen Rapsöl-Motor vor, der in Varianten von 60 bis 200 PS gefertigt werden kann.
Im März 1994 gibt VW bekannt, daß man nach zehnjähriger Forschung nun im April beginnen wird, die mit Raps-Diesel betriebene Version des ‚Golf Ecomatik’ auszuliefern.
Im Mai stellt Bundestagspräsidentin Rita Süssmuth die Umbaupläne für den Berliner Reichstag vor. Herzstück der Planung ist ein mit Rapsöl betriebenes Blockheizkraftwerk – dessen im Sommer überschüssige Wärme in 400 m tief liegenden ‚Erdlinsen’ saisonal gespeichert werden soll.
In Bonn wird die deutschlandweit bereits 35. Tankstelle für Bio-Diesel eröffnet, der Jahresabsatz liegt derzeit bei 30.000 t. Für 1995 ist eine Ernte von bereits 300.000 t Raps als Rohstoff für den Bio-Diesel geplant.
Auch 1994 experimentieren mehrere Hersteller mit Rapsöl-Motoren für PKWs, und bei einem Fünf-Tage-Test in den Schweizer Alpen beweist ein Golf Ecomatik von VW, daß der Bio-Diesel gegenüber herkömmlichen Fahrzeugen keinen spürbaren Leistungsverlust mehr zeigt. Der Verbrauch ist mit einem plus von 5 % nur minimal höher. Der Literpreis liegt bei 1,28 DM (Tankstelle in Singen). Im Juli eröffnet an der Potsdamer Humboldtbrücke Brandenburgs erste Schiffstankstelle für Bio-Diesel, der auf Rapsölbasis von der Hedwigshütte Berlin hergestellt wird und 1,26 DM kostet. Ende des Jahren sind bundesweit etwa 200 Tankstellen in Betrieb.
1995 werden anlässlich der Grünen Woche die ersten 70 Biodiesel-Taxis in den Dienst gestellt, VW bietet eine Umrüstung der Modelle Golf und Vento für rund 650 DM an, die Zahl der Tankstellen steigt auf 350, und die Anbaufläche für Raps von 65.000 (1993) auf inzwischen 340.000 Hektar.
Im Zuge der 1996 erfolgenden Liberalisierung des Anbaus von Faserhanf tritt dieser auch in die Energiediskussion ein, denn während bei Raps von einem Hektarertrag zwischen 800 und 1.300 Litern Öl ausgegangen wird, könnten Hanfsamen einen fünfmal so hohen Ertrag geben. Ende des Jahres gibt es bundesweit rund 500 Tankstellen, vier davon in Berlin.
1997 bewilligt die Potsdamer Landesregierung 5 Mio. DM für den Bau einer Anlage zur Herstellung von Biodiesel in Wittenberge (Priegnitz). Der Raps-Treibstoff ist zu diesem Zeitpunkt produktionsseitig etwas drei mal so teuer wie Diesel aus Erdöl, dem Umweltbundesamt zufolge steht sogar ein Herstellungspreis von 2,00 – 2,50 DM pro Liter den 35 Pfennigen gegenüber, die ein Liter Erdöl-Diesel kostet.
1998 geht das Blockheizkraftwerk im Reichstag in Betrieb, es hat eine Leistung von 1.600 kW Strom und 1.800 kW Wärme, und kann damit neben dem Reichstag auch noch die angrenzenden Büroneubauten mitversorgen. Eine Untersuchung des Instituts für Arbeitsmedizin der Universität Göttingen kommt zu dem Ergebnis, daß die Mutagenität von Biodieselabgasen fünf bis zehn mal geringer ist als die von herkömmlichem Diesel.
