Bioethanol

Bioethanol –der klimafreundliche Kraftstoff.

Ethanol ist vielseitig: Der Alkohol, den wir auch aus alkoholischen Getränken kennen, lässt sich als Biotreibstoff verwenden. In Europa wird Bioethanol vorwiegend aus stärkehaltigen Getreidearten (Weizen, Mais) sowie Zuckerrübendicksaft – also durchwegs aus heimischen Pflanzen – hergestellt. Bioethanol (nicht zu verwechseln mit Biodiesel) wird als alleiniger Treibstoff verwendet oder dem normalen Benzin beigemengt. Doppelt genutzt: Während aus dem Stärkeanteil der Pflanzen Ethanol gewonnen wird, kann der Eiweißanteil zur Herstellung von wertvollem Eiweißfutter genutzt werden.

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Bioethanol ≠ Biodiesel

Biogene Kraftstoffe werden aus Biomasse, das heißt aus Pflanzenmaterial oder pflanzlichen Rückständen, hergestellt und zum Betrieb von Fahrzeugverbrennungsmotoren verwendet. Die Rohstoffe dafür stammen aus landwirtschaftlichen Kulturen, Siedlungsabfällen oder land- und forstwirtschaftlichen Nebenprodukten. Die wirtschaftlich bedeutensten biogenen Kraftstoffe sind Bioethanol und Biodiesel.

 

Bioethanol

Biodiesel

Bioethanol ist ein durch Gärung aus kohlenhydrathaltiger Biomasse wie Zucker und Stärke hergestellter Kraftstoff mit einem Alkoholanteil von mindestens 99 Volumsprozent und ist de facto wasserfrei.

Grundsätzlich kann Bioethanol aus allen stärke- und zuckerhaltigen Rohstoffen hergestellt werden. In Europa sind die wichtigsten Rohstoffe zur Erzeugung von Bioethanol alle stärkehaltigen Getreidearten sowie Zuckerrübendicksaft. In den USA wird Bioethanol hauptsächlich aus Mais hergestellt, in den tropischen Regionen insbesondere in Brasilien, wird als Rohstoff derzeit ausschließlich Zuckerrohr verwendet.

Biodiesel ist ein aus pflanzlichen und tierischen Ölen oder Fetten hergestellter Kraftstoff. In Europa wird Biodiesel vorwiegend aus Raps und in geringen Mengen auch aus Altspeisenöl und Tierfetter gewonnen. In anderen Regionen der Erde sind als Rohstoffe für die Biodieselproduktion auch Palmöl und Soja von Bedeutung.

Biodiesel wird in Österreich im Rahmen der gesetzlichen Substitutionsverpflichtungen Diesel beigemischt und auch als 100% Biodiesel an Tankstellen vertrieben.

 

Bioethanol Produktion

BioEthanol Produktion

Wenn Pflanzen wachsen, wandeln sie CO2 in Stärke oder Zucker um und speichern es. Bei der Verarbeitung der Pflanzenrohstoffe im Bioethanolwerk wird dieser Zucker in Alkohol umgewandelt. Der Produktionsprozess vom Rohstoff bis zum Endprodukt Bioethanol dauert einige Tage und durchläuft mehrere Stationen.

Produkte und Nebenprodukte

Aus Eins mach Vier

Bei der Bioethanol Herstellung in Pischelsdorf wird das Getreide vollständig verwertet. Neben Bioethanol werden Eiweißfutter, Weizenstärke und hochreine Kohlensäure erzeugt. Eine überzeugende Rechnung: In Pischelsdorf entstehen aus einem Rohstoff vier wertvolle Produkte bei einer Rohstoffnutzung von 100 Prozent.

Bioethanol

Bioethanol

Bioethanol (nicht zu verwechseln mit Biodiesel) ist ein durch alkoholische Gärung aus kohlehydrathaltiger Biomasse hergestellter Kraftstoff. Er hat einen Alkoholanteil von mindestens 99 Volumsprozent und ist de facto wasserfrei. In Europa wird Bioethanol vorwiegend aus stärkehaltigen Getreidearten (Weizen, Mais) sowie Zuckerrübendicksaft – also aus heimischen Pflanzen – hergestellt.

Bioethanol kann (nach Motoranpassungen) als alleiniger Kraftstoff verwendet oder dem herkömmlichen Benzin beigemischt werden. In Österreich enthält Benzin bereits 5% Bioethanol – das schreibt die gesetzliche Substitutionsverpflichtung vor.

Das AGRANA Produktportfolio enthält neben dem Biotreibstoff auch hochwertige Alkohole (Ethanol) zum Einsatz in der Lebensmittelindustrie, der Pharmaindustrie und der Kosmetikindustrie.

