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Energiebilanz Biodiesel/-Ethanol

Von: , Frage gestellt am Mo, 11. Jun 2007

Hallo!

Die Erzeugung und Verwendung von Biokraftstoffen wird ja zunehmend subventioniert und sogar gesetzlich eingefordert. Es geht mir hier nicht um eine Diskussion über Sinn und Unsinn von alternativen Treibstoffen. Um mir aber genau dazu mal eine Meinung bilden zu können, wollte ich wissen, wie denn überhaupt die Energiebilanz dieser Kraftstoffe aussieht. Halbwegs vollständige Informationen dazu habe ich nirgends finden können. Vielleicht kann mir von Euch ja jemand weiterhelfen.

Soweit ich das überblicke, teilt sich die Gesamtbilanz in 3 Teile:

(A)

Wie groß ist der Bedarf an Energie für

- die Bereitstellung von Saatgut
- die Bearbeitung des Ackerbodens (Pflügen, Eggen usw)
- die Herstellung von Mineraldünger (Abbau, Verhüttung, Verarbeitung und Transport)
- die Ausbringung von Mineraldünger auf den Feldern
- die Herstellung von Pestiziden (Insektiziden, Herbiziden, Fungiziden) [außerdem: welche und wieviel Rohstoffe werden benötigt (ich denke, da kommt viel aus der Petrochemie)] sowie deren Transport
- die Ausbringung von Pestiziden auf den Feldern
- die Ernte sowie die weitere Verarbeitung der Ernte (Transport, Zerkleinerung, evtl. chemische Umsetzungen, Reinigung, Destilation, usw) / wieviel Energie braucht so eine Fabrik insgesamt zur Herstellung von Biokraftstoffen?

(B)

Wie viel Nutzenergie wird während der Prozessierung der Ernte frei (zB. durch Biogas oder Fermentationswärme) die extern genutzt wird (zB. zur Stromerzeugung oder zum Heizen von Wohnhäusern) ?

(C)

Wie viel Nutzenergie steht am Ende der Produktion in Form von Biokraftstoffen effektiv zur Verfügung?

Wahrscheinlich muss man bei einigen Teilfragen die Art der Pflanze (Raps, Zuckerrüben, Zuckerrohr, sonstwas), die Art des Kraftstoffs (Diesel, Ethanol, vielleicht Biogas) und evtl. das Herstellungsverfahren (?) unterscheiden.

Alle diese Fragen beziehen sich natürlich auf eine gegebene Menge Ackerland (zB. ein ha). Ab der Ernte ist es wahrscheinlich üblich, den Bedarf pro Tonne Biomasse anzugeben. Dann müßte ich noch herausfinden, wie viel t Biomasse durchschnittlich pro ha Ackerland erzeugt werden. Für Teil (C) ist dann wohl auch sinnvoll zu wissen, wie viel Biokraftstoff pro t Biomasse erzeugt wird.

Wahrscheinlich gibt es nicht zu allen Fragen genaue Antworten, aber vielleicht nachvollziebare, vernünftige Schätzungen. So sehr genau müssen die Angaben auch nicht sein; mir reicht fast schon die Größenordnung.

Vielleicht kennt ja hier jemand eine Quelle, wo sowas mal zusammengefasst wurde oder kennt die Antwort auf die eine oder andere Teilfrage.

Herzlichen Dank schonmal und beste Grüße,

Jochen

64 Antworten zu dieser Frage

Antwort von nach 12 Stunden 0 hilfreich

Re: Energiebilanz Biodiesel/-Ethanol

Hallo!
auch hallo, Wie viel Nutzenergie steht am Ende der Produktion in Form von
Biokraftstoffen effektiv zur Verfügung?
Nahrungsenergie (also für menschliche Ernährung!) z.B.
Roggen 24000 kWh/ha
Kartoffeln 40000 kWh/ha Alle diese Fragen beziehen sich natürlich auf eine gegebene
Menge Ackerland (zB. ein ha). Ab der Ernte ist es
wahrscheinlich üblich, den Bedarf pro Tonne Biomasse
anzugeben. Dann müßte ich noch herausfinden, wie viel t
Biomasse durchschnittlich pro ha Ackerland erzeugt werden. Für
Teil (C) ist dann wohl auch sinnvoll zu wissen, wie viel
Biokraftstoff pro t Biomasse erzeugt wird.
Biodiesel 12000 kWh/ha
bei Alkohol sieht's so aus:
Getreide 15000 kWh/ha
Kartoffeln 30000 kWh/ha
Zuckerrüben 26000 kWh/ha
Wein 7000 kWh/ha Wahrscheinlich gibt es nicht zu allen Fragen genaue Antworten,
aber vielleicht nachvollziebare, vernünftige Schätzungen. So
sehr genau müssen die Angaben auch nicht sein; mir reicht fast
schon die Größenordnung.

