Ethanol als Kraftstoff
Ein Jahrhundert lang wurden Verbrennungsmotoren in Kraftfahrzeugen fast ausnahmslos mit Destillaten des Erdöls befeuert. Dieses Gemisch aus verschiedenen Kohlenwasserstoffen wird im Allgemeinen als Benzin, Ottokraftstoff oder auch als Dieselkraftstoff, kurz „Diesel“ bezeichnet. Auch wenn sich die Treibstoffe für Selbstzünder und Ottomotoren in ihrer Zusammensetzung unterscheiden, so haben sie doch denselben Ursprung: Das Erdöl.
Das „Schwarze Gold“, das vor Urzeiten von der Natur synthetisiert wurde, ist seit Beginn der Industrialisierung zu einem überaus begehrten Rohstoff geworden und besonders seitdem die Menschheit die Vorzüge einer maschinengestützten Mobilität zu schätzen gelernt hat. Die Folge davon ist, dass die Erdölreserven in absehbarer Zeit aufgebraucht sein werden. Dabei ist es im Grunde genommen unerheblich, ob das nun in 20, 50 oder 70 Jahren der Fall sein wird. Der Zeitpunkt wird kommen. Deshalb ist es notwendig beizeiten Alternativen zu entwickeln, denn die menschlichen Gesellschaften sind ohne Automobilität kaum noch funktionsfähig.
Der Verbrennungsmotor ist nicht zwingend auf Benzin angewiesen um zu funktionieren. Im Prinzip arbeiten diese Maschinen mit jeder Substanz, die sich entsprechend aufbereitet in den Brennraum des Zylinders transportieren lässt und, gemeinsam mit Luftsauerstoff, ein zündfähiges Gemisch bildet.
Die Älteren unter uns erinnern sich sicher noch an die Zeit nach dem 2. Weltkrieg, als Autos mit Holzvergasern betrieben wurden. Nun, etwas komfortabler darf es heutzutage schon sein. Eine brennbare Alternative zum Benzin kennen wir alle aus eigener Erfahrung: Ethylalkohol. Diese chemische Substanz mit der Summenformel C2H5OH, die auch als Ethanol bezeichnet wird, hat durchaus das Potenzial Automobile zu bewegen. Nein, keine Angst, niemand will Ihren 20 Jahre alten Single Malt Whisky in Bewegungsenergie umwandeln. Aber auf eine ähnliche Art und Weise, wie Spirituosen hergestellt werden lässt sich auch ein Kraftstoff für das Auto produzieren. Man verwendet dazu so genannte Biomasse, die aus unterschiedlichen Quellen stammen kann, und führt diese einem mehrstufigen Prozess zu, an dessen Ende die alkoholische Gärung steht.
Dieser Kraftstoff, der dann als Bioalkohol bezeichnet wird, kann als alleiniger Brennstoff dienen oder aber auch dem Benzin beigemischt werden. Der Betrieb eines Verbrennungsmotors mit reinem Ethanol erfordert allerdings Eingriffe in das Motorenmanagement. Der Zündzeitpunkt und die Förderleistung der Einspritzpumpen müssen den chemischen und physikalischen Eigenschaften des Treibstoffs angepasst werden. Nicht zu unterschätzen ist auch die Tatsache, das Ethanol wegen seiner im Vergleich zum Benzin höheren Polarität vielen Bauteilen aus Gummi oder Kunststoffen arge Probleme bereiten kann. So zum Beispiel sollte das Material von Tanks, Dichtungen oder Schlauchleitungen entsprechend ausgelegt sein. Eine Beimischung zum Benzin ist bis zu einer gewissen Konzentration problemlos. Ethanol ist auch der Rohstoff für ein Additiv, das die Klopffestigkeit von Motoren erhöhen kann, dem so genannten ETBE.
Die Gewinnung von Ethanol aus Biomasse bedingt natürlich entsprechende Anbauflächen für die Rohmaterialien. Auch wenn es kaum vorstellbar ist, dem gesamten Energiebedarf der motorisierten Menschheit über entsprechend genutzte Agrarflächen decken zu wollen, so wäre die anteilige Verwendung dieses Alkohols zumindest ein denkbarer Baustein unserer zukünftigen Energiepolitik.
Neben der Notwendigkeit das knapper werdende Erdöl zu substituieren spielen auch Umweltaspekte eine immer wichtigere Rolle bei der Betrachtung eines Energieträgers. In dieser Disziplin kann das Ethanol durchaus punkten, denn es verbrennt zu Kohlendioxid und Wasser, sauberer als Benzin und es hat auch noch einen höheren Wirkungsgrad als der fossile Brennstoff. In der Umweltbilanz, also unter Einbeziehung aller Aspekte des Anbaus, des Herstellungsprozesses und des Verhaltens im Einsatz, ist Ethanol durch optimierte Herstellungsverfahren akzeptabel.
Die Verwendung von Ethanol als Kraftstoff für Automobile wird heute, als Beimischung zum Benzin, bereits in vielen Ländern praktiziert. Die Politik hat sich das Ziel gesetzt, diesen Energieträger zu fördern so dass davon auszugehen ist, dass Alkohol im Straßenverkehr zukünftig einen eher größere Rolle spielen wird. Im Tank, versteht sich.
Noch eine Bemerkung zum Schluss: Die Bezeichnung „Bioalkohol“ ist aus Sicht der chemischen Nomenklatur natürlich Unfug. In der homologen Reihe der Alkane gibt es kein „Biothan“. Aber wie dem auch sei, dieser Begriff hat sich durchgesetzt und immerhin beschreibt er ja auch den Ursprung des Rohstoffs. Aber der war auch beim Erdöl biologisch.