Einsatz von Alkohol als Wasserstoffspeicher für

Einsatz von Alkohol als Wasserstoffspeicher für

Einsatz von Alkohol als Wasserstoffspeicher fŸr Brennstoffzellenantriebe in Kraftfahrzeuegen
Rudolf Nu§stein
Einleitung und Problemstellung
Endlichkeit fossiler EnergietrŠger, Versorgungssicherheit und vor allem Umweltaspekte lassen die Suche
nach neuen Antriebssystemen fŸr Kraftfahrzeuge in Verbindung mit nicht-fossilen Treibstoffen (solar/CO2neutral) dringlich erscheinen.
Der durchschnittliche Treibstoffverbrauch (Praxisverbrauch nach DIW) des gesamten deutschen PkwBestandes der 60er Jahre unterscheidet sich kaum vom heutigen Durchschnitt:
Flottenverbrauch 1960 = 8,71/100km
Flottenverbrauch 1995 = 8,81/100km
Nach einer Studie des RWT†V verdampfen jŠhrlich etwa zehn Liter Benzin aus jedem Auto mit
Benzinmotor. Insgesamt entweichen in Deutschland (alte BundeslŠnder) pro Jahr mehr als 200.000 Tonnen
unverbrannt in die Umwelt. Dies trŠgt zu einer verstŠrkten Bildung von bodennahem Ozon bei. Als
Hauptursache gelten TankentlŸftung und undichte Vergaser. Kraftstoffverluste beim Tanken blieben hierbei
unberŸcksichtigt. DemgegenŸber zeigt Ethanol geringen Dampfdruck und dadurch verringerte
Verdunstungsraten, wodurch sich Emissionen vermindern. Hinzu kommt, dass Ethanol geringe
atmosphŠrische photochemische ReaktivitŠt zeigt und damit verringerte Ozonbildung verursacht.
Eine Studie der EPA (Environmental Protection Agency, USA) vom FrŸhjahr 1998 zeigt alarmierende
Ergebnisse. NO in Autoabgasen wird durch den Abgaskatalysator teilweise zu N2O (Lachgas), ein rd. 290x
potenteres Treibhausgas als CO2 , umgewandelt. Dieses Gas macht derzeit 7,2 % des anthropogenen
Treibhauseffektes aus, mit stark steigender Tendenz.
Schadstoff-Emissionen (NOx, CO, CH, SO2 ) durch Kraftfahrzeuge tragen insbesondere in den MegaStŠdten der Schwellen- und EntwicklungslŠnder einen hohen Anteil zur Luftbelastung bei. Bis zum Jahr
2015 wird es 500 StŠdte mit mehr als 1 Mio Einwohner und 30 StŠdte mit mehr als 8 Mio Einwohner geben.
†ber 1 Mrd Menschen in StŠdten leiden heute schon an Luftverschmutzung. Die Weltbank nimmt ca. 700
000 TodesfŠlle/ Jahr durch Luftverschmutzung an.
Die grš§te globale Bedrohung stellt jedoch der Treibhauseffekt, die weltweite ErwŠrmung durch CO2, dar.
