1. Einleitung 

An den Tankstellen zeigt sich: die Spritpreise steigen weiter auf bisher nicht gekannte Höhen. Konnten wir Ende 2001 noch Rohölpreise in New York um 20 Dollar pro Barrel verzeichnen, alarmierte uns im September 2002 angesichts der Irak-Krise das Niveau um 30 Dollar. Aber die Eroberung des Irak als Land mit den zweithäufigsten Erdöl vorkommen der Welt im April 2003 durch die Amerikaner hat keine Entspannung des Weltölmarktes gebracht. Schon Pfingsten 2004 wurde die kritische Grenze von 40 Dollar, im Oktober des gleichen Jahres sogar 50 Dollar überschritten. Und obwohl die OPEC sich redlich bemüht, die Ölförderung noch zu steigern, sind wir Ende August 2005 schon bei 68 und im August 2006 sogar bei 78 Dollar je Barrel angelangt! Wie soll es weitergehen? Ist kein Ende der Preisspirale abzusehen? Wird in absehbarer Zeit sogar die 100-Dollar Schwelle überschritten sein? 

Unter diesen neuen Rahmenbedingungen erscheint ein bisheriges Nischenprodukt der Landwirtschaft in einem völlig neuen Licht: Pflanzenöl, das zukünftige Gold der Landwirte, das nicht nur als Nahrungsmittel und Industrierohstoff, sondern in zunehmendem Maße auch als Energieträger und Kraftstoff an Bedeutung gewinnt. 

Pflanzenöl ist biochemisch gespeicherte Sonnenenergie höchster Dichte. Jedem Samenkorn hat die Natur eine Portion Pflanzenöl mitgegeben: Eine geniale Starthilfe, um den Sämling unter den verschiedensten Umweltbedingungen und noch völlig unabhängig von Licht und Nährstoffen die Chance zur Wurzel- und Sprossbildung zu geben. Im Vergleich zu Biofeststoffen (Holz, Stroh) & Biogas stellt Pflanzenöl die dichteste Energieform der Photosynthese dar. Mit einer Energiedichte von rund 9,2 kWh je Liter liegt es ziemlich genau zwischen Benzin (8,6 kWh/l) und Diesel (9,8 kWh/l). Im Gegensatz zu Benzin und Diesel ist Pflanzenöl je doch regenerativ, CO2-neutral und frei von Schwefel, Schwermetallen und Radioaktivität. Es besteht nur aus Kohlenstoff (C), Wasserstoff (H) und ein wenig Sauerstoff (O) im Verhältnis von etwa C60H120O6. 

Können aber Pflanzenöle den fossilen Energieträger „Erdöl“ überhaupt annähernd ersetzen? 

Wie groß ist das Potenzial an gewinnbaren Pflanzenölen in Deutschland und weltweit? Schließen sich Ölpflanzenanbau und Nahrungsmittelanbau nicht gegenseitig aus? Welche Stellung nehmen im Vergleich Biodiesel, Bioethanol und Biogas ein? Und heißt der Ideal-Treibstoff der Zukunft nicht ‚Sun Fuel‘, auf den VW und Daimler-Chrysler derzeit euphorisch setzen? 

Auf diese und weitere Fragen im Zusammenhang mit der Herstellungseffizienz, der Umweltfreundlichkeit und der Kosten der Treibstoffe soll im Folgenden kurz eingegangen werden. 

