erneuerbare Energie, Solarenergie und Photovoltaik

Erneuerbare Energie mit Photovoltaik

Auswirkungen auf die Umwelt

In Brasilien wurde in den 1980er Jahren – als Alternative zu den devisenintensiven Ölimporten – mit dem sogenannten „Proàlcool“-Programm eine ausgeprägt einheimische Industrie für Ethanol-Kraftstoff aufgebaut, die auf Produktion und Raffination von Zuckerrohr basiert. Durch die hohen Weltmarktpreise für Zucker in den 1990ern kam die Ethanolproduktion der Zuckerindustrie in Brasilien fast zum Erliegen, doch in den letzten Jahren ist ein starker Aufschwung zu verzeichnen.

In den Anfängen wurde reines Ethanol verwendet, wofür eigene Motoren erforderlich sind. Mittlerweile werden überwiegend sogenannte Flexible Fuel Vehicles eingesetzt, die in der Lage sind, jegliche Mischung von Benzin und Ethanol zu verbrennen. Deren Anteil am Pkw-Verkauf lag in 2007 bei 86 %.

An allen Tankstellen wird Benzin mit einen Anteil von 20 bis 25 % Ethanol angeboten. Der genaue Prozentsatz wird von der Regierung abhängig vom Zuckermarkt festgelegt.

Brasilien war bis 2005 der weltweit größte Hersteller und Verbraucher, wurde mittlerweile aber von den USA überholt. Die Produktion betrug 2007 knapp 19 Mrd. Liter. Der Inlandsverbrauch lag 2007 bei 16,7 Mrd. Liter, ein Anstieg um 3,7 Mrd. Liter gegenüber dem Vorjahr. Für 2008 wird eine weitere Zunahme um 2,9 Mrd. Liter vor allem aufgrund des stark wachsenden Automarktes prognostiziert. Für die Erntesaison 2007/2008 wurde ein starker Anstieg der Ethanolproduktion auf 21,3 Mrd. Liter erwartet (+22 % gegenüber dem Vorjahr). 2006 wurden 3,9 Mrd. Liter Ethanol exportiert (2005: 2,6 Mrd. Liter), davon 1,7 Mrd. Liter in die USA, 346 Mio. in die Niederlande, 225 Mio. nach Japan und 204 Mio. nach Schweden. Brasilien ist damit der mit Abstand größte Ethanolexporteur weltweit. 2007 fiel der Export entgegen den allgemeinen Erwartungen auf 3,8 Mrd. Liter zurück und auch für 2008 wird ein weiterer Rückgang aufgrund einer zurückhaltenden Biokraftstoffpolitik in vielen Ländern und der wachsenden inländischen Produktion in den USA nicht ausgeschlossen. Ein erheblicher Anteil der Exporte in die USA erfolgt nicht direkt, sondern wird aus steuerlichen Gründen über karibische Staaten (insbesondere Jamaika) abgewickelt. Dort wird der Ethanol dehydriert und anschließend zu Präferenzkonditionen in die USA weitergeliefert (Caribbean Basin Initiative).

Aufgrund der Verbrennung der zuckerlosen Rückstände des Zuckerrohrs (Bagasse) zur Gewinnung von Strom und Prozesswärme haben die Ethanol-Fabriken in Brasilien eine deutlich positive Energiebilanz.

Auch in den USA führte der Öl-Schock Mitte der 1970er zu einem nationalen Treibstoff-Ethanol-Programm, um die Abhängigkeit von Ölimporten zu verringern. Steuererleichterungen für Treibstoffmischungen mit Ethanol aus Getreide („Gasohol“ = E10) ermöglichten die Entwicklung einer Treibstoffethanol-Industrie.