Weltweit ein Viertel der von Menschen erzeugten CO2-Emissionen kommt aus dem Verkehr, 80 % des
motorisierten Verkehrs und 80% des Energieverbrauchs im Verkehr verursachen die Wohlstandsstaaten
(OECD-LŠnder). Aus einer Bundesrats-Drucksache (1998) geht hervor, dass der Anteil der vom Verkehr
verursachten CO2 -Emissionen in Europa von 1985 (19 % der Gesamtemissionen) bis 1995 (26 % der
Gesamtemissionen) um 37 % gestiegen ist. Bis zum Jahr 2010 wird in der Drucksache ein Anteil des vom
Verkehr verursachten CO2-Aussto§es von rd. 40 % prognostiziert, wenn die derzeitigen Trends unverŠndert
bleiben. Die europŠischen Auto-Hersteller haben sich freiwillig verpflichtet, den aktuellen CO2-Aussto§ bei
Personenwagen von derzeit rd. 200g/km bis zum Jahr 2008 auf 140g/km zu senken (Flottenemission). Ein
Plan der EU sieht zudem bis 2012 eine Absenkung auf 120g/km vor. €hnliche Vorschriften und schŠrfere
Kontrollen der bisherigen Regeln sind auch in den USA geplant. Diese massive Reduktion bedeutet
erfreulicherweise gleichzeitig sinkenden Treibstoffbrauch, ist aber allein mit Verbesserungsma§nahmen am
herkšmmlichen Verbrennungsmotor (Benzin und Diesel) aus physikalischen GrŸnden (Carnot-Proze§) nicht
realisierbar. Diese Vorgaben lie§en sich jedoch mit Brennstoffzellen (BZ-Antrieben) erfŸllen. 90g/km CO2Aussto§ fŸr ein familientaugliches BZ-Auto entspricht dem Drei-Liter-Auto. Zum Vergleich: Selbst ein
verbesserter DI-Diesel wird nicht unter 150g/km kommen. Doch die Zeit eilt, denn bis zum Jahr 2010
mŸssten, am Beispiel Deutschland gerechnet, bereits 10 % der Pkw mit BZ-Antrieb verkehren und bis 2020
prognostiziert Opel sogar einen Anteil von 25 %. Der Druck zur Reduktion des CO2-AusstoBes von
Personenwagen ist die grš§te Triebkraft zur Entwicklung von BZ-Fahrzeugen.
Der Brennstofftellenantrieb fŸr Kraftfahrzeuge
Auffallend sind die vielen Artikel in Automobil- oder naturwissenschaftlichen Zeitschriften mit Schlagzeilen
wie: ÒDer Countdown der Brennstoffzelle lŠuftÒ, ãSchlŸsseltechnologie fŸrs 21. JahrhundertÒ, ãDie rollende
RevolutionÒ. Bis zum Jahr 2004 wollen Daimler-Chrysler (auf Basis der A-Klasse), Toyota (RAV 4- FCEV)
und Opel (Zafira) ein fŸnfsitziges, familiengerechtes Mittelklasseauto mit BZ-Antrieb (Serienfertigung) auf
den Markt bringen.
Wie funktionieren BZ und was macht sie zu einer SchlŸsseltechnologie fŸr das 21. Jahrhundert! BZ sind
Ener- giewandler, die chemische Energie direkt in elektrische Energie (Strom) und daneben WŠrme
umwandeln (kalte Verbrennung/Umkehrung der Elektrolyse). Im Gegensatz dazu wird bei WŠrmeKraftprozessen zur Stromerzeugung Ÿber die ãhei§e" Verbrennung zunŠchst WŠrme erzeugt, die in
nachfolgenden Verfahrensschritten Ÿber mechanische Energie in elektrischen Strom umgewandelt wird. Die
BZ folgt elektrochemischen Wirkprinzipien und wird somit nicht durch den Carnot-Kreisproze§ limitiert.
FŸr den mobilen Einsatz (Pkw) werden Polymer-Elektrolyt-Membran-BZ (PEM-BZ) verwendet. Dieser Typ
entspricht einer Niedertemperatur-BZ (60-80¡C) und hat einen Festelektrolyten aus einem teflonartigen
Polymer mit sauren Gruppen, der als dŸnne Folie zwischen Anode und Kathode angeordnet ist und im
nassen Zustand protonenleitend ist. Die Elektroden werden auf beiden Seiten mit einem Katalysator und
Sauerstoff (02 aus der Luft) werden kontinuierlich den beiden Elektroden zugefŸhrt. H2 diffundiert durch die
poršse Anode und wird in Protonen und Elektronen (e-) gespalten. Das Proton (H+-Ion) durchdringt die
Polymermembran. Gleichzeitig flie§en die Elektronen Ÿber einen Šu§eren Stromkreis zur Kathode und
leisten dabei Arbeit (Motor). An der Kathode verbindet sich das Proton mit den e-des Šu§eren Stromkreises
und O2 zu Wasser (H2O). †berschu§ von e- an der Anode und Defizit von e- an der Kathode erzeugt ein
Potential (Spannung). FŸr genŸgend hohe Spannung in der Praxis mu§ man viele solcher einzelnen BZ in
Reihe hintereinanderschalten. Dies nennt man einen BZ-Stapel (Stack). Fazit: FŸr den Betrieb einer BZ im
mobilen Bereich benštigt man Wasserstoff (und Sauerstoff aus der Luft), aus dem Strom (und WŠrme)
gewonnen wird fŸr den Antrieb eines Elektromotors im Pkw.