2. Pflanzenöl und andere biogene Treibstoffe 

Vergleicht man Rapsöl hinsichtlich des Siedepunktes und der Energiedichte mit Wasserstoff, Biomethanol, Bioethanol, Biogas (Biomethan) und Biodiesel (s. Tab. 1), dann schneidet es hervorragend ab. Der hohe Siedepunkt (>240o C) belegt seine Ungefährlichkeit (schwer brennbar, nicht explosionsgefährdet, nicht flüchtig) und seine Energiedichte ist die höchste aller Bio-Treibstoffe. Die Energiedichte von Biomethan und Bioethanol beträgt 67% von Rapsöl, die von Biomethanol 54% und die von flüssigem Wasserstoff (bei –253oC) sogar nur 25%. Der erforderliche Aufwand bei der Treibstoff-Herstellung ist beim naturbelassenen Pflanzenöl minimal. Nur 5 bis 15% Fremdenergie müssen zu seiner Herstellung eingesetzt wer den. Deswegen schneidet es bei der Energie-Effizienz mit 85 bis 95% am besten ab (s. Abb. 1). Während Biodiesel mit rund 70% auch noch recht gut ist, liegen gemäß ZUBERBÜHLER et al. (2003) Wasserstoff und Methanol zwischen 50 und 60 %, ‚SunFuel‘ (= FT-Fuel oder BTL= Bio mass To Liquid) jedoch zwischen 30 und 40%. 

Eine genaue Energiebilanz der aufwändigen Prozesskette von ‚Sun Fuel‘ (u.a. Synthesegas-Herstellung, zusätzliche Wasserstoff-Bereitstellung, Fischer-Tropsch-Synthese) sind die Befürworter dieses ‚Idealtreibstoffs‘ der Politik und der Öffentlichkeit bisher schuldig geblieben. Grundüberlegungen jedoch deuten darauf hin, dass die Energie-Effizienz von ‚Sun Fuel‘ nicht einmal 20 % betragen könnte (KAISER & SCHRIMPFF, 2003). Darüber hinaus sind nach LURGI (2004) nur zentrale Großraffinerien in der Größe von mehr als 1000 MW thermischer Leistung und Tagesproduktionskapazitäten ab 6000 Tonnen Disigner-Treibstoff wirtschaftlich möglich. Wasserstoff- und Methanol-Anlagen ließen sich immerhin schon ab Produktionsgrößen von 10 MW realisieren. Die Biodiesel- und vor allem Pflanzenöl-Produktion dagegen lässt sich dezentral in Kleinanlagen deutlich unter 1 MW umsetzen (vgl. Tab. 2). 

In Tabelle 2 sind neun Biogene Treibstoffe aufgeführt. Sie werden bezüglich ihres Produktionsaufwandes, der wirtschaftlichen Mindestgröße der Produktionsanlagen, der Energiedichte, der Herstellungseffizienz und der angestrebten bzw. schon realisierten Marktpreise verglichen. Bei der Frage nach der Herstellungseffizienz wird das Output-Input-Verhältnis der zur Herstellung benötigten (Input) zur anschließend dann verfügbaren Energiemenge (Output) betrachtet. Nur Werte größer 1 machen energetisch einen Sinn, weil nur dann mit einem Energiegewinn gerechnet werden kann. Je größer dieser Quotient ausfällt, desto vorteilhafter ist der jeweilige Bio-Treibstoff. Unter diesem Gesichtspunkt sind Biomethanol, Wasserstoff und besonders SunFuel (BtL) sehr fragwürdig. Dagegen schneiden die Pflanzenöle mit 6,7 bis 32 am allerbesten ab. 

Hinsichtlich der klimarelevanten Emissionen bei der Herstellung und Verwendung der Bio-Treibstoffe und der Treibstoffpreise schneiden Biogas, Biodiesel und vor allem Pflanzenöl unübertroffen gut ab (s. Abb. 2). Bioethanol erscheint in der Abbildung leider nicht, dürfte aber zwischen Methanol aus Holz und Biogas im unteren zweiten Quadranten an gesiedelt sein, vor allem wenn gekoppelte Bioethanol-Biogas-Anlagen auf landwirtschaftlichen Höfen entstehen würden, die den Synergieeffekt der gemeinsamen Produktion (die Abwärme von Biogas-BHKW wird für den Destillationsprozess der Bioethanol Herstellung genutzt und umgekehrt, die Dünnschlempe der Ethnanol Anlage kann unverändert in die Biogas-Anlage eingebracht deren Biogas-Ertrag steigern) und kurze Transportwege nutzen könnten (SCHRIMPFF, 2003:20). 