Einige US-Bundesstaaten aus dem sogenannten Grain Belt begannen nach der arabischen Ölkrise im Jahr 1973 damit, die Ethanolherstellung aus Mais finanziell zu unterstützen. Der sogenannte Energy Tax Act aus dem Jahr 1978 erlaubte eine Befreiung von der Verbrauchssteuer für Biokraftstoffe, hauptsächlich für Benzin. Allein die Einnahmeausfälle durch Befreiung von der Verbrauchssteuer wurden auf 1,4 Milliarden US-Dollar pro Jahr geschätzt. Ein anderes US-Bundesprogramm garantierte ein Darlehen für den Anbau von Pflanzen für die Ethanolproduktion und im Jahr 1986 gaben die USA den Ethanolherstellern sogar kostenloses Getreide.

Mit dem „Clean Air Act“ kam in den 1990ern ein weiterer Aspekt für den Einsatz von Ethanol: die Verbesserung der Luftqualität in den Großstädten durch Senkung von Emissionen aus dem Straßenverkehr. Im August 2005 unterschrieb der amerikanische Präsident George W. Bush ein umfassendes Energiegesetz, das unter anderem eine Steigerung der Produktion von Ethanol und Biodiesel von 14,8 auf 27,8 Milliarden Liter (bzw. von 4 auf 7,5 Milliarden US-Gallonen) innerhalb der nächsten zehn Jahre vorsieht.

Die Herstellung und Nachfrage von Ethanol wächst in den USA damit ständig an. Ungefähr 700 von insgesamt 165.000 Tankstellen besitzen Zapfsäulen mit E85. Ethanol ist vor allem im Mittleren Westen und in Kalifornien erhältlich, wo auch das meiste Ethanol raffiniert wird. Seit Juni 2006 liegt die Kapazität bei 18 Milliarden Liter (4,8 Milliarden Gallonen) Ethanol pro Jahr. Kapazitäten zur Produktion von weiteren 8 Milliarden Litern (2,2 Milliarden Gallonen) pro Jahr sind im Bau. In 2007 wurden 24,6 Mrd. Liter Ethanol produziert.

Kolumbiens Programm für Ethanol-Kraftstoff begann 2002, als die Regierung ein Gesetz zur Anreicherung des Benzins mit sauerstoffhaltigen chemischen Verbindungen verabschiedete. Anfangs bestand vor allem die Absicht, die Emission von Kohlenmonoxid durch Autos zu reduzieren. Später wurde Bioethanol von der Mineralölsteuer befreit, wodurch Ethanol billiger wurde als Benzin. Dieser Trend wurde sogar noch verstärkt, da die Benzinpreise seit dem Jahr 2004 steigen und dadurch das Interesse für erneuerbare Treibstoffe (zumindest für Autos) stieg. In Kolumbien werden die Preise für Benzin und Ethanol von der Regierung gesteuert. Als Ergänzung dieses Ethanolprogramms ist ein Programm für Biodiesel vorgesehen, um Diesel-Treibstoff mit sauerstoffhaltigen Verbindungen anzureichern und erneuerbaren Treibstoff aus Pflanzen herzustellen.

Anfangs hatte vor allem die kolumbianische Zuckerindustrie Interesse an der Ethanolproduktion. Das Ziel der Regierung war es, den Autotreibstoff allmählich auf eine Mischung aus 10 % Ethanol und 90 % Benzin umzustellen. Anpflanzungen zur Ethanolgewinnung werden steuerlich gefördert.

Die erste Anlage für Ethanol-Treibstoff nahm ihre Produktion im Oktober 2005 in der kolumbianischen Region Cauca mit einem Ausstoß von 300.000 Litern pro Tag auf. Spätestens seit März 2006 sind fünf Anlagen in Betrieb mit einer Gesamtkapazität von 1.050.000 Litern pro Tag. Im kolumbianischen Cauca Valley wird Zucker das ganze Jahr über geerntet und die neuen Brennereien haben eine gleichmäßige Auslastung. Die Investitionen in diese Anlagen betragen insgesamt ca. 100 Mio. Dollar. Spätestens 2007 soll die Produktion bei 2,5 Millionen Litern pro Tag liegen, um das Ziel von 10 % Ethanolanteil im Benzin zu erreichen. Der hergestellte Ethanol-Kraftstoff wird zur Zeit hauptsächlich in den wichtigen Städten nahe dem Cauca Valley wie Bogota und Cali Pereira verwendet. Für den Rest des Landes reicht die Produktion noch nicht aus.