Die Vorteile der BZ fŸr den Einsatz in Fahrzeugantrieben lassen sich folgen- derma§en zusammenfassen:
- hoher elektrischer Wirkungsgrad (keine BeschrŠnkung durch Carnot- Kreisproze§), d.h. geringer TreibStoffverbrauch
- Emissionsfreiheit bzw. Emissionsarmut
- GerŠuscharmut (leise und vibrationsfrei)
- Mechanische Einfachheit durch Fehlen bewegter Teile im Zellenblock, durch einfaches (kein) Getriebe und
bei Direktantrieb durch Fehlen von Gelenkwelle, Differential und Antriebswelle
- Geringer Wartungsaufwand und geringe ReparaturanfŠlligkeit durch wenig bewegte Teile
- …lfreiheit, daher keine Umweltbelastung durch …lverluste (…lwechsel)
- Hohe Lebensdauer
- Gute Driveability (Fahrleistung elektrisch regelbar)
- Kein Energieverbrauch im Stillstand
- EnergierŸckgewinnung beim Bremsen (Pufferbatterie)
- Mšglicher Einsatz sehr unterschied- Licher (auch regenerativer!) Brennstoffe: Benzin, Ethanol, Methanol, Erdgas, FlŸssiggas
- Leistungsstarke Bordenergieversorgung (Heizung, Klimatisierung)
- FlexibilitŠt durch modularen Aufbau
Der Hauptvorteil der BZ liegt in ihrem hervorragenden Wirkungsgrad (verringerter Treibstoffverbrauch) und
in den sehr geringen Schadstoffemissionen. Mit PEM-BZ wurden bereits Wirkungsgrade von 40-50 %
erreicht. Nach einer Studie der Siemens AG (Erlangen) sind mittlere Wirkungsgrade von ca. 62 % (mit H2)
erreichbar. Diese Werte liegen deutlich hšher als die heutiger Verbrennungsmotoren. Eine besondere
Eigenschaft der BZ ist ihr Verhalten im Teillastbereich. Bei Teillastbetrieb, bei einem PKW hŠufigster
Betriebszustand, steigt der Wirkungsgrad einer BZ um rund 10% an. Der Wirkungsgrad eines Dieselmotors,
der selbst bei optimaler Last nur etwa 33 % betrŠgt, fŠllt unter Teillast auf etwa 17% ab. Hieraus kann eine
Verminderung des Treibstoffverbrauchs um 30-50 % bei BZ-Antrieben gegenŸber Verbrennungsmotoren als
realistisch abgeleitet werden.
