Alternative Kraftstoffe

Als Alternative Kraftstoffe werden Kraftstoffe bezeichnet, die herkömmliche aus Mineralöl hergestellte Kraftstoffe ersetzen können. Hierbei wird unterschieden zwischen Kraftstoffen aus fossilen Energieträgern und solchen, die aus biogenen Energieträgern hergestellt sind.

Erdgas (CNG) ist seit den 1990er Jahren in Deutschland verfügbar. In Argentinien, Brasilien und Italien fahren bereits Millionen Automobile damit.
Ethanol-Kraftstoff (Bio-Ethanol) wird aus Zuckerrüben, Zuckerrohr oder Weizen gewonnen. Seit 2005 wird es in Deutschland in geringen Mengen dem normalen Benzin beigemischt. In Brasilien fahren bereits viele Automobile damit, siehe Flexible Fuel Vehicle. Verfahren zur Gewinnung von Cellulose-Ethanol aus pflanzlicher Biomasse befinden sich in der Entwicklung.
Biodiesel wird aus mit Methanol veresterten Pflanzenölen hergestellt. Basis der Pflanzenöle ist unter anderem der Samen der Rapspflanze. Er wird auch dem mineralischen Diesel aus Klimaschutzgründen beigemischt. Da die Eigenschaften von Biodiesel in vielen Punkten denen von mineralischem Diesel sehr ähnlich sind, können auch nicht umgerüstete Dieselmotoren mit diesem Kraftstoff betrieben werden. Da sich Biodiesel wie ein leichtes Lösungsmittel verhält, können unter Umständen Dichtungen und Schläuche im Kraftstoffsystem angegriffen werden, wenn diese nicht beständig gegen Biodiesel sind. Nachteilig ist der hohe Aufwand zur Herstellung und die geringe Dezentralität der in Deutschland betriebenen Biodieselanlagen. Zudem kann Biodiesel eine große Menge Wasser aufnehmen, was zu Korrosionsproblemen an der Einspritzausrüstung führen kann.
Biogas kann für stationäre Motoren und zu Heizzwecken in der Nähe der Erzeugeranlagen eingesetzt werden, aber auch Erdgasfahrzeuge können damit betankt werden.
BtL-Kraftstoff (Biomass to Liquid) wird auch unter dem Markennamen SunDiesel vertrieben. Er wird aus Biomasse, wie z. B. Holz oder Stroh gewonnen. BtL befindet sich noch in der Erprobungsphase und hat noch einen großen Forschungsbedarf. Bei ihm können alle Bestandteile der Pflanze genutzt werden und er besitzt eine hohe Energiedichte. Auch konventionelle Dieselfahrzeuge können damit fahren. Eine Gesamtenergiebilanz der BTL-Prozesse liegt derzeit noch nicht vor.
Reine Pflanzenöle z. B. aus Raps, Sonnenblume oder Leindotter, auch „Pöl“ oder Naturdiesel genannt, können als Kraftstoff in Dieselmotoren eingesetzt werden. Insbesondere die höhere Viskosität gegenüber Dieselkraftstoff führt dazu, dass zum dauerhaften Betrieb von Dieselmotoren mit Pflanzenöl eine Anpassung des Kraftstoff- und Einspritzsystems notwendig wird. Die Vorteile von Pflanzenöl sind neben der CO2-Neutralität die Möglichkeit der dezentralen Herstellung, die hohe Energiedichte und das geringe Gefahrenpotential für Mensch und Umwelt (nicht wassergefährdend, kein Gefahrgut, ungiftig, hoher Flammpunkt).
Wasserstoff kann aus Wasser (H2O) mittels Elektrolyse gewonnen werden. Kostengünstiger ist allerdings die Gewinnung durch direkte chemische Umwandlung von Erdgas (Steam-Reforming), wobei CO2 entsteht. Wasserstoff lässt sich mit Verbrennungsmotoren oder Brennstoffzellen nutzen.
Holzgas war in den 1940er Jahren eine verbreitete Alternative unter dem Druck von akutem Kraftstoffmangel. In Finnland sind Fahrzeuge mit selbstgefertigten Holzvergasern auch heute noch anzutreffen. Bei dem Verfahren verschwelt normales Holz, oft Holzabfälle, unter Luftabschluss in einem Druckkessel oder zersetzt sich unter Luftmangelverbrennung. Die entstehenden brennbaren Gase (überwiegend Methan bei Luftabschluss, überwiegend Kohlenstoffmonoxid, Wasserstoff und Methan bei Luftmangelzersetzung) werden nach Kühlung und Reinigung einem Motor zugeführt. Stationäre Holzgasanlagen werden zu Heizzwecken und in Kraft-Wärme-Kopplungs-Anlagen eingesetzt.

Unter dem Begriff Elektrokraftstoffe (engl. Electrofuels) wird eine Reihe von alternativen Kraftstoffen zusammengefasst, die mit Hilfe von elektrischer Energie hergestellt werden. Um das Konzept wirtschaftlich zu machen, wird diese Energie sinnvollerweise auf regenerativem Weg, also z.B. in Solar-, Wind- oder Wasserkraftwerken, erzeugt. Mittels Elektrolyse von Wasser wird Wasserstoff gewonnen, der entweder direkt als Kraftstoff (z.B. für Brennstoffzellenfahrzeuge) verwendet werden kann oder mit CO2 zu unterschiedlichen gasförmigen („power-to-gas“) oder flüssigen („power-to-liquid“) Kohlenwasserstoffen reagieren kann; auf diesem Weg lassen sich beispielsweise Methan oder Alkohole herstellen, die in konventionellen Verbrennungsmotoren eingesetzt werden können. Dies bietet die Möglichkeit, auch Nutzfahrzeuge, Schiffe und Flugzeuge weit gehend CO2-neutral anzutreiben, für die aktuell noch keine tragfähigen Elektrifizierungskonzepte bestehen. [3]
Umwelt

Die bei der Verbrennung von Kraftstoffen freigesetzten Abgase bewirken Gesundheits- und Umweltschäden wie Sauren Regen und den Treibhauseffekt und somit die globale Erwärmung. Insbesondere CO2, CO und Stickoxide spielen dabei wichtige Rollen. Weiterhin ist das im Benzin befindliche Benzol erwiesenermaßen karzinogen. Art und Umfang der freigesetzten Schadstoffe sind im Wesentlichen von der Zusammensetzung des Kraftstoffes, der Bauart des Motors und (wenn genutzt) der Abgasnachbehandlung abhängig. In Deutschland regelt die 10. BImSchV die Zusammensetzung und Qualität der Kraftstoffe, um die Luftbelastungen zu mindern. Die Verordnung regelt die Beschaffenheit von Otto- und Dieselkraftstoffen, Gasöl, Biodiesel, Ethanol, Flüssiggas, Erdgas, Biogas und Pflanzenölkraftstoff.[4]
Kraftstoffpreisentwicklung

Siehe auch: Motorenbenzin, Abschnitt Preise, Erdgasfahrzeuge, Abschnitt Kraftstoffpreise und Markttransparenzstelle für Kraftstoffe

Kraftstoffpreise weltweit (Auswahl) in Euro (ohne Berücksichtigung von Lohnniveau und Lebenshaltungskosten):
Land 1 l Super (98) in Euro 1 l Diesel in Euro 1 kg CNG-Erdgas in Euro Jahr
Argentinien 1,44 1,12 0,53 2011
Bolivien 0,50 0,38 0,17 2011
Brasilien 0,92 0,61 0,37 2011
Chile 0,54 0,33 0,21 2011
Deutschland 1,55 1,45 0,99 2011
Frankreich 1,21 1,03 0,55 2011
Italien 1,30 1,14 0,80 2011
Kanada 0,38 0,29 0,19 2011
Kolumbien 0,50 0,25 0,21 2011
Mexiko 0,46 0,33 0,19 2011
Niederlande 1,42 1,03 k.A. 2011
Österreich 1,11 0,94 0,89 2011
Portugal 1,28 1,00 k.A. 2011
Saudi-Arabien 0,10 0,05 k.A. 2011
Spanien 1,06 0,90 k.A. 2011
USA 0,57 0,58 0,43 2011
Venezuela 0,09 0,05 0,002 2011

1 kg Erdgas entspricht ca. 1,5 Liter Super, ca. 1,3 Liter Diesel

Quelle: http://www.iru.org/en_services_fuel_prices (nur Benzin & Diesel), http://www.ngvjournal.com/en/statistics/item/925-worldwide-fuel-prices (Benzin-, Diesel- und CNG-Preise)

Quelle