Vielleicht kennt ja hier jemand eine Quelle, wo sowas mal
zusammengefasst wurde oder kennt die Antwort auf die eine oder
andere Teilfrage.
eigene Berechnungen mit Erntemengen von Statistischen Bundesamt Herzlichen Dank schonmal und beste Grüße,
gerne doch Jochen
Pat

PS: Alle Angaben +- 10 bis 20%

Antwort von nach 13 Stunden 0 hilfreich

Re^2: Energiebilanz Biodiesel/-Ethanol

Servus,

außer diesem: PS: Alle Angaben +- 10 bis 20%
scheint mir, dass Du tatsächlich bloß Erntemengen bewertet hast, und dabei einen Input (insbesondere Stickstoffdüngung und Überfahrten zur Bodenbearbeitung hauen ziemlich rein) von Null unterstellt hast. Kann das sein? Mir kämen die Zahlen sonst extrem hoch vor; abgesehen davon, dass man sie nicht im Durchschnitt über alle Böden sinnvoll benennen kann.

Wenn man die Rechnung um Input erweitert, wird daraus leicht ein irrsinnig komplexes System.

Schöne Grüße

MM
- Antwort von nach einem Tag 0 hilfreich
  
  Re^3: Anmerkung
  
  Moin, scheint mir, dass Du tatsächlich bloß Erntemengen bewertet
  hast, und dabei einen Input (insbesondere Stickstoffdüngung
  und Überfahrten zur Bodenbearbeitung hauen ziemlich rein) von
  Null unterstellt hast.
  Ich bin auch davon ausgegangen, das hier der Brutto-Energieertrag gemeint war. Wenn man die Rechnung um Input erweitert, wird daraus leicht
  ein irrsinnig komplexes System.
  Genau das ist mir klar. Dieses System auch nur größenordnungsmäßig aufzustellen ist eine riesen Arbeit, zu der ich nicht die nötigen Resourcen an Zeit und Wissen aufbringe. In Anbetracht der politischen Diskussion um die Verwendung von Biokraftstoffen - denke ich mir so in meinem jugendlichen Leichtsinn - MUSS es aber doch solche Studien bzw. Zusammenfassungen / Überschlagsrechnungen geben. Schöne Grüße
  Dito,
  
  Jochen
  - Antwort von nach einem Tag 0 hilfreich
    
    Re^4: Anmerkung
    
    In Anbetracht der politischen Diskussion um die
    Verwendung von Biokraftstoffen - denke ich mir so in meinem
    jugendlichen Leichtsinn - MUSS es aber doch solche Studien
    bzw. Zusammenfassungen / Überschlagsrechnungen geben.
    Und in Anbetracht der politischen Diskussion um die Verwendung von Biokraftstoffen fallen solche Studien bzw. Zusammenfassungen / Überschlagsrechnungen gern so aus, wie es die jeweiligen Auftraggeber wollen und leider gibt es nur eine Möglichkeit, deren Wahrheitsgehalt zu prüfen.
    
    Einer Studie über Energieeffizienz des Stoffwechsels von ostfrisischen Wattwürmern würde ich bedenkenlos glauben, aber je mehr wirtschaftliche oder politische Interessen berührt werden, um so eher sollte man sich die Taschen zuhalten.
  - Antwort von nach einem Tag 0 hilfreich
    
    Re^4: Energiebilanz nachwachsender Rohstoffe
    
    Servus,
    
    zum Weiterstöbern gebe ich Dir hier mal die FAL an die Hand:
    
    http://www.fal.de/cln_045/nn_786850/DE/institute/ins...
    
    Wenn ich Deine Mailadresse sehe, denke ich allerdings, Du kennst die Adresse wohl schon.
    
    Wieauchimmer - die FAL hat die Leute, sie hat das Know-How und sie hat vor allem auch den nötigen interdisziplinären Hintergrund. Vermutlich sind dort schon allerhand Dissertationen in diesem Zusammenhang gemacht worden.
    
    Das ist allemal viel besser und genauer, als wenn ich mich jetzt mit irgendwelchen Durchschnittswerten und Richtgrößen vom KTBL hinsetze.
    
    Wenn Du magst, wendest Du Dich bei den FAL-Betriebswirten an Folkhard Isermeyer:
    
    http://www.fal.de/nn_791168/SharedDocs/09__BW/DE/Per...
    
    Der war - ein paar Semester über mir - ein echter Überflieger; wer eine Mitschrift von F.I. hatte, war gerettet - seine Mitschriften waren oft wesentlich besser als die Vorlesungen selber. Dabei kein konkurrenzbesessener Karrierist, sondern überaus engagiert, was z.B. die wissenschaftliche Umsetzung von Gedanken und Konzepten betrifft, die in den 1980ern noch als gänzlich freaky verschrien waren; und immer interessiert und aufgeschlossen betreffend jede Art von Dialog, egal welcher Ebene und Couleur.
    