 

Futtermittel

Futtermittel - Actiprot

ActiProt ist ein hochwertiges Futter und wird als Nebenprodukt der Bioethanol Herstellung vor allem aus Weizen und Mais erzeugt. Best of the Rest: Die festen Reststoffe der Bioethanol Herstellung, die sogenannte Schlempe, wird getrocknet und mit den flüssigen Reststoffen – die auf Sirupkonsistenz eingedickt wurden –  gemischt. Anschließend wird das Futter getrocknet und pelettiert. ActiProt ist garantiert gentechnikfrei und ein wertvolles Futter aus heimischen Rohstoffen. Die in Pischelsdorf erzeugte Menge kann bis zu einem Drittel der heute für die Tierfütterung notwendigen Sojafuttermittelimporte ersetzen.

Weizenstärke und -Gluten

Weizenstärke und Weizengluten

Am Standort Pischelsdorf werden auch in einer der Bioethanolproduktion vorgelagerten Weizenstärkefabrik Stärke und Gluten für die Lebens- und Futtermittelproduktion gewonnen. Durch die enge Integration der Weizenstärkeanlage und der bestehenden Bioethanolfabrik wird das eingesetzte Getreide in besonders effizienter Weise verwertet. So werden die zur Herstellung von Weizenstärke und –gluten ungenutzt bleibenden Rohstoffbestandteile in der Bioethanolerzeugung sowie zur Herstellung von ActiProt verwendet

Hochreine Kohlensäure

Hochreine Kohlensäure -
produziert durch Air Liquide

Auch das bei der Bioethanolerzeugung freigesetzte, vor der Verarbeitung in den Pflanzen gebundene, biogene CO2 wird in Pischelsdorf vom Industriegeaskonzern AIR LIQUIDE aufgefangen und genutzt. Rund 100.000 Tonnen werden für industrielle Anwendungen, etwa zur Herstellung kohlensäurehaltiger Getränke, verfügbar gemacht. Das Ergebnis ist nicht nur eine vollständige stoffliche Nutzung, sondern auch eine erhebliche Einsparung an fossilem CO2

Produktionsstandorte

Pischelsdorf

AGRANA betreibt seit 2008 im niederösterreichischen Pischelsdorf Österreichs einzige Bioethanolanlage.

In unserem Bioethanolwerk in Pischelsdorf|NÖ werden jährlich aus rund 600.000 Tonnen Getreide (derzeit: primär Weizen und Mais) etwa 250.000 m³ Bioethanol hergestellt. Bei einer Einführung von E10 in Österreich würde diese Menge ausreichen, um den gesamten österreichischen Bedarf an Bioethanol im Inland zu decken. Für die österreichische E10-Einführung müssten daher keine zusätzlichen Kapazitäten oder Ackerflächen für Rohstoffkulturen herangezogen werden, es würde lediglich weniger Bioethanol exportiert. Aktuell exportieren wir etwas mehr als die Hälfte der in Niederösterreich erzeugten Bioethanolmenge und verschenken damit CO2-Einsparungspotentiale, die Österreich zur Gänze selbst nutzen könnte, anstatt sie teuer in Form von Verschmutzungsrechten am Weltmarkt zuzukaufen.

Hungrana-Werk in Szabadegyháza

Die Hungrana Kft. in Szabadegyháza, an der AGRANA eine 50 %-Beteiligung hält, produziert in einer kombinierten Stärkeverarbeitungsfabrik Isoglukose und Bioethanol mit einer Kapazität von rund 187.000 m³ pro Jahr. Als Nebenprodukte der Isoglukose- und Bioethanolproduktion werden Maiskeime, Maiskleber und Futtermittel für die Tierzucht hergestellt. Als Rohstoff wird bei HUNGRANA ausschließlich Mais verwendet, wobei vier Monate des Jahres erntefrischer, sogenannter Nassmais, den Rest des Jahres Trockenmais verarbeitet wird.
Das im HUNGRANA-Werk produzierte Bioethanol wird ebenfalls im Rahmen der EU-Richtlinie zur Substitution von Benzin verwendet.

gesetzliche Rahmenbedingungen

Rahmenbedingungen

EU

Mit ihrer Verabschiedung der "Erneuerbare-Energien-Richtlinie" hat die EU im Jahr 2009 verbindliche Beimischungsziele für erneuerbare Energien im Transportsektor festgeschrieben: Bis zum Jahr 2020 muss ihr Anteil im Verkehrsbereich in allen Mitgliedsstaaten auf 10 %, bezogen auf den Energiegehalt, steigen.

Zur EU-Zielerreichung verwendete Biokraftstoffe müssen dabei strenge Nachhaltigkeitskriterien hinsichtlich Rohstoffaufbringung und -kultivierung sowie Treibhausgaseinsparungen gegenüber fossilen Kraftstoffen erfüllen, die im Rahmen einer Zertifizierung nach ISCC- Standard (International Sustainability & Carbon Certification) nachzuweisen sind.