Schon in den 1980ern gab es in Europa von der Öffentlichkeit weitgehend unbemerkt die Zumischung von 5 % Ethanol zu Benzin zur Oktanzahl-Erhöhung. Später begann die Produktion von ETBE aus Überschusswein in Frankreich und Spanien.

Mit der EG-Richtlinie 2003/30/EC verfolgt die europäische Gemeinschaft das Ziel, die Verwendung von Biokraftstoffen oder anderen erneuerbaren Kraftstoffen als Ersatz für Otto- und Dieselkraftstoffe im Verkehrssektor zu fördern. Die Biokraftstoffrichtlinie gibt – bezogen auf den Energiegehalt – Richtwerte für den Anteil an Biokraftstoffen als Ersatz von herkömmlichen Kraftstoffen im Verkehr vor. Die Werte stehen nicht für die Beimischung zu Benzin oder Diesel, sondern geben den gewünschten Gesamtanteil aller erneuerbaren Kraftstoffe am Gesamtbedarf von Kraftstoffen an:

  • 2 % bis 2005
  • 5,75 % bis 2010

Die Umsetzung in den Mitgliedsstaaten erfolgt freiwillig. Das Ziel für 2005 wurde nicht erreicht. Zusätzlich erlaubt die Energiesteuer-Richtlinie (2003/96/EC) es den Mitgliedstaaten, die Mineralölsteuer für Biokraftstoffe bis zu 100 % zu erlassen.

Im März 2007 wurde vom Europäischen Rat ein zusätzliches Ziel von 10 % bis 2020 genannt. Die tatsächliche Umsetzung wird im Rahmen einer Direktive der Europäischen Kommission erfolgen, die voraussichtlich Ende 2008 dem EU Parlament zur Abstimmung vorgelegt wird. Die Direktive wird neben Beimischungszielen auch Vorschriften bezüglich nachhaltiger Rohstoffproduktion und Einsparung von Treibhausgasemissionen enthalten.

Im Jahr 2007 wurden in der EU insgesamt rd. 1,7 Mrd. Liter Ethanol produziert, jedoch rd 2,6 Mrd Liter verbraucht. Die Differenz wurde größtenteils aus Brasilien importiert. Die EU liegt mit ihrer Produktion weltweit vor China auf dem dritten Platz, allerdings weit hinter den USA und Brasilien.

In Deutschland besteht ein Markt für Bioethanol erst seit 2004. In dem Jahr wurden nach Angaben der Industrie etwa 80.000 t Bioethanol abgesetzt, wobei der überwiegende Teil als ETBE-Kraftstoff verwendet wurde. 2006 betrug der Absatz von Bioethanol bereits 478.000 t bzw 605.000 m während die Produktionskapazitäten bei etwa 600.000 m liegen. Verglichen mit dem Gesamtverbrauch von fast 54 Mio t bzw. 68 Mio l an Kraftstoffen in Deutschland stellt das Bioethanol allerdings nur einen Anteil von 0,6 Prozent dar, Biodiesel liegt mit 2,5 Mio t (2,8 Mio l) bei 4 Prozent des Gesamtverbrauchs.

Bioethanol wird in Form von E85 zur Zeit noch nicht wie das fossile Mineralöl besteuert, sondern ist vollständig steuerentlastet. Für geringere Mischungsverhältnisse hat der Gesetzgeber mit dem Biokraftstoffquotengesetz seit 2006 ein ordnungspolitisches Instrument geschaffen, um die Beimischung von Bioethanol zum Benzin zu fördern: Die Mineralölindustrie ist verpflichtet, dem Ottokraftstoff jährlich steigende Anteile (1,2 % im Jahr 2007 bis 3,6 % im Jahr 2010) Bioethanol beizumischen. Diese Anteile unterliegen dann in voller Höhe der Energiesteuer (Bioethanol 65,4 Cent). Mit dieser Kombinationsmaßnahme möchte die Bundesregierung die meist mittelständische Biokraftstoffwirtschaft über die Sicherung des Absatzmarktes stützen.

Die derzeit größte europäische Anlage zur Bioethanolgewinnung steht in Zeitz (Sachsen-Anhalt). Hier werden von CropEnergies (früher Südzucker Bioethanol GmbH) aus Weizen, Gerste, Triticale und Mais 260.000 m³/a Bioethanol produziert. In der zweitgrößten deutschen Anlage wird von Verbio im brandenburgischen Schwedt aus 500.000 t Roggen jährlich 180.000 t Bioethanol hergestellt.

Im Frühjahr 2008 geriet die geplante Erhöhung des Ethanol-Anteils auf 10 % in die Kritik, da Politik, Automobilhersteller und der Verband der Automobilindustrie widersprüchliche Aussagen zur Verträglichkeit machten. Da damit offen blieb, ob die nicht explizit dafür konstruierten Modelle mit SuperPlus betankt werden müssten, das als einzige Sorte den 5 %-Ethanol-Anteil behalten soll, wurde die von der Bundesregierung geplante Verordnung zur Einführung von E10 ausgesetzt. Bereits im Mai 2007 hatte der mittelständische Mineralölhändler AVIA Super E10 als erster Tankstellenbetreiber eingeführt.

Im August 2008 wurden mit der Erstausgabe der DIN 51625 Anforderungen und Prüfverfahren an Ethanolkraftstoff erstmalig in einer DIN-Norm definiert.

Österreich hat sich bei der Umsetzung der Biokraftstoff-Richtlinie Ziele gesetzt, die über den EU-Vorgaben liegen (2,5 % bis 2005 | 4,3 % bis 2007 | 5,75 % bis 2008). Mit Änderungen der Kraftstoffverordnung und des Mineralölsteuergesetzes wurde sogar eine Substitutionspflicht eingeführt. Mit der Produktionsaufnahme der Bioethanolanlage der Agrana in Niederösterreich auf der Basis von Weizen, Mais und Zuckerrüben (2008) sollte der österreichische Markt für E5 gedeckt sein.

In Schweden werden Flexible Fuel Vehicles (FFV) bereits seit 2001 vermarktet. Das Ethanol wird in Schweden aus Getreide, Zuckerrohr und auch aus Abfällen der heimischen Holzverarbeitung erzeugt. An mehr als 140 öffentlichen Tankstellen steht E85 zu Verfügung. Schweden verfolgt das Ziel, bis 2020 gänzlich unabhängig von Erdöl zu werden.

Großbritannien verfolgt eine Politik, die Nutzung von Biokraftstoffen einschließlich Ethanol zu stärken, obwohl die Besteuerung alternativer Treibstoffe wie Biodiesel fast genauso hoch ist wie auf konventionelle fossile Treibstoffe. Spanien ist der größte Produzent von Bioethanol in Europa. Hier werden vor allem Gerste und Weizen vergoren.

Damit Bioethanol-Kraftstoff einen sinnvollen Beitrag zur Energiewirtschaft leisten kann, muss die Herstellung eine positive Energiebilanz aufweisen. Im Auftrag des Bundesverband landwirtschaftliche Rohstoffe verarbeitende Brennereien e. V. wurde eine entsprechende Untersuchung der großtechnischen Herstellung von Bioethanol durch die Universität Hohenheim erstellt. Diese Studie kam zu dem Ergebnis, dass die Bioethanolproduktion nur eine schwach positive Energiebilanz mit einem Verhältnis des Energie-Gewinns zum Energie-Eintrag von 1,32 aufweist.

Für die Bestimmung der Energiebilanz sind einige Faktoren entscheidend:

  • die im Ethanol enthaltene Energie,
  • die Energie der Nebenprodukte, die während der Ethanolherstellung erzeugt werden,
  • die Energie, die bei der Ethanolgewinnung verloren geht,
  • die Energie zum Anbau der Biomasse (z. B. Diesel für Traktoren, oder Stickstoff-Düngemittel),
  • die Prozessenergie für die Destillation.

Die Nettoenergiebilanz der Alkoholerzeugung war nicht immer eindeutig positiv, aber die Industrie konnte innerhalb der letzten 10 Jahre einige entscheidende Durchbrüche erzielen. Am „Institute For Brewing and Distilling“ in Lexington (Kentucky) gelang beispielsweise die natürliche Selektion einer extrem thermostabilen Hefe, die eine Gärung bei weit höheren Temperaturen als bisher üblich erlaubt und unter Laborbedingungen Alkoholgehalte bis zu 23 % in der Vergärung von Mais erreicht; ein deutlicher Schritt gegenüber den sonst üblichen 13 bis 14 %. Die hohe Gärungstemperatur bedeutet eine erhebliche Energieersparnis bei der Kühlung und hinsichtlich der Dauer des Gärvorgangs. Sie ermöglicht eine vollständigere Vergärung der Maische. Auch die Enzyme, die den Rohstoffen zugesetzt werden, um Stärke aufzuschließen und Glukose freizusetzen (Amylasen, Glucoamylasen), haben eine Revolution erlebt. Die Wiederentdeckung des jahrtausende alten Verfahrens der Trockenfermentation mit Aspergillus oryzae bringt leistungsfähigere und temperaturtolerante Enzymkomplexe hervor, die nicht nur Stärke und Zucker, sondern auch Cellulosen und Hemicellulosen aufschließen. Aber nicht nur die biologische Seite der Fermentation, sondern auch die Anlagentechnik hat bedeutende Fortschritte erfahren. Der Wasserverbrauch wurde deutlich reduziert, durch neues Hygienemanagement sind Infektionen des Systems vermeidbar und durch Wasserentziehung mittels Molekularsieben (Zeolithe) ist nahezu reines Ethanol nach der Destillation zu erzielen. Die Sorge um eine negative Energiebilanz ist begründet, kann aber durch neue Technologien überholt werden und die ökonomischen Herausforderungen sind durch die Betrachtungen des Gesamtkonzeptes einer „Fermentation von Getreide“ bezwingbar.

Auch Senn et al. 2002 stellen klar, dass die nur geringfügige Positivbilanz der großtechnischen Bioethanolgewinnung über Veränderungen der Produktionsbedingungen deutlich verbessert werden können. So schlägt er als Alternative die Nutzung kleiner Anlagen vor, bei der die Schlempetrocknung als energieintensiver Prozess entfällt und diese in Form von Biogas weiter verwertet werden kann. Auf diese Weise entfällt der Energieverbrauch der Trocknung vollständig und die Energie des Nebenprodukts Schlempe wird positiv in Form von Biogas und Faulschlamm zur Düngung von landwirtschaftlichen Flächen genutzt. Der Gesamtenergiegewinn einer solchen nachhaltigen Nutzung könnte seiner Ansicht nach auf über 14.000 MJ/t Getreide gesteigert werden, was dem siebenfachen Energiegewinn gegenüber der großtechnischen Herstellung entspricht.

Mit Blick auf die Bilanzen zu Energie, Treibhausgas und Wirtschaftlichkeit schneidet Getreide bei kalkulatorischer Berücksichtigung des Futterwertes der Nachprodukte am besten ab. Die vielfach aufgeworfene Frage, ob angesichts des ungelösten Hungerproblems in der Welt die Nutzung von Nahrungsmittelpflanzen zum Betrieb von Autos ethisch zu rechtfertigen ist, bleibt davon unberührt, ebenso die Frage, ob der hohe und wachsende Beschaffungsdruck sich auf die Ertragsfähigkeit der Böden nicht schon relativ schnell negativ auswirken könnte. Engpässe könnten in Deutschland durch nachhaltige Nutzung der stillgelegten landwirtschaftlichen Flächen für Energiepflanzen überwunden werden.

Der thermische Wirkungsgrad bei der Kraftstoffherstellung ist stark abhängig von dem verwendeten Rohstoff. Bei Mais beträgt er lediglich bis zu 15 %, bei Herstellung aus Holz bis zu 20 % und bei Herstellung aus Zuckerrohr bis zu 35 %. Der deutlich bessere Wirkungsgrad bei Verwendung von Zuckerrohr (und das Verbot von Dieselkraftstoffen für Privatleute) erklärt auch die große Verbreitung von Ethanol als Kraftstoff in Brasilien.

Bei der Fermentation der Rohstoffe und der Verbrennung des Bioethanols wird zwar das Treibhausgas Kohlenstoffdioxid freigesetzt; da jedoch beim Wachstum der Rohstoffpflanzen zuvor die gleiche Menge Kohlenstoffdioxid aus der Atmosphäre durch die Photosynthese gebunden wurde, sind diese chemischen Vorgänge (Photosynthese, Fermentation, Verbrennung) in der Addition CO2-neutral. Da bei der Produktion der Rohstoffe und bei der Ethanolherstellung zusätzliche Energie benötigt wird, ist der Herstellungsprozess insgesamt nicht CO2-neutral oder gar klimaneutral.

Laut einer vorläufigen theoretischen Studie um den Chemie-Nobelpreisträger Paul Crutzen aus dem Jahr 2007 macht der klimaschädliche Effekt des beim Anbau, insbesondere beim Düngen, der Energiepflanzen entstehenden Distickstoffoxids (Lachgas) den „abkühlenden“ Effekt des eingesparten CO2 zu einem großen Teil wieder zunichte und führt unter Umständen sogar zu einer im Vergleich zu fossilem Treibstoff stärkeren Erwärmung. Den Ergebnissen zufolge verursacht Raps-Sprit (Biodiesel) eine 1 bis 1,7-fache relative Erwärmung im Vergleich zu fossilem Treibstoff. Für die ebenfalls untersuchte Energiepflanze Mais betrug die relative Erwärmung 0,9–1,5, und allein für Zuckerrohr ergab sich ein klimafreundlicher Effekt mit einer relativen Erwärmung von 0,5–0,9.

Allerdings wurde die Veröffentlichung der Studie von Crutzen von renommierten Wissenschaftsmagazinen abgelehnt. Zum einen basiert die Studie lediglich auf einer eigenen Modellrechnung zur Lachgas-Emission, d. h. die mathematisch ermittelten Werte sind nicht durch Versuche bestätigt worden. Zum anderen wird die Relevanz der Lachgas-Emission überzeichnet. Aus Kostengründen wird in der Landwirtschaft tatsächlich immer seltener mit Stickstoff gedüngt. Die endgültige Fassung der Crutzen-Studie, erschienen im Jahr 2008, enthält zusätzliche Daten mit neu berechneten Faktoren, die jeweils einem der von anderen Wissenschaftlern eingebrachten Einwände Rechnung tragen. Hiernach können durch eine hohe Effizienz des Stickstoffdüngers, durch einen hohen Anteil an Gülle im Dünger (20 %) oder durch eine effiziente Nutzung der Nebenprodukte bei der Treibstoffproduktion die Erwärmungsfaktoren bei Raps auf bis zu 0,5, bei Mais auf bis zu 0,4 und bei Zuckerrohr auf bis zu 0,3 gesenkt werden. Das entspräche einer um den Faktor 2, 2,5 bzw. 3 niedrigeren Erderwärmung als bei der Nutzung von fossilem Treibstoff.

Verglichen mit konventionellem bleifreiem Benzin verbrennt Ethanol sauberer zu Kohlendioxid und Wasser. In den USA fordert der Clean Air Act den Zusatz sauerstoffreicher Verbindungen, um den Ausstoß von Kohlenstoffmonoxid zu reduzieren. Die Verwendung des grundwassergefährdenden Zusatzes MTBE wird reduziert und durch ETBE ersetzt.

Durch die Verwendung von reinem Ethanol (E100) anstelle von Benzin wird der gemessene Kohlendioxidausstoß um etwa 13 % reduziert. Effektiv wird durch den Photosynthese-Kreislauf der Ausstoß jedoch sogar um über 80 % verringert. Den Vorteilen steht die Umweltbelastung durch die Produktion von Ethanol gegenüber, die in der CO2-Bilanz berücksichtigt werden.

Bei der Produktion von Biomasse für die Agrospritherstellung entstehen die gleichen Wasserverschmutzungen wie bei jedem anderen intensiven Anbau von Agrarprodukten. Nach einer Studie von Simon Donner von der Universität British Columbia und Chris Kucharik von der Universität Wisconsin wird sich die Verschmutzung an der Mündung des Mississippi von derzeit ca. 20.000 Quadratkilometern auf eine noch viel größere Fläche ausweiten, wenn die USA ihre Pläne zur Produktion von Agrosprit aus Mais wie bisher geplant weiter ausweiten. In diesem Bereich wird der Studie entsprechend eine so starke Überdüngung entstehen, dass die daraus resultierende Algenblüte und die auf diese folgende Sauerstoffarmut nach dem Absterben der Algen den Bereich für andere Meereslebewesen nicht mehr bewohnbar machen wird.

Falls die Nachfrage nach Bioethanol weiter steigt, sind intensive Anbaumethoden notwendig. Die Nachteile von Monokulturen sind bekannt. In Europa könnten Anbauflächen, anstatt sie mit Subventionen stillzulegen, zur Produktion von Bioethanol oder -diesel genutzt werden. In Entwicklungs- und Schwellenländern könnte die Nachfrage nach Bioethanol auf dem Weltmarkt zu einer Verlagerung der angebauten Pflanzen führen. Der Anbau von Lebensmitteln könnte zugunsten von devisenbringenden Ethanolpflanzen vernachlässigt werden. „Das Getreide, das nötig ist, um den 120 Liter fassenden Tank eines Geländewagens mit Ethanol zu füllen, reicht aus, um einen Menschen ein Jahr lang zu ernähren.“

Bio-Ethanol wird in Deutschland aus Getreide und Zuckerrüben gewonnen. Der Ertrag in l/ha ist abhängig von der jeweiligen Pflanze. Der Ertrag bei Zuckerrüben ist z. B. deutlich höher als bei Weizen. Getreide wie Hafer, Roggen, Gerste, Weizen und Triticale liefern nach Durchlaufen der Fermentation je nach Verfahren weit höherwertige Futtermittel als Mais, Kartoffeln und Zuckerrüben es bisher ermöglichten. Mit Proteingehalten von 40 % und höher erreichen diese fermentierten Getreidefutter potenziell größere Märkte als nur der Einsatz im Kraftfutter für Milchvieh wie bisher. Im Ethanolpreis müssen die Brenner jedoch mit dem Weltmarkt konkurrieren, denn Kraftstoffalkohol fällt als frei handelbares Gut nicht unter die regulatorischen Maßnahmen des Branntweinmonopols. Die Vollkosten für die Erzeugung eines Kubikmeters Bioethanol aus Zuckerrohr liegen in Brasilien bei nur 200–250 US-Dollar, in Deutschland bei 450–500 Euro, d. h. die Kosten in Brasilien sind weniger als halb so hoch wie in Deutschland.

Prognosen für die europäische Produktion zeigen einen jährlichen Ausstoß von 7 Millionen Tonnen getrocknetem, fermentierten Futter, davon alleine eine Million Tonnen in Deutschland, wozu deutsche Destillerien bis zu 3 Millionen Tonnen Getreide aus der Landwirtschaft einkaufen. Aber neben wenigen Pilotprojekten in kleinem Rahmen existieren diese Anlagen in Deutschland bisher nur auf dem Papier und nun versucht man, die Fehler der amerikanischen Ethanolbranche nicht zu wiederholen: Dort sind von über 250 Unternehmen, die vor 20 Jahren in dieses Geschäft einstiegen, nur zwei große übrig geblieben. Der Untergang dieser Projekte ist größtenteils auf mangelndes Verständnis für das Potential des erzeugten Nebenproduktes als Futtermittel zurückzuführen: Die anfallende Schlempe wurde meist gratis oder nur kostendeckend an die Landwirtschaft abgegeben. Dies wird heute von den deutschen Schnapsbrennern ähnlich praktiziert, jedoch verdienen diese Unternehmen am eigenen Markenprodukt oder am höherwertigen Neutralalkohol in Getränkequalität. Für Ethanol als Biokraftstoff jedoch steht der Preis fest. Ökonomische Beweglichkeit gibt es daher im Rohwareneinkauf und in der Vermarktung der Nebenerzeugnisse.

Aus Nordamerika wird bisher etwa ein Fünftel der dort anfallenden Maiskleberfutter nach Europa exportiert. Große Anstrengungen werden angesichts der neuen Entwicklung nun unternommen, weitere Anwendungen für „DDGS“ (destillers dry grain solubles) zu suchen. Die Entwicklung wird deutlich in der 2002 eröffneten Bioraffinerie in Springfield in Kentucky, der weltweit einzigen Anlage dieser Art. Dort entwickelt Alltech für die Ethanol- und Futtermittelbranche nachgelagerte Gärprozesse zur Erzeugung höherwertiger Futtermittel und neuer Lebensmittelzusätze, sowie neue Cellulosekomplexe als Futterzusatzstoffe.

Durch eine Intensivierung der Landwirtschaft für die Bioethanolgewinnung treten die bei allen landwirtschaftlichen Nutzflächen bekannten ökologischen Probleme auf. Dazu gehören:

  • Bodenverbrauch durch Ackerbau: Erosion, Verdichtung
  • Beeinflussung von Grund- und Oberflächengewässer durch Ackerbau:
    • Nährstoffaustrag durch Düngemittel, z. B. Stickstoff und Phosphor
    • Entnahme und Verbrauch im Falle des Bewässerungsackerbaues.
  • Treibhausgase neben CO2, z. B. Lachgas als Folge ackerbaulicher Tätigkeit
  • Einsatz von Pflanzenschutzmitteln
  • Nutzungsdruck auf die „Landschaft“ im Allgemeinen (Intensiv-Ackerbau), z. B. unter Biodiversitätsgesichtspunkten und der Flächenkonkurrenz

Eine Wahrnehmung der klassischen Kritikpunkte an der mit industriellen Methoden betriebenen Landwirtschaft wird auch unter dem Blickwinkel der nachwachsenden Rohstoffe eingefordert, um diese in die Abwägung der Güter mit einzubeziehen. Um diese Probleme zu minimieren werden Konzepte einer nachhaltigen Landwirtschaft gefordert und entwickelt.

Dieser Artikel basiert auf dem Artikel Bioethanol aus der freien Enzyklopädie Wikipedia und steht unter der GNU Lizenz für freie Dokumentation. In der Wikipedia ist eine Liste der Autoren verfügbar.