Die Emission der Schadstoffe NOx, CO und CH kann auf 1 % der Werte von Verbrennungsmotoren gesenkt
werden. Mit H erfŸllen die PEM-BZ-Antriebe die ZEV-Standards (Nullemissions-Fahrzeug). Die
schwŠcheren Anforderungen an ULEV (Ultra Low Emission Vehicles) werden auch bei Betrieb mit Reformer
Ÿbertroffen. Damit kšnnen PEM-BZ einen neuen Standard fŸr umweltschonende Antriebe setzen (Near Zero
Emission Vehicles). Ein gro§es Problem fŸr die EinfŸhrung von BZ-Kraftfahrzeugen ist die Versorgung mit
H2, da die volumetrische SpeicherkapazitŠt bzw. die benštigten Tankgewichte und -volumina sehr
ungŸnstig sind (siehe Tab.). Aus diesem Grund verwendet man einen flŸssigen Wasserstoffspeicher, aus
dem man on-board mit Hilfe eines Reformers H2 wŠhrend des Betriebes herstellt. Daimler-Chrysler, Toyota
und Opel verwenden
Methanol als Wasserstoffspeicher und erzeugen durch Dampf-Reformierung
katalytisch H2. Ein anderes Konzept von ADL (Arthur D. Little - Epyx) erlaubt den Einsatz von Benzin,
Ethanol, Methanol, Erdgas und Propan. Dabei wird mit Hilfe eines Multi-Fuel-Reformers ebenfalls
katalytisch H2 erzeugt. FlŸssiger Treibstoff wird zunŠchst verdampft, um eine saubere, ru§freie Konversion
zu gewŠhrleisten. Der Treibstoffdampf wird mit einer geringen Luftmenge in einem POX-Reaktor (partial
oxidation) katalytisch umgesetzt unter Bildung von H2 und Kohlenmonoxid (CO). CO wird mit Wasserdampf
mittels Katalysator zu CO, und weiterem H2 umgesetzt. In einer PROX-Stufe (preferential oxidation) wird
Rest-CO zu CO2 aufoxidiert, da CO ein Katalysatorgift ist und bis auf < 10 ppm entfernt werden mu§.
Obwohl die POX-Technologie technisch aufwendig, der Wirkungsgrad etwas geringer ist als beim DampfReforming von Methanol und auch noch nicht ganz ausgereift ist, so stellt sie doch einen gro§en Fortschritt
in Bezug auf TreibstoffflexibilitŠt dar. Sie bietet eine Option fŸr die nŠhere Zukunft, wobei die existierende
Treibstoffinfrastruktur (Tankstellennetz) benutzt werden kann. Hierdurch wird die Kommerzialisierung von
BZ-Fahrzeugen beschleunigt. Die mšgliche Reformierung von Benzin ist ein Zwischenschritt bis zur
Verwendung von regenerativen Treibstoffen, wie Ethanol. Bis zum Jahr 2005 ist in den USA ein BZ-Auto mit
3 Liter/100 km geplant, das die WŸnsche der Kunden in Bezug auf QualitŠt, Funktionssicherheit,
Familienfreundlichkeit und Sicherheit voll erfŸllen soll. ADL hat bei einem Test eines POX-Reaktors Ÿber
3000 Stunden einen Reformer-Wirkungsgrad von 78 % fŸr Benzin und von 84 % fŸr Ethanol erzielt.
Daimler-Chrysler plant bis 2004 hunderttausend BZ-Fahrzeuge in den Markt einzufiihren. 1200~1500 Tankstellen in Deutschland sollen fŸr die Betankung mit Methanol ausgerŸstet werden.
LCB-Ethanol fŸr Fahrzeuge mit Brennstoffzellenantrieb
In den 70er- und 80er-Jahren wurde die gro§technische Erzeugung von Bioethanol aus ZuckerrŸben,
Getreide, Kartoffeln etc. (food-Produkte) in Deutschland in ErwŠgung gezogen und der Zusatz zu
Ottokraftstoff getestet.
Aus verschiedenen GrŸnden, wie ungŸnstige Energiebilanz, hohe Erzeugungskosten usw. wurde sein
Einsatz verworfen. Ein entscheidendes Kriterium war auch die Tatsache, da§ Bioethanol vollstŠndig
wasserfrei sein mu§ (99,9 %), um in Benzin eine Phasentrennung zu vermeiden. Ein entscheidender Vorteil
bei der Verwendung von Ethanol in BZ ist die Einsatzmšglichkeit von wasserhaltigem Alkohol. Dies
bedeutet eine deutliche Energieeinsparung, da bei der Destillation zu 99,9 %igem Alkohol fast 20 % des
Energiegehalts von Ethanol verlorengeht. Innovative, sehr energiesparende Membrantrennverfahren
erlauben eine kostengŸnstige Abtrennung von wasserhaltigem Ethanol. Eine Studie zeigte eine
Kostenreduktion um bis zu 23 % im Vergleich zu Destillation.