    Schöne Grüße
    
    MM
    - Antwort von nach 10 Tagen 0 hilfreich
      
      Re^5: Energiebilanz nachwachsender Rohstoffe
      
      Hallo,
      
      ich wollte nur mal Rückmeldung geben:
      
      Folkhard Isermeyer hat mir inzwischen geantwortet mit dem Hinweis auf folgende Publikation aus der Schweiz:
      
      ÖKOBILANZ VON ENERGIEPRODUKTEN - ÖKOLOGISCHE BEWERTUNG VON
      BIOTREIBSTOFFEN. Schlussbericht
      
      Empa
      Abteilung Technologie und Gesellschaft
      Lerchenfeldstrasse 5
      CH-9014 St. Gallen
      www.empa.ch/tsl
      [E-Mail-Adresse entfernt]
      
      Ich habe das PDF. Also, wen's interessiert, kann mich anfragen.
      
      Die Studie kommt zu ähnlichen Ergebissen wie der oben im Thread genannte Artikel von Marcelo et al. in BioScience.
      
      LG
      Jochen

Antwort von nach einem Tag 0 hilfreich

Re: Energiebilanz Biodiesel/-Ethanol

Hallo Jochen,
allein die Größenordnungen welche bisher genannt wurden, machen deutlich, daß dies kein sinnvoller Weg in die Energiezukunft sein kann. So verbrauche ich beispielsweise mit meinem VW-Lupo zwischen 2,7 - 3,2 Liter Biodiesel,- übers Jahr gerechnet annährend einen ganzen ha Rapsfeld!
Du kannst selbst hochrechnen wieviele Planeten unseres Typs wir bräuchten, um den derzeitigen Ölbedarf auch nur annähernd zu decken.
Ich fahre dieses Auto dennoch, weil es bisher leider noch nichts sparsameres gibt. Natürlich ist es ein Wahnsinn, daß derzeit Milliardenbeträge EU-weit in diese Projekte fließen. Um die Energiebilanz macht sich hier ganz sicher niemand ernsthafte Gedanken.
Hier geht s ausschließlich darum, unsere Verbrennungsmotorentechnik aus dem abgelaufenen Jahrhundert noch möglichst lange am Laufen zu halten.
Nur ein kleiner Vergleich zum Schluß: Würden wir beispielsweise auf o.g. Anbaufläche Solarzellen heutigen Standards installieren, käme ich mit meinem Lupo 500 mal so weit! Elektrobetrieben natürlich. Sonne brauchen beide,- der Raps und der Siliziumwafer. Ich wünsche Dir dennoch viel Erfolg bei der Erstellung einer Energiebilanz von Biokraftstoffen.Im Ergebnis wird sich die Schere zu schon verfügbaren, effizienteren Techniken allerdings noch sehr sehr viel weiter öffnen....
Dennoch viel Erfolg und sonnige Grüße

Reinhard [Bei dieser Antwort wurde das Vollzitat nachträglich automatisiert entfernt]

Antwort von nach einem Tag 1 hilfreich

Re^2: Energiebilanz Biodiesel/-Ethanol

Nur ein kleiner Vergleich zum Schluß: Würden wir
beispielsweise auf o.g. Anbaufläche Solarzellen heutigen
Standards installieren, käme ich mit meinem Lupo 500 mal so
weit! Elektrobetrieben natürlich.
Und wie kommt der Strom von den Solarzellen in den Motor? Per Verlängerungskabel?
- Antwort von nach einem Tag 0 hilfreich
  
  Re^3: Energiebilanz Biodiesel/-Ethanol
  
  Hallo,
  von der Solarzelle ins öffentliche Netz als idealer Puffer, von selbigem, bei Bedarf in den Fahraccu, von diesem in den Motor. Du siehst, sämtliche Komponenten sind bereits entwickelt und auch auf deren Tauglichkeit geprüft. Mit heutiger, ( noch sicherlich weiterentwickelbarer Accutechnik ) hätte mein besagter Lupo eine Reichweite von ca 500km, da er natürlich nochmals deutlich an Gewicht (und Wartung) verlieren würde. Es entfielen Brennraum, Kolben, Ventile, Pumpen, Zündanlagen, Anlasser, Auspuffanlagen samt Kat und Partikelfilter,aufwendiges Getriebe, Kupplungsgeräte, und, und, und...)
  Für die bisher anfallenden Wartungskosten für Ölwechsel, Filter,Kupplung, Zahnriemen,... wäre sogar von Zeit zu Zeit ein neuer, leistungsstärkerer Accu drin.
  Nicht umsonst bewegen sich öffentliche Verkehrsmittel, Industrieantriebe, kurzum die moderne Welt mit hocheffizienten Elektroantrieben. Aber wie schon erwähnt: Es müßte eben sehr, sehr viel unserer althergebrachten Technik einer völlig neuen Denkweise weichen.
  Sonnige Grüße , Reinhard [Bei dieser Antwort wurde das Vollzitat nachträglich automatisiert entfernt]

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