Magazin Motor- und Fahrzeugtechnik

Energie :

Biokraftstoffe in Gefahr

Während die Landmaschinenindustrie an neuen Lösungen für alternative Antriebe arbeitet, wollen EU und Bundesregierung Biokraftstoffe aus Raps und Getreide drastisch zurückfahren. Das hätte dramatische Folgen für Landwirtschaft und Klimaschutz.

Energie: Biokraftstoffe in Gefahr
Die BayWa AG rüstet Fendt-Schlepper auf den Rapsölbetrieb um.

Die BayWa AG rüstet Fendt-Schlepper auf den Rapsölbetrieb um.

Erik Jennewein steht am Rand eines leuchtend gelben Rapsfeldes. Er freut sich nicht nur über das schöne Landschaftsbild und die Bienen, die hier viel Nahrung finden. „Auf einem Hektar wachsen hier 1.400 l Öl als Kraftstoff für meinen Traktor“, berichtet der Landwirt vom Betrieb Klostermühle in Münchweiler, der auf 189 ha Weizen, Zuckerrüben, Erbsen, Wintergerste und Raps anbaut. Seit 2,5 Jahren fährt Jennewein einen Traktor 6150R von John Deere mit Rapsölantrieb. Daneben nutzt der Betrieb noch einen Deutz TTV 6.20 mit Dieselantrieb. „Der Rapsölbetrieb funktioniert problemlos, der Traktor hat 2.100 Stunden ohne Störung absolviert“, erklärt der Landwirt. Im Jahr benötigt er rund 14.500 l Rapsöl, die er von einer 35 km entfernten Ölmühle bezieht. Den Raps liefert er wegen der Entfernung nicht selbst an, könnte es aber theoretisch: Dann würde er rund 10 ha seiner Ackerfläche zum Anbau des eigenen Kraftstoffs benötigen. „In unserem Betrieb legen wir großen Wert auf geschlossene Kreisläufe“, sagt Jennewein. So heizt er den Betrieb und das eigene Hotel mit einer Hackschnitzelheizung und versorgt beides auch mit Strom aus einer Photovoltaikanlage. Der Rapsölschlepper ist eine weitere Möglichkeit für ihn, nachwachsende Ressourcen zu nutzen.

Landwirtschaft muss Treibhausgas-Emissionen reduzieren

Damit erfüllt Jennewein bereits heute Aufgaben, die demnächst auch auf andere Landwirte zukommen werden. Die Landwirtschaft muss bis zum Jahr 2030 bis zu 34 % weniger Treibhausgas ausstoßen, heißt es im Klimaschutzplan 2050 der Bundesregierung. „Das sind enorme Herausforderungen und wir müssen alle Stellschrauben nutzen, um das zu erreichen“, sagt Dr. Edgar Remmele, Biokraftstoffexperte beim Technologie- und Förderzentrum (TFZ) im bayerischen Straubing.

Rapsöl als Kraftstoff könnte dazu beitragen, die Emissionen von Treibhausgasen (THG) in der Landwirtschaft deutlich zu senken. Rapsöl bringt laut TFZ per se schon eine THG-Minderung von bis zu 91 % gegenüber Diesel mit sich. Nach zehnjähriger Erfahrung mit 19 Pflanzenölschleppern am TFZ und auf den Lehr- und Versuchsgütern der Bayerischen Landesanstalt für Landwirtschaft (LfL) zeigt sich: In 60.000 Betriebsstunden haben die Traktoren 500.000 l Dieselkraftstoff ersetzt und 1.500 t THG vermieden.

Das Potenzial für einen breiten Pflanzenöleinsatz wäre vorhanden, ist auch Prof. Peter Pickel überzeugt. Der stellvertretende Direktor des Entwicklungszentrums „European Technology Innovation Center” (ETIC) von John Deere in Kaiserslautern kalkuliert dabei so: „Wir brauchen in Deutschland ca. 1,6 Mio. t Dieselkraftstoff in der Landwirtschaft. Diesen könnten wir mit Rapsöl oder Biodiesel ersetzen, wobei für den Anbau von Raps als Rohstoff etwa zehn Prozent der Ackerfläche in Deutschland nötig wäre”, rechnet er vor. Gleichzeitig fällt bei der Produktion von Rapsöl Presskuchen an, der als Eiweißfuttermittel den Import von Soja reduziert. Davon importiert die EU jährlich 35 Mio. t.

Doch Rapsöl hat andere Eigenschaften als Diesel: So ist der Energiegehalt etwas geringer, was den Verbrauch gegenüber Diesel leicht ansteigen lässt. Zudem hat das Öl eine höhere Viskosität als Diesel – vor allem, wenn es kalt ist. Darum hat John Deere bei dem Pflanzenöltraktor u.a. die Leitungsquerschnitte und die Kraftstoffpumpe angepasst. „Die wichtigsten Änderungen beziehen sich aber auf die Motorsoftware, bei der wir wichtige Funktionen wie Einspritzdruck oder -menge geändert haben“, erläutert Pickel.

Während John Deere dieses Eintank- bzw. Einkraftstoffprinzip verfolgte, setzte Fendt in Zusammenarbeit mit dem Vertriebspartner BayWa AG auf eine Zweitanklösung der Firma ATG Alternative Technology Group GmbH aus dem schwäbischen Glött. Bei diesem Konzept startet der Traktor mit Diesel und schaltet bei Erreichen der Betriebstemperatur auf den Rapsölbetrieb um.

Über Chancen und Herausforderungen beim Pflanzenöleinsatz diskutierten (v.l.) Dr. Axel Kunz, Prof. Peter Pickel (beide John Deere) und Landwirt Erik Jennewein mit Ulrike Höfken, Landwirtschaftsministerin in Rheinland-Pfalz.

Über Chancen und Herausforderungen beim Pflanzenöleinsatz diskutierten (v.l.) Dr. Axel Kunz, Prof. Peter Pickel (beide John Deere) und Landwirt Erik Jennewein mit Ulrike Höfken, Landwirtschaftsministerin in Rheinland-Pfalz.

Viele Biodieselwerke in Deutschland leiden unter Billigimporten aus Argentinien und versuchen, das Rapsöl in der Lebensmittelindustrie abzusetzen.

Viele Biodieselwerke in Deutschland leiden unter Billigimporten aus Argentinien und versuchen, das Rapsöl in der Lebensmittelindustrie abzusetzen.

Genormter Kraftstoff

Was den Herstellern bzw. Umrüstern hilft: Rapsölkraftstoff ist seit dem Jahr 2006 genormt nach der DIN 51605. Diese wurde in den vergangenen Jahren immer weiter entwickelt. Mithilfe von Zuschlagstoffen wie Tonerden oder Zitronensäure ist es heute bei der Kraftstoffproduktion möglich, Inhaltsstoffe wie Phosphate oder Calcium bis zur Nachweisgrenze zu reduzieren, die ansonsten für schädliche Ablagerungen in den Düsen und anderen Bauteilen führen oder den Katalysator schädigen können.

Daher ist der Einsatz von Pflanzenöl technisch heute kein Problem mehr, wie die Untersuchungen des TFZ an verschiedenen Modellen von John Deere, AGCO Fendt und Deutz-Fahr auf den Lehr- und Versuchsgütern in Bayern zeigen. Danach haben u.a. Motorölanalysen keinen höheren Verschleiß des Motors als bei Diesel ergeben. Zudem ist mit Rapsöl eine sogenannte passive Regenerierung des Rußpartikelfilters möglich, sodass – anders als beim gewöhnlichen Betrieb mit Diesel – kein Kraftstoff zur aktiven Regenerierung eingespritzt oder in den Abgasstrang dosiert werden muss. Auch die anderen Abgasnachbehandlungssysteme wie z.B. SCR-Systeme funktionieren mit Rapsöl und halten die Grenzwerte nach der Abgasstufe IIIB und IV sowohl auf dem Prüfstand als auch im realen Betrieb ein.

Kein wirtschaftlicher Einsatz

Doch die Technik ist das Eine. Das Andere ist die Wirtschaftlichkeit. „Pflanzenöl ist wegen der niedrigen Mineralölpreise teurer als Agrardiesel, im Moment zahlen wir pro Liter 10 bis 20 ct mehr“, erklärt Erik Jennewein. Dabei meint er die Nettopreise, bei der Berechnung hat er die Steuerermäßigung von 45 ct/l für Pflanzenöl und die Agrardieselbeihilfe von 21,48 ct/l schon abgezogen. Eigentlich hätte er sich vorstellen können, auch den zweiten Traktor auf Pflanzenöl umrüsten zu lassen bzw. sich ein weiteres pflanzenöltaugliches Modell anzuschaffen. „Aber wenn wir nur draufzahlen, geht das nicht“, sagt er.

Das Problem mussten auch John Deere und andere Hersteller feststellen. „Wir hatten im Jahr 2015/2016 alle Traktoren der 6.000er Baureihe mit Pflanzenölantrieb zum Verkauf angeboten“, berichtet Pickel. Das Angebot kam passend zum Förderprogramm „RapsTrak200“ auf den Markt, das die Bayerische Staatsregierung im September 2014 aufgelegt hatte. Damit sollte der Einsatz von Rapsöl- und Pflanzenölkraftstoffen in der Land- und Forstwirtschaft angeschoben werden. Hierzu wollte Bayern die Umrüstung bzw. die technische Anpassung auf den Pflanzenölbetrieb von bis zu 200 Traktoren fördern. „Wir haben damals allerdings nur rund 20 Traktoren verkauft, denn die sinkenden Dieselpreise machten den Rapsöleinsatz unwirtschaftlich“, sagt Pickel.

EU will weniger Biosprit aus Anbaubiomasse

Neben der Wirtschaftlichkeit bedroht ein weiteres Damoklesschwert den Biokraftstoff-einsatz nicht nur in der Landwirtschaft. Die Europäische Union will die bisherigen Stützen der Energiewende im Verkehr, Bioethanol, Biodiesel und Rapsöl drastisch reduzieren. Die EU-Kommission will u.a. mit der Novellierung der Erneuerbare-Energien-Richtlinie (Renewable Energy Directive, kurz RED II) die Pariser Klimaschutzziele umsetzen. Die Kommission setzt vor allem auf so genannte fortschrittliche Kraftstoffe, auch „Kraftstoffe der zweiten Generation“ genannt. Sie sollen vor allem aus Rest- und Abfallstoffen wie Stroh hergestellt sein. Dagegen will Brüssel die „nahrungsmittelbasierten Biokraftstoffe“ wie Ethanol auf Basis von Getreide, Mais oder Zuckerrüben sowie Biodiesel auf Basis von Raps zurückfahren – und zwar von einem Anteil am gesamten, in der EU verbrauchten Kraftstoff von heute 5 % auf maximal 3,8 %. Das wäre ein deutlicher Rückschritt im Vergleich zu heute: Nach dem aktuell noch geltenden Ziel sollte in der EU im Jahr 2020 ein Anteil erneuerbarer Energien im Verkehr von 10 % erreicht sein. Davon dürfen Biokraftstoffe aus Anbaubiomasse einen Anteil von 7 % haben.

Mitte Januar 2018 hat das EU-Parlament eigene Vorschläge zur Neufassung der RED II vorgelegt. Danach soll der Anteil erneuerbarer Energien im Verkehrssektor im Jahr 2030 mindestens 12 % betragen, wobei 10 % „fortschrittliche Kraftstoffe“ wie Biokraftstoffe aus Rest- und Abfallstoffen stellen sollen. Für Biodiesel und Bioethanol aus Anbaubiomasse bliebe sogar nur ein maximaler Anteil von 2 %. „Die Änderungen wären fatal, da die Verfahren zur Umwandlung von Biomasse in Kraftstoff heute noch unwirtschaftlich sind und eine geringe Energieeffizienz haben. Außerdem lassen sich kurze Kreisläufe wie mit Rapsöl nicht realisieren, da die Kraftstoffe zweiter Generation eine großtechnische Verfahrenskette bedingen“, kommentiert Pickel.

Grund für die Änderungen sind die befürchteten „Indirekten Landnutzungsänderungen“: Diese Theorie basiert darauf, dass Rohstoffe für Biokraftstoffe auf Flächen angebaut werden, auf denen bislang Lebensmittelrohstoffe wuchsen. Diese würden dann auf Flächen angebaut, die nicht nachhaltig bewirtschaftet werden wie z.B. auf ehemaligen Regenwaldböden oder Torfmoor. Bei deren Nutzung entstehen deutlich mehr THG-Emissionen, die man wiederum den Biokraftstoffen anlasten müsste. Aus diesem Grund hätten Biokraftstoffe (auch aus heimischem Anbau) eine schlechtere THG-Bilanz, teilweise sogar schlechter als fossile Kraftstoffe.