Produktion von LCB-Ethanol
Als Ausgangsmaterial fiir die Produktion von Ethanol ist zukŸnftig lignocellulosehaltige Biomasse (LCB)
vorgesehen. Sie stellt weltweit ein unerschšpfliches Potential von vielen Milliarden Tonnen weltweit dar
(Biomasseneubildung durch Photosynthese: 2x 1011 t/Jahr).
Auch viele AbfŠlle stellen eine LCB-Quelle dar. Seit Jahrzehnten wird weltweit daran geforscht, dieses
riesige Potential in Form von Ethanol als regenerative Treibstoffquelle zu erschlie§en. In den USA wurde
und wird die Erzeugung von LCB-Ethanol mit gro§em Nachdruck verfolgt. MehrjŠhrige staatliche
Forschungsprojekte, unterstŸtzt durch namhafte Firmen, haben gro§e Fortschritte gebracht. Dabei spielen
strategische Perspektiven (Versorgungssicherheit) eine gro§e Rolle. Aus einer Tonne Holztrockenmasse
lassen sich derzeit 370 Liter Ethanol herstellen, im Labor fast 400 Liter. In einigen Jahren sollen Ÿber 400
Liter erzeugt werden kšnnen. Man hŠlt es in den USA fŸr mšglich, den gesamten Treibstoffbdarf von jŠhrlich
rund 350 Mio. Tonnen durch LCB-Ethanol abzudecken. Auch als Grundstoff fŸr die Ethylen-Chemie soll
zukŸnftig LCB-Ethanol eingesetzt werden. Die in den USA erzielten Fortschritte wurden durch
konsequenten von Bio-und Gentechnologie ermšglicht. Enzymatische Verfahrensprozesse spielen hierbei
eine entscheidende Rolle. Die vorbehandelte Biomasse wird enzymatisch gespalten (hydrolysiert) und
vergoren. Die noch getrennten Verfahrensschritte Enzymproduktion, Hydrolyse und VergŠrung sollen
zukŸnftig in einem Bioreaktor stattfinden. Bei innovativen Konversionsverfahren kommt hochthermophilen
und gentechnologisch verŠnderten Mikroorganismen eine SchlŸsselrolle zu. Unter anderem fŸhren hohe
ProduktivitŠt und Proze§temperatur (70-80¡C) sowie die Verwertung von Hexosen und gleichzeitig
Pentosen zu niedrigen Produktionskosten.
Energie- und CO2-Bilanz
Beim Einsatz regenerativer Energiequellen kommt der Energiebilanz und der CO2-Emission bei der
Produktion besondere Bedeutung zu. Der Quotient aus Energie-Output zu Energie-Input wurde fŸr LCBEthanol mit 5-6 ermittelt. Dabei wurde die gesamte Energiekette von der landwirtschaftlichen Produktion der
Biomasse bis zum Transport von Ethanol zum Verteiler berŸcksichtigt. Durch die Verbrennung des
Ligninanteils (ca. 25%) der Biomasse wird der gesamte Energiebedarf an Dampf und Strom fiir die
Alkoholproduktion gedeckt. Es fallen rund 8-10 MJ/l Ethanol an. Die CO2-Emission wird durch LCB-Ethanol
um 82 % reduziert. Bei einem fortgeschrittenen Verfahren betrŠgt die CO 2-Reduktion sogar 105 %, d.h. es
wird †berschu§energie (Strom) produziert. Die genannten Werte beziehen sich auf den Einsatz von LCBEthanol in Verbrennungsmotoren. Die Verwendung in BZ-Fahrzeugen IŠ§t eine weitere deutliche Senkung
zu.
Kostenentwicklung fŸr LCB- Ethanol
Neben der ungŸnstigen Energiebilanz galten insbesondere die zu hohen Produktionskosten von Bioethanol
aus zucker- und stŠrkehaltigen landwirtschaftlichen Produkten als Hindernis fŸr die EinfŸhrung als
Treibstoff. Bei der Produktion von LCB-Ethanol tragen zur Kostenverringerung im agrarischen Bereich der
geringe MineraldŸngerbedarf (DŸnger-Recycling: siehe unten!) fŸr Plantagen-Biomasse (Miscanthus,
Schnellwachsende Baumarten usw.) sowie der verringerte Transportaufwand bei. Bei der Konversion von
LCB-Ethanol konnten insbesondere durch Innovationen auf den Gebieten der Bio- und Gentechnologie
sowie durch Einsatz von Enzymen die Kosten erheblich gesenkt werden. In den USA wurden die
Produktionskosten innerhalb von 10 Jahren (1980 bis 1990) annŠhernd um den Faktor 3 auf 0.35 $/l
Ethanol gesenkt. Optimistische SchŠtzungen sehen fŸr ein technisch ausgereiftes Verfahren bei einem
Erzeugerpreis von 0.18 $/l Ethanol einen Gleichstand mit Benzin um das Jahr 2000 als realistisch an (siehe
Abb.).
Potentiale des Biomasseaufkommens
Das Biomasseaufkommen in Deutschland umfa§t die drei Bereiche Land- und Forstwirtschaft, Reststoffe
aus der Landwirtschaft bzw. Industrie sowie Gewerbe- und Abfallbiomasse. Die folgende Obersicht zeigt die
Potentiale des Biomasse-(LCB- )Aufkommens in Deutschland (Trockenmasse/ Jahr) (s. rechts oben).
In der †bersicht wird Haus- bzw. BiomŸll und Sonstiges (Halmgutartige LCB aus der Landschaftspflege,
stillgelegtem DauergrŸnland usw.) nicht berŸcksichtigt.
Wieviel LCB wŠre nštig, um beispielsweise den gesamten Benzinbedarf in Deutschland durch Ethanol(in
BZ-Fahrzeugen) zu ersetzen ! (s. rechts unten)
Nachhaltigkeit und Abstoffnutzung
Eine umfangreiche Biomassenutzung erfordert die besondere Beachtung škologischer Kriterien, d.h. es ist
oberste PrioritŠt auf die Schonung von Boden, Wasser und Luft zu legen. Diese stellen nichterneuerbare
Lebensgrundlagen dar, die unter hšchstmšglicher Anstrengung fŸr unsere Nachkommen zu erhalten sind
(nachhaltiges Wirtschaften).
Nachhaltigkeit
bei
der
Produktion
von LCB-Ethanol umfa§t nicht nur umweltvertrŠgliche
Biomasseproduktion (Vergrš§erung der Artenvielfalt, Erweiterung standortangepa§ter Fruchtfolgen,
Minimierung bzw. Recycling von DŸngundsmitteln usw.),
sondern beeinhaltet auch entsprechende
Strukturen (kleinstrukturierte Organisationsformen, Betrieb der Anlagen durch Landwirte auf
genossenschaftlicher Basis) und Kriterien von volkswirtschaftlicher Bedeutung (Sicherung
landwirtschaftlicher ArbeitsplŠtze, Beteiligung regionaler Unternehmen am Anlagenbau, Transfer von knowhow in Schwellen- und EntwicklungslŠnder usw.).
Bei der ErfŸllung von Kriterien der Nachhaltigkeit ist den Abstoffen besonderes Augenmerk zu widmen. Bei
der Produktion von Ethanol sind dies Schlempe und CO2 . Schlempe wird heute als DŸnger auf
landwirtschaftliche FlŠchen ausgebracht, sie kann aber auch vorausgehend zur Biogasproduktion
eingesetzt werden. Dies bedeutet ein vollstŠndiges DŸngemittelrecycling. Im Gegensatz hierzu geht bei
thermischen Verfahren (Verbrennen, Vergasen) der Stickstoff vollstŠndig (als NO x und N2 ) verloren
(Pyrodenitrifikation). Schlempe und CO2 lassen sich noch viel weitergehender nutzen, ein Beitrag zu einer
erhšhten Wertschšpfung durch Mehrfachnutzung und Produktdiversifikation durch Gewinnung wertvoller
neuer Stoffe.
Da§ die Produktion von LCB-Ethanol in den kommenden Jahren RealitŠt wird, zeigt die Entwicklung in den
USA, wo der Bau von zwei Gro§anlagen geplant ist. In Europa produzieren viele LŠnder Bioethanol (aus
Melasse und Getreide f.d. Zumischung zu Ottokraftstoff). Neben Frankreich sind dies Spanien, die
Niederlande und neuerdings Schweden. Die EU-Kommission genehmigte eine Steuerbefreiung fŸr eine
schwedische
Bioethanolanlage:
In
ihrer
Entscheidung
bekrŠftigte
die
Kommission
das
Gemeinschaftsinteresse an der Entwicklung Erneuerbarer EnergietrŠger. Neben einer grš§eren
UnabhŠngigkeit von Erdšlimporten verspreche die Fšrderung Erneuerbarer Energien eine Verringerung der
CO2-Belastung und damit einen Beitrag zur BekŠmpfung des Treibhauseffektes. Es lŠ§t sich feststellen,
dass die Bioethanol-Produktion weltweit immer grš§ere Ausma§e annimmt. Nur in Deutschland, das in
Sachen Bioethanol einst eine Vorreiterrolle einnahm, lassen sich keine konkreten Fortschritte vermelden.
Ausblick
Umweltaspekte (Treibhauseffekte), Schaffung von ArbeitsplŠtzen sowie die Entwicklung in der
Landwirtschaft sind einige dringliche Probleme fŸr das neue Jahrhundert. Die EU-Kommission fordert in der
Agenda 2000, die Agrarpreise auf das Weltmarktniveau zu senken. Hohe Verluste fŸr die deutschen
Landwirte werden befŸrchtet. Die Probleme dŸrften sich noch verschŠrfen, wenn die ehemaligen
OstblocklŠnder, in ferner Zukunft wohl einschlie§lich Russland, der EU beitreten. Die riesigen
landwirtschaftlichen FlŠchen stellen nicht nur eine enorme Konkurrenz fŸr die Landwirtschaft der "alten" EUStaaten dar, sondern geben Anlass fŸr die †berproduktion von landwirtschaftlichen Erzeugnissen. Die
Herausnahme von FlŠchen aus der Lebensmittelproduktion kann am besten durch einen massiven Einstieg
in die Treibstoffproduktion kompensiert werden, was die Bereitstellung der nštigen LCB-Ethanolmengen
nicht nur fŸr einen Nischenmarkt gewŠhrleistet. Die Einsicht in diese zukŸnftige Entwicklung erfordert eine
Aufbruchstimmung fŸr das Mega-Projekt "Konversion von lignocellulosehaltiger Biomasse zu Ethanol",
einmŸndend in massive FuE-Fšrderung, vor allem auf den Gebieten der Bio-, Gen- und Enzymtechnologie
sowie der PflanzenzŸchtung bis hin zur Errichtung von Pilotanlagen, um die gewonnenen Erkenntnisse
rasch in die industrielle Praxis umzusetzen.
Zusammenfassung
Hoher Wirkungsgrad, niederer Treibstoffverbrauch und geringe Schadstoffemissionen lassen
Brennstoffzellen als Antriebe fŸr Kraftfahrzeuge zu einer SchlŸsseltechnologie fŸr das 21. Jahrhundert
werden. In den letzten Jahren hat sich bei der Produktion von Ethanol (LCB) ein Durchbruch abgezeichnet,
so dass seine zukŸnftige Verwendung als Wasserstoffspeicher fŸr Brennstoffzellen eine Alternative
darstellen kann. Der Einsatz von Bio-, Gen- und Enzymtechnologie lŠsst die kostengŸnstige Erzeugung von
400 Liter Ethanol/Tonne Holz (Trockenmasse) in absehbarer Zeit RealitŠt werden. Die besonderen
Anforderungen an die Nachhaltigkeit und Abstoffnutzung bei einer umfangreichen Biomassenutzung kšnnen
erfŸllt werden.