Um den Nachhaltigkeitskriterien des ISCC-Standards zu entsprechen müssen Biokraftstoffe über ihren Lebenszyklus seit Januar 2017 mind. 50%, gegenüber fossilen Treibstoffen erzielen, um als solche zu gelten. Auch an die für die Bioethanolproduktion verwendeten Rohstoffe gibt es konkrete Anforderungen:

  • Rohstoffe dürfen nicht von Flächen mit hoher Biodiversität (zB. Regenwäldern, Mooren) stammen
  • Dünge- und Pflanzenschutzmittel dürfen nur limitiert eingesetzt werden
  • Eine lückenlose Verfolgbarkeit der Herkunft der eingesetzten Rohstoffe muss gegeben sein

Österreich

In Österreich wurde die EU-Biokraftstoffrichtlinie durch eine Substitutionsverpflichtung im Rahmen der Novelle der Kraftstoffverordnung im November 2004 erstmalig in nationales Recht umgesetzt. Im Rahmen ihrer Substitutionsverpflichtung müssen in Österreich nun seit Oktober 2008 5,75 % des Gesamtenergieinhalts aller in Verkehr gebrachten Kraftstoffe durch biogene Treibstoffe substituiert werden. Zur Erreichung dieses vorgeschriebenen Substitutionszieles können sowohl Biokraftstoffe, wie reiner Biodiesel oder der umweltfreundliche Kraftstoff SuperEthanol E85, als auch den Kraftstoffsorten Diesel und Benzin beigemischte Mengen biogener Treibstoffe herangezogen werden.

Die österreichische Substitutionsverpflichtung von 5,75 % des Energieinhaltes der in Verkehr gebrachten Kraftstoffe wird im Moment durch einen höheren Beimischungsprozentsatz von Biodiesel zu Diesel erreicht. Konkret werden dem an österreichischen Tankstellen abgegebenem Dieselkraftstoff derzeit 6,3 Energieprozent Biodiesel beigemischt. Da in Österreich eine Kraftstoffnorm für eine Beimischung von 5 Energieprozent von Bioethanol zu Benzin fehlt, werden Benzin aktuell nur rund 3,4 Energieprozent Bioethanol (das entspricht rund 5 Volumenprozent) beigemischt.

TU Studie - Weniger Feinstaub

Weniger Feinstaub durch Bio-Ethanol im Tank

Neue Studie der TU Wien zeigt: Eine höhere Beimischung von Bio-Ethanol in Benzinmotoren verbessert nicht nur die CO2-Bilanz sondern reduziert auch den Partikelausstoß von PKWs deutlich.

An der TU Wien wurde nun vom Institut für Fahrzeugantriebe und Automobiltechnik in Kooperation mit AGRANA in einer Reihe von Messungen untersucht, welche Auswirkungen verschiedene Beimischungsgrade von Bio-Ethanol auf die CO2- und Partikelanzahl-Emissionen von Benzin betriebenen Kraftfahrzeugen hat.

Bei den Messungen, die von Dipl. Ing. Marcus Szikora unter der Leitung von Institutsvorstand Univ. Prof. Dr. Bernhard Geringer durchgeführt wurden, ging es aber nicht primär um die CO2-Gesamtbilanz, sondern darüber hinaus um die Feinstaub-Emissionen, die bei typischem Fahrzeuggebrauch anfallen. Konkret wurden unterschiedliche Kraftstoffmischungen (mit 5%, 10% und 20% Bio-Ethanol-Anteil) mit drei verschiedenen Benzin betriebenen Fahrzeugen (einem PlugIn-Hybridfahrzeug und zwei PKW mit konventionellem Antriebsstrang) getestet. Die Untersuchungen fanden sowohl am Rollenprüfstand an der TU Wien als auch im realen Straßenverkehr („Onroad“) statt.

Die Ergebnisse hinsichtlich der Reduktion der Feinstaub-Partikel, konkret der Partikelanzahl-Emissionen, waren beeindruckend: Im Vergleich zum gewöhnlichen Benzin mit 5% Bio-Ethanol-Anteil kann der Partikelausstoß bei Steigerung auf 10% Bio-Ethanol um bis zu 23% gesenkt werden, bei einer Beimischung von 20% Bio-Ethanol sogar um bis zu 61% - siehe Abb. 2 und 3. „Das Ausmaß dieser Reduktion ist bemerkenswert – sowohl am Rollenprüfstand als auch bei den Messungen im realen Straßenverkehr konnten wir eine CO2- und eine markante Partikelanzahl-Emissionssenkung feststellen. Positiv anzumerken ist auch, dass eine solche Maßnahme der Beimischung alle Fahrzeuge, also auch die bestehende Flotte, positiv beeinflussen würde “ so Univ. Prof. Geringer.

Nachhaltigkeitsaspekte

Nachhaltigkeit in der Bioethanolproduktion

Bioethanol (nicht zu verwechseln mit Biodiesel) verbrennt weitgehend CO2-neutral, da die Pflanzen bei ihrem Wachstum so viel CO2 aufnehmen, wie bei ihrer energetischen Verwertung freigesetzt wird. Bioethanol verbrennt darüber hinaus ohne Ruß und ist schwefelfrei.

Die Umwelt sagt Danke: Analysen zeigen, dass AGRANA Bioethanol über seinen gesamten Lebenszyklus die von der EU geforderte Einsparung von 50% Treibhausgasemissionen gegenüber Benzin erfüllt.


Die Betrachtung des gesamten Lebenszyklus umfasst für Bioethanol die fünf wesentlichen Schritte: