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Riesengras Miscanthus: Bioethanol-Quelle mit negativer CO2-Bilanz

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Forschungsprojekt GRACE untersucht Optimierung der Technologie zur Herstellung von Biokraftstoffen mit dem Riesengras Miscanthus.

Wissenschaftler haben die Klimabilanz untersucht, wenn die Bioethanol-Produktion mit der Kohlenstoff-Speicherung verbunden ist. Ist dadurch eine deutliche Verringerung von Treibhausgas machbar? Ja, sagen die Forschenden der Universität Hohenheim in Stuttgart. Voraussetzung dafür ist, dass die Bioethanol-Produktion aus nachwachsenden Rohstoffen wie dem Riesengras Miscanthus mit Technologien zur Kohlenstoffabscheidung und -speicherung kombiniert wird. Je nach Berechnungsansatz ist so eine Reduktion von mehr als 100 Prozent gegenüber dem EU-Vergleichswert für fossile Kraftstoffe wahrscheinlich – und damit sogar eine negative CO2-Bilanz.

Im EU-Verbundprojekt GRACE stellten die Forscher fest, dass das Riesengras Miscanthus erfolgreich genutzt werden kann, um Biokraftstoffe mit negativem CO2-Effekt herzustellen. Besonders relevant wird der Effekt dann, wenn Benzin aus fossilem Erdöl durch Bioethanol, hergestellt mit dem Riesengras Miscanthus ersetzt wird.

„Wenn man die Produktion von Bioethanol mit Technologien zur Kohlenstoffabscheidung und -speicherung kombiniert, könnte man dazu beitragen Kohlendioxid (CO2) aus der Atmosphäre zu entfernen“, ist Projektkoordinator Dr. Andreas Kiesel vom Fachgebiet Nachwachsende Rohstoffe in der Bioökonomie der Universität Hohenheim überzeugt. Im GRACE-Projekt (Growing Advanced industrial Crops on Marginal Lands for Biorefineries) wird untersucht, wie die bereits etablierte Technologie noch weiter optimiert werden kann.

Zusammen mit kroatischen Forschenden wird dafür derzeit in Kroatien ein neuartiges Bioraffinerie-Projekt entwickelt: Eine Bioethanol-Anlage soll in eine bestehende Ölraffinerie des Öl- und Gasunternehmens INA in Sisak integriert werden. Ziel ist es, das bei der Bioethanol-Produktion entstehende CO2 zu komprimieren, in die vorhandenen Hohlräume der ausgebeuteten Erdöllagerstätten zu injizieren und dort für mehrere hundert Jahre zu speichern.
 
Nach Ansicht von Dr. Jan Lask, der dieses Teilprojekt an der Universität Hohenheim betreut, bietet der Standort zwei große Vorteile: „Zum einen liegt die Raffinerie in unmittelbarer Nähe zu ausgebeuteten Erdöllagerstätten, die für die CO2-Speicherung eingesetzt werden können und laut Expertenmeinung für die nächsten 1.000 Jahre und auch darüber hinaus langfristig stabil sind.“
 
Zum anderen befinden sich Schätzungen zufolge in der Gespannschaft Sisak-Moslavina rund 60.000 Hektar ungenutzter landwirtschaftlicher Flächen, die zum Teil zur Produktion der für die Bioethanol-Herstellung notwendigen Biomasse verwendet werden können. Große Teile dieser Flächen wurden in der Vergangenheit landwirtschaftlich genutzt, aber während des Jugoslawien-Krieges in den 1990er Jahren aufgegeben.

Miscanthus – Alternative für Bioethanolproduktion

Das besondere Augenmerk der Forschenden gilt Miscanthus x giganteus. Dieses ursprünglich aus Südostasien stammende Riesengras wird bis zu drei Meter hoch und ist ausgesprochen genügsam. „Miscanthus kann auf sogenannten marginalen Flächen kultiviert werden, die für einen profitablen Anbau anderer Kulturen nicht geeignet sind. So kann ungenutztes Land wieder bewirtschaftet werden, ohne dabei in Konkurrenz mit Nahrungs- und Futterpflanzen oder anderweitigen Produkten zu treten“, erklärt Dr. Lask.

Einmal etabliert, senkt zudem Miscanthus als Dauerkultur nicht nur das Erosionsrisiko und stabilisiert den Boden, es unterdrückt auch wirksam das Wachstum von Unkräutern. Denn in dem betreffenden Gebiet breitet sich derzeit der Bastard-Indigo (Amorpha fruticosa) stark aus, eine aus Nordamerika stammende invasive Pflanze. „Der großflächige Anbau von Miscanthus könnte eine Option sein, um die Ausbreitung dieser Art zu verringern“, sagt Dr. Lask.

Kohlendioxidemissionen erheblich verringern

Nach Berechnungen der Forschenden kann die Bioethanol-Produktion aus Miscanthus in Kombination mit der Kohlenstoffspeicherung erheblich zur Verringerung der Treibhausgasemissionen im europäischen Verkehrssektor beitragen: „Je nach Bilanzierungsansatz für die biologische Kohlenstoffspeicherung ist ein Reduktionspotenzial von mehr als 100 Prozent gegenüber dem EU-Vergleichswert für fossile Kraftstoffe wahrscheinlich“, fasst Dr. Lask die Ergebnisse zusammen.
 
Bei aller Begeisterung für die Möglichkeiten der Bioökonomie untersuchen die Partner aber auch, ob es negative Auswirkungen auf Mensch und Umwelt geben könnte und in welcher Intensität der Anbau von Biomasse sinnvoll und risikofrei ist: Negativ wäre es beispielsweise, wenn durch die verstärkte Biomasseproduktion andere Nutzungen verdrängt würden. Im besten Falle entstehen dadurch jedoch in den seit dem Krieg unterbevölkerten Regionen Kroatiens neue Arbeitsplätze.

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