Diese Theorie ist mangels fundierter Nachweise sehr umstritten. Zudem berücksichtigt sie Koppelprodukte wie Rapskuchen und Schlempe nicht korrekt, die bei der Biokraftstoffproduktion anfallen. Dabei handelt es sich um gentechnikfreie, heimische Eiweißfuttermittel, für die kein Sojaschrot aus Südamerika importiert werden muss.

Die Folgen wären fatal. Eine Reduktion des Biokraftstoffanteils auf 2 % würde de facto eine Halbierung der Absatzmengen von Biokraftstoffen in Deutschland bedeuten, rechnet der VDB vor.

Ein Großteil der EU-Rapsernte wird zur Produktion von Biodiesel verwendet. Ohne Biodiesel würde der wichtigste Absatzmarkt in Deutschland und Europa wegfallen. Zudem hätte ein Rückgang von Raps Nachteile für die Fruchtfolge, aber auch für Insekten wie die Bienen.

Innerhalb der nächsten Monate wird die RED II im „Trilog“ zwischen EU-Rat, der EU-Kommission und dem Europäischen Parlament verhandelt. Die Biokraftstoffbranche einschließlich der Landwirtschaft hofft derweil noch auf eine gute Lösung und dass ihre Argumente gehört werden. Hoffnung setzt die Branche auch auf die neue Bundesregierung. So sieht der Koalitionsvertrag ausdrücklich vor: „Wir wollen die THG- Quote weiterentwickeln, um die Produktion von Biokraftstoffen abfall- und reststoffbasiert sowie auf Pflanzenbasis zu unterstützen.“

Landwirt Erik Jennewein fährt seit 2,5 Jahren einen Traktor 6150R von John Deere mit Rapsölantrieb.

Landwirt Erik Jennewein fährt seit 2,5 Jahren einen Traktor 6150R von John Deere mit Rapsölantrieb.

Billigimporte bedrohen den europäischen Markt

Aber damit nicht genug: Auch aktuelle Marktentwicklungen bedrohen den Rapsanbau und damit die Rapsölproduktion in Europa. Denn seit einigen Monaten überschwemmen Billigimporte von Biodiesel aus Argentinien den deutschen und europäischen Biokraftstoffmarkt. Erste Ölmühlen bzw. Biodieselwerke haben den Betrieb bereits stark reduziert oder eingestellt.

Hintergrund ist die hohe Exportbesteuerung von Soja und Sojaöl in Argentinien, die eine Ausfuhr unrentabel macht. Dagegen wird Biodiesel auf Basis von Sojaöl nur sehr gering besteuert. „Die Folge ist, dass argentinischer Biodiesel rund 70 Euro/t günstiger ist als heimischer Biodiesel auf Basis von Rapsöl“, erklärt VDB-Geschäftsführer Elmar Baumann. Für die deutsche Mineralölindustrie ist es also erheblich günstiger, ausländischen Biodiesel einzusetzen, um die Treibhausgas-Minderungsquote (THG-Quote) zu erfüllen.

Nach Schätzungen des VDB könnte Argentinien, aber auch Indonesien, in diesem Jahr zusammen zwischen 3 und 5 Mio. t Biodiesel nach Europa exportieren. Die europäische Biodieselindustrie produziert jährlich rund 12 Mio. t des Kraftstoffs. Die Billigimporte könnten also 25 bis über 40 % der EU-Biodieselmenge verdrängen. Dazukommen etwa 1 bis 2 Mio. t, die Argentinien bislang in die USA exportiert hat. Doch die Amerikaner wollen sich seit dem Jahr 2017 mit neuen Strafzöllen gegen diese Importe schützen. „Die Menge drängt also auch auf den europäischen Markt“, sagt Baumann.

Die Auswirkungen sind heute schon zu spüren: Mittlerweile haben drei von 25 Biodieselwerken ihre Produktion heruntergefahren oder zeitweilig reduziert. „Wenn die deutsche Biodieselindustrie in die Knie geht, bedeutet das auch massive Verluste für Ölmühlen und Landwirte in ganz Deutschland“, sagte Baumann.

Die Europäische Kommission hatte im Jahr 2013 gegen diese Marktverzerrung Anti-Dumpingzölle auf Biodiesel aus Argentinien und Indonesien erhoben. Dagegen klagten beide Staaten. Die Europäische Kommission unterlag jedoch in dem Verfahren u.a. deswegen, weil sie die Strafzölle mangelhaft begründet habe, so der VDB. Daher strömt seit dem Spätsommer des vergangenen Jahres Biodiesel aus Argentinien und Indonesien wieder ungehindert nach Europa.

