Biokraftstoffe Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V.

 

Biodiesel

Biodiesel ist hierzulande der bekannteste Biokraftstoff. Etwa 2 Mio. t Biodiesel aus Pflanzenölen werden pro Jahr verbraucht. Dies entspricht in etwa zwei Dritteln des deutschen Biokraftstoffabsatzes. Daneben kommt in einigen Fahrzeugflotten auch Biodiesel aus tierischen Fetten zum Einsatz. Mit etwa 3 Mio. Tonnen liegt die heimische Produktuion deutlich über dem Biodieselabsatz.  

 

Steckbrief Biodiesel

RohstoffeRaps- u. a. Pflanzenöle, tierische Fette
Jahresertrag je Hektar

aus 3,5 t Rapssaat entstehen ca. 1.500 l Biodiesel (sowie 2 t Futtermittel und 130 kg Glycerin)

Kraftstoff-Äquivalent1l Biodiesel ersetzt ca. 0,91 l Diesel
THG-Emissionen*52 g CO2-Äq/MJ Biodiesel aus Rapsöl (Vergleichskraftstoff Diesel: 83,8 g CO2-Äq/MJ), THG-Reduktion: 38 %
Technische HinweiseBiodiesel in Reinform: Freigabe des Herstellers erforderlich; in Mischungen bis 7 % ohne Anpassung des Motors einsetzbar;

DIN 14214

THG: Treibhausgas; *Standardwerte für THG-Emissionen nach EU-RL 2009/28EG

Entwicklung Biokraftstoffabsatz in Deutschland
Die Produktion liegt mit etwa 3 Mio. t deutlich über dem Absatz von Biodiesel in Deutschland.

Rohstoffe

Viele Menschen denken bei Biodiesel an blühende Rapsfelder, und in der Tat wird er in Deutschland vor allem aus Raps gewonnen. Als Ausgangbasis sind aber auch andere Pflanzenöle sowie Altspeise- und Tierfette möglich. Während in Mitteleuropa Raps aus klimatischen Gründen zur Herstellung von Biodiesel dominiert, wird er in Asien in der Regel aus Palmöl und in Amerika aus Sojaöl erzeugt. Auch Biodiesel aus Reststoffen gewinnt zunehmend an Bedeutung. Im Vergleich zu Biodiesel aus Anbaubiomasse sind es vor allem die geringeren THG-Emissionen, die als Vorteil des Biodiesels aus Altspeisefetten angeführt werden.

Hierzulande wird Biodiesel zum überwiegenden Teil aus dem einheimischen Rohstoff Raps hergestellt. Die in den letzten Jahren in etwa konstante Anbaufläche von  ca. 1,3 Mio. ha unterstreicht die große Bedeutung des Rapsanbaus in Deutschland. Für die Verwendung als Kraftstoff ist die Anbaufläche jedoch rückläufig. In 2018 wurde auf ca. 560.000 Hektar Raps für die Produktion von Biodiesel und Pflanzenöl in Deutschland angebaut.   

Für den Chemiker handelt es sich bei Biodiesel um Pflanzenölmethylester bzw. Fettsäuremethylester, auch als Fatty Acid Methyl Ester (FAME) bezeichnet. Außerdem ist die Abkürzung RME für Rapsölmethylester gebräuchlich. Biodiesel ist also nicht mit Pflanzenöl zu verwechseln, sondern wird daraus hergestellt.

Ausgangsstoffe für Biokraftstoffe in Deutschland
Neben Raps für Biodiesel und Zuckerrüben und Getreide für Ethanol aus heimischem Anbau, werden für in Deutschland abgesetzten Biokraftstoffe weitere Rohstoffe genutzt.
Anbaufläche von Energiepflanzen zur Kraftstoffproduktion ist rückläufig.

Rohstoffe zur Herstellung von Biodiesel (Quelle: meo/FNR)

RohstoffeBiomasseertrag (FM) [t/ha]Kraftstoffertrag [l/ha]erforderliche Biomasse pro Liter Kraftstoff [kg/l]
Rapsöl3,51.5902,2
Palmöl20,04.4404,5
Sojaöl2,96404,6
Jatropha2,56104,1

Herstellung

Erste Anlagen zur Produktion von Biodiesel wurden in den 1990er-Jahren in Deutschland errichtet. Seine Herstellung erfolgt durch Umesterung von Pflanzenöl mit Methanol. Dazu mischt man das Pflanzenöl mit Methanol im Verhältnis 9 : 1. Um den Prozess zu beschleunigen, gibt man 0,5–1 % eines Katalysators (Natrium- oder Kaliumhydroxid) zu und rührt das Gemisch bei Temperaturen von 50–80 °C mehrere Stunden. Bei der dann ablaufenden chemischen Reaktion findet eine Aufspaltung des Pflanzenölmoleküls, das aus Glycerin und drei Fettsäureketten besteht, statt.