Die Bioheizkraftwerk Zittau AG errichtet das größte Pflanzenöl-Kraftwerk Europas mit 2,1 MW Strom und 2,9 MW Prozeß- und Heizwärme. Im Laufe des Jahres werden an den bundesweit etwa 800 Tankstellen rund 100.000 t Biodiesel verkauft. Die meisten dieser Tankstellen gibt es in Niedersachsen (199), gefolgt von Bayern (173) und Nordrhein-Westfalen (171).
1999 gibt es Berlin erst eine einzige und eher ‚private’ Rapsöl-Tankstelle, die in der Bouchéstraße in Treptow von Erik Manthey und Burckhard Adam betrieben wird. Die Union zur Förderung von Öl- und Proteinpfalnzen (UFOP) in Königswinter veröffentlicht eine Tankstellenkarte sowie eine Liste mit den für Biodiesel freigegebenen Auto-Typen. Nachdem der größte Teil der Biodieselproduktion bislang von einer einzigen Großanlage im ostfriesischen Leer bedient wurde, kommen in diesem Jahr mehrere, über ganz Deutschland verteilte neue Anlagen hinzu.
Rolf-Dieter Linden aus Unna entwickelt in seiner Firma Denaro eine Konversionsanlage, die neben dem Rapsöl auch Abfallfette verwerten kann. Bei der katalytischen Konversion werden spezielle Katalysatoren aus beschichtetem Silizium eingesetzt, die allerdings auf die unterschiedlichen Abfallfette und –öle maßgeschneidert werden müssen. Bei dem Verfahren werden die langkettigen Kohlenwasserstoffverbindungen im Ausgangsprodukt so weit gespalten und verändert, bis die chemische Zusammensetzung dem des herkömmlichen Dieselkraftstoffes nahe kommt. Die erste Anlage produziert rund 20 l Kraftstoff pro Stunde, in der Endausbaustufe sollen 150 l/h erreicht werden.
Die erste ‚offizielle’ Rapsöl-Tankstelle entsteht 2000 in der Wendenschlossstraße in Berlin-Köpenick, sie wird von Rainer Niedrich betrieben und versorgt dessen fünf VW-Transporter sowie die 15 Fahrzeuge des Informations-, Beratungs- und Ausbildungszentrums für Solarenergie (IBASOLAR) mit Treibstoff. Der Literpreis für Rapsöl beträgt 99 Pfennig. Bis März 2000 rüstet die Prignitzer Eisenbahn GmbH (PEG) alle Loks auf Rapsölbetrieb um. Die Umbaukosten von bis zu 40.000 DM pro Lok werden schnell wieder verdient, da Rapsöl pro Liter fast 60 Pfennig billiger ist als Diesel. Bio-Diesel kann man in Berlin schon an 12 Tankstellen bekommen, im März dieses Jahres zu einen Preis von etwa 1,40 DM. In Brandenburg gibt es 19 Tankstellen, dort liegt der Preis im November bei 1,57 DM. Sechs weitere Tankstellen sind im Bau oder geplant.
Die erste Anlage Deutschland, die Biodiesel nicht nur aus Rapsöl, sondern auch aus Fettrückständen der Kläranlagen oder Großküchen gewinnt, wird Mitte 2000 im thüringischen Blankenhain für rund 70 Mio. DM errichtet. Die von der Jenamethyl AG betriebene Anlage ist von der Labor- und Umwelttechnik GmbH (LUT) Jena entwickelt worden und wird jährlich 100 Mio. l Biodiesel produzieren. Ebenfalls 2000 geht ein sechsjähriger Großversuch der Stadtwerke Crailsheim und der ecoSWITCH AG erfolgreich zuende, bei dem kaltgepresstes, unverestertes Rapsöl dem herkömmlichen Heizöl zugesetzt wurde. Zu diesem Zeitpunkt gibt es bundesweit rund 1.000 Tankstellen, an denen der Ökosteuer-freie Bio-Diesel aus Rapsöl angeboten wird – und man rechnet in diesem Jahr mit einem Absatz von 230.000 t. Die Anbaufläche für Raps hat sich innerhalb eines Jahres mehr als verdoppelt. Einen Engpaß bildet jedoch die Weiterbehandlung des Kreuzblütlers, denn die Jahreskapazität von derzeit 250.000 t, die fast ausschließlich von drei großen Ölmühlen verarbeitet wird, kann ohne neue Anlagen kaum noch erhöht werden.
Im Jahr 2003 wird Raps auf 300.000 ha angebaut, bundesweit gibt es bereits 1.700 Tankstellen, die den alternativen Kraftstoff anbieten, alleine in Berlin sind es schon 25. Im Sommer dieses Jahres wird endlich ein europaweit geltender Standard für Biodiesel festgelegt (DIN EN 14214). Der Bundesrat erlaubt außerdem in einer Ergänzungsregel zum Mineralsteuergesetz, daß Kraftstoffhersteller ab Januar 2004 dem normalen Diesel bis zu fünf Prozent Biodiesel beimischen dürfen. Die neuen Modell von Audi, VW oder DaimlerChrysler sind serienmäßig Rapsöl-tauglich.
2004 werden in Deutschland 1,2 Mio. t Biodiesel (bzw. Rapsölmethylesther, wie der Treibstoff chemisch korrekt heißt) produziert und an inzwischen 1.900 Tankstellen abgesetzt. 2005 sind es schon 1,9 Mio. t und rund 2.000 Tankstellen Allerdings werden die Raps-Anbauflächen bald ausgeschöpft sein, zudem sind die Herstellungskosten rund doppelt so hoch wie für konventionellen Treibstoff.
Die Firma Brand in Beilngries rüstet 2005 zusammen mit Ihren Partnern, die Vereinigten Werkstätten (VWP) und Deutz-Fahr, jeden Deutz-Fahr Traktor der Agrotron-Serie auf der Grundlage eines 1-Tank-Systems auf Rapsbetrieb um, d.h. der Landwirt startet und fährt den Traktor zu 100 % mit reinem, kaltgepreßten Rapsöl (und keinem Biodiesel oder Rapsmethylester).
Im Rahmen des Förderprogramms Nachwachsende Rohstoffe des Bundesverbraucherministeriums werden für ein entsprechendes ‚100 Traktoren-Programm’ Fördermittel freigestellt, die einen Großteil der anfallenden Kosten für die Umrüstung und Durchführung des Vorhabens abdecken: 50 % der durch die Umrüstung und die Durchführung des Vorhabens entstehenden Ausgaben werden gefördert, es erfolgt die Erstattung der Kosten für die Errichtung einer geeigneten Eigenverbrauchstankstelle für Rapsöl, für den Traktorenbetreiber für das Führen von Betriebstagebücher und die Lieferung von technischen Daten und Informationen gibt es eine Aufwandsentschädigung, und außerdem fließen noch Ausfallgelder für die Traktorenbetreiber für begleitende wissenschaftliche Untersuchungen an den Traktoren.
2006 werden gut 1,2 Millionen Hektar, etwa ein Zehntel der gesamten bundesdeutschen Ackerfläche, vom Rapsanbau belegt.
Im August 2006 wird aus China gemeldet, daß es dem Institut für Ölsaatenforschung der Chinesischen Akademie der Agrarwissenschaften gelungen ist, die Biodiesel-Herstellung eine neue Rapssorte mit einen Ölgehalt von fast 55 % zu züchten, knapp zwei Prozentpunkte mehr als beim bisher bekannten Höchstwert. Derzeit produziert China rund 13 Mio. t Raps im Jahr und kann knapp 100.000 t Biodiesel herstellen. Bis zum Jahr 2010 sollen dagegen rund zwei Mio. t Rohöl durch Biokraftstoffe ersetzt werden.
Als Portal zu diesem umfassenden Themenbereich empfehlen wir die Seite der Union zur Förderung von Öl- und Proteinpflanzen e. V.