Die aktuellen Entwicklungen zeigen, dass es sowohl auf EU – als auch auf Bundesebene derzeit wenig Ambitionen gibt, den Absatz von Biokraftstoffen im Verkehr und speziell in der Landwirtschaft voranzubringen.

Landmaschinenindustrie arbeitet an neuen Lösungen

Trotzdem geben die Landmaschinenhersteller nicht auf. Die Deutz AG mit der Ostbayerischen Technischen Hochschule Regensburg und dem Technologie- und Förderzentrum forschen an einem weiter optimierten Pflanzenölmotor der künftigen Abgasstufe V. Ein weiteres Projektkonsortium um das Oel-Wärme-Institut mit Unterstützung der Landmaschinenindustrie und einem Additivhersteller entwickelt Lösungen zur Minimierung von Ablagerungen an und in Injektoren.

John Deere arbeitet u.a. wieder an dem „Multi-Fuel-Konzept“ wie bereits schon vor einigen Jahren. „Herzstück des Konzepts ist ein Sensor, der die Verbrennung im Motor an die jeweiligen Kraftstoffe automatisch anpasst“, erklärt Prof. Pickel. Damit könnten Landwirte je nach Preissituation Diesel, Pflanzenöl oder Biodiesel tanken, ohne dass der Motor angepasst werden müsste. Daher lautet Pickels Appell: „Wir müssen dafür sorgen, dass die Landwirtschaft nachhaltiger und unabhängiger von Energieimporten wird. Daher müssen wir die Politik davon überzeugen, dass sie die Produktion von Rapsöl und Presskuchen als gentechnikfreies, heimisches Eiweißfuttermittel wieder als Chance sieht.“

Alternativer Kraftstoff: Biomethan

Neben Pflanzenöl gilt Biomethan als vielversprechender Kraftstoff für Traktoren. Dabei handelt es sich um auf Erdgasqualität aufbereitetes Biogas, bei dem vor allem das im Rohbiogas enthaltene Kohlendioxid technisch entfernt wurde.

Der Landmaschinenhersteller New Holland hat hierzu ein Konzept entwickelt, um den Kraftstoff im Traktor einsetzen zu können.

Dieser T6.180 fährt mit Biomethan.

Dieser T6.180 fährt mit Biomethan.

Bereits im vergangenen Jahr haben Landwirte einen ersten Prototypen getestet. Dieser war mit neun Gastanks ausgestattet. Der T6.180 hat einen 6-Zylinder-Motor von Fiat Power Train (FPT) mit 6,75 l Hubraum und 179 PS. Der Traktor stößt im Betrieb mit Biogas 90 Prozent weniger CO₂ aus als im Dieselbetrieb. Zudem liegen die Kraftstoffkosten etwa zwei Drittel niedriger als beim Diesel.

Nach Aussage der Landwirte hatte der Traktor genug Drehmoment und nehme Steigungen problemlos. Die Reichweite der 300 l Gas, die mitgeführt werden konnten, betrug – je nach Arbeit – rund fünf Stunden. Bei der neuen Generation des Gastraktors sind die bislang störenden Gastanks unter der Kabine angeordnet und deutlich größer als die bisher verwendeten Stahlflaschen. Die Reichweite könnte bei fast 12 Stunden liegen. Der Serienstart ist für 2020 geplant.

Ziel soll es sein, dass Landwirte mit Biomethan einen Kraftstoff aus der Landwirtschaft nutzen können. Hierbei gibt es jedoch andere logistische Herausforderungen als beim Pflanzenöl: Das Biogas muss so aufbereitet und verdichtet werden, dass eine Betankung vor Ort möglich ist.

Weitere Infos zu Biokraftstoffen:

Branchenplattform Biokraftstoffe in der Land- und Forstwirtschaft: www.biokraftstoffe-tanken.de

Internetseite zum Pflanzenöltraktor von John Deere: www.praxtrak.de

Technologie- und Förderzentrum Straubing: www.tfz.bayern.de

Umrüstfirma ATG: www.atg-germany.de

Verband der Deutschen Biokraftstoffindustrie: www.biokraftstoffindustrie.de

Union zur Förderung von Öl- und Proteinpflanzen: www.ufop.de


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