Der dreiwertige Alkohol Glycerin wird gegen den einwertigen Alkohol Methanol getauscht, sodass sich die Fettsäuren mit Methanol zu Biodiesel verbinden.

Am Ende der Reaktion liegen Roh-Biodiesel und Roh-Glycerin in zwei leichttrennbaren Phasen vor. Um die gewünschte Produktqualität des Biodiesels zu erreichen, muss Roh-Biodiesel mehrere Aufbereitungsschritte durchlaufen. Gleiches gilt für das Glycerin, ein Alkohol, der in vielen Bereichen wie der Pharma- und Lebensmittelindustrie und der Oleochemie Anwendung findet und normalerweise synthetisch hergestellt wird.

Herstellung Biodiesel
Herstellung Biodiesel

Die Biodieselstandorte in Deutschland sind als Liste und Kartendarstellung unter folgendem Link verfügbar:

Kraftstoffeigenschaften, -qualität und Kennzeichnung

Die Mineralölkonzerne mischen Biodiesel dem herkömmlichen Diesel mit bis zu 7 % (B7) bei, ohne dass gesonderte technische Voraussetzungen vom Fahrzeughalter zu beachten sind. Um die Norm für den fossilen Dieselkraftstoff (DIN EN 590) einzuhalten, dürfen die Mineralölhersteller nur Biodiesel beimischen, der seinerseits der Biodiesel-Norm DIN EN 14214 entspricht. Beide Normen sind europaweit gültige Kraftstoffnormen. Mit deren Aufnahme in die Kraftstoffqualitäts- und Kennzeichnungsverordnung (10. BImSchV) sind diese Anforderungen auch gesetzlich verankert.  Wird Biodiesel an öffentlichen Tankstellen angeboten, besteht die Pflicht, die normgerechte Qualität des Kraftstoffs durch Anbringen eines Aufklebers zu kennzeichnen.

Seit Oktober 2018 gelten in allen 28 Mitgliedstaaten der Europäischen Union, den EWR-Ländern (Island, Liechtenstein und Norwegen) sowie in der ehemaligen jugoslawischen Republik Mazedonien, Serbien und der Türkei neue Anforderungen an die Kraftstoffkennzeichnung. So müssen Tankstellen für diverse Kraftstoffe (Benzin, Diesel, Wasserstoff, komprimiertes Erdgas, Flüssigerdgas oder Flüssiggas) die Zapfsäulen und Zapfpistolen mit einheitlich, neuen Etiketten kennzeichnen. Weitere Informationen zur Kennzeichnung hat die EU in einem FAQ „EU-Kraftstoff-Kennzeichnung: Fragen und Antworten“ zusammengefasst.

Qualitätsnormung Biokraftstoffe
Qualitätsnormung Biokraftstoffe

FREIGABEN FÜR BIODIESELFAHRZEUGE

Für die Nutzung von Biodiesel als Reinkraftstoff oder in Mischungen ab einem Biodieselanteil > 7 % ist eine Freigabe durch die Hersteller erforderlich. Als Reinkraftstoff wird Biodiesel aktuell nur in sehr geringen Mengen eingesetzt. Werden Fahrzeuge, zum Beispiel Nutzfahrzeuge, mit Biodiesel (B100) betrieben, ist auf die Einhaltung der Mindestanforderungen der geltenden Kraftstoffnormen zu achten. In Europa ist für B100 die EN 14214 festgelegt. Diese Anforderungen sind auch durch den Fahrzeughersteller als Voraussetzung für den Betrieb und die Gewährleistung sicherzustellen. Darüber hinaus werden in Europa Dieselkraftstoffe mit einem erhöhten Beimischungsanteil von 20 und 30 Prozent Biodiesel diskutiert. Diesen Blendkraftstoffen (B20- und B30) liegt in Europa die EN 16709 zugrunde.

Die Branchenverbände AGQM, Ufop und VDB veröffentlichen regelmäßig einen aktuellen Überblick mit Freigaben der Nutzfahrzeughersteller für den Betrieb mit Biodiesel (B20,  B30, B100) zu Nutzfahrzeugen und Motoren sowie die eingehaltenen Abgasstufen.

Eine Datenbank über die Bezugsquellen von Biodiesel finden Sie auf den Internetseiten der AGQM, Arbeitsgemeinschaft Qualitätsmanagement Biodiesel e. V.

Aufkleber Biodiesel-Qualitätsmanagement
Basisdaten Nachwachsende Rohstoffe
European Technology and Innovation Platform Bioenergy – Support of Renewable Fuels and Advanced Bioenergy Stakeholders 2
ADVANCEFUEL: Unterstützung der Markteinführung fortschrittlicher flüssiger Biokraftstoffe und anderer flüssiger erneuerbarer Kraftstoffe im Verkehrssektor bis 2030 und darüber
IEA - Technology Collaboration Programme Advanced Motor Fuels
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