3. Pflanzenöl Potenziale 

Wenn man bedenkt, dass rund 270.000 Pflanzenarten weltweit bekannt sind, wovon mehr als 30.000 als essbar gelten, aber nur 120 Arten Bedeutung im Anbau haben, von denen wiederum nur 9 Arten für 75 % der menschlichen Nahrung sorgen, dann erkennt man, welche Nahrungseinfalt sich die moderne menschliche Gesellschaft trotz der ungeheuren natürlichen Pflanzenvielfalt zumutet. 

Was für den Nahrungsmittelbereich gilt, trifft verstärkt für den Bereich der Ölpflanzennutzung zu: In Deutschland werden fast nur Raps (>80%) und daneben Sonnenblumen sowie Öl-Lein in nennenswerter Menge angebaut. Dabei wären bei uns mehr als 15 Ölpflanzen anbaufähig (z.B. Rübsen, Ölrettich, Ölrauke, Leindotter, 3 Arten von Senf, Saflor, Ölmadie, Ölziest, Lupinen, Hanf u.a.), europaweit sogar rund 50 Arten, weltweit wahrscheinlich über 2000 Arten. Letztlich enthalten alle Samen und das Fruchtfleisch mancher Gehölze (z.B. Avocado, Ölpalme) Pflanzenöle bzw. Pflanzenfette. So zahlreich die Züchtungen in Hinblick auf Steigerung der Öl-Erträge oder der Veränderung der Fettsäuremuster bei einigen wenigen Ölpflanzen (wieder insbesondere Raps und Sonnenblume) in Bezug auf Speiseöl Qualität oder industrielle Anwendungen erfolgten, so hat nahezu keine züchterische Arbeit bisher stattgefunden, was die Nutzung von Pflanzenölen als Energieträger anbelangt (vgl. SCHUSTER, 1992). Das qualitative Potenzial ist also so gut wie unerschlossen. 

Auch das quantitative Potenzial ist wenig bekannt. Dennoch können zuverlässige Anhaltswerte genannt werden. Angenommen, in Deutschland würde nur aus dem gut durchgezüchteten 00-Raps Pflanzenöl gewonnen, der einen Kornertrag von rund 4 Tonnen je Hektar mit einem Ölgehalt von über 40% hat, dann könnte mit einem theoretischen Ölertrag von 1,6 t/ha gerechnet werden. Bei einer Kaltpressung ohne Extraktion beträgt die Ausbeute 85%, es könnten also 1,36 t/ha Rapsöl gewonnen werden. Da Raps nur alle 4 Jahre auf derselben Fläche angebaut werden kann, könnte maximal jeder 4. Hektar mit Raps genutzt werden. Von 12 Mio. ha Ackerfläche in Deutschland wären also 3 Mio. ha mit Raps bebaubar, die 4 Mio. Tonnen Pflanzenöl (1,36 t/ha x 3 Mio. ha) pro Jahr liefern würden. 

Der Inlandsabsatz von Dieselkraftstoff betrug 1997 gemäß dem Bundeswirtschaftsministerium 26,3 Mio. Tonnen. Geht man von etwa gleich hohem Verbrauch der Motoren bei Verwendung von Diesel- oder Pflanzenöl-Treibstoff aus, so wäre die deutsche Landwirtschaft rechnerisch in der Lage 15% (4 : 26,3) des der zeitigen Dieselverbrauchs zu erzeu gen. Der heutige durchschnittliche Kraftstoffverbrauch im Dieselbereich (einschließlich Lkw und Bussen) kann mit ca. 9 Liter je 100 km angesetzt werden. 3-Liter-Fahrzeuge (z.B. VW-Lupo) sind schon auf dem Markt und plausible Entwicklungen in Richtung 1,5 Liter-Fahrzeugen werden angegangen (z.B. L22 der Firma Loremo München). Würde es gelingen, den durchschnittlichen Verbrauch auf 3 Liter zu verringern, dann könnte die deutsche Landwirtschaft fast die Hälfte (45%) des Dieselbedarfs decken. 

Bei den Überlegungen zum Potenzial der Pflanzenöle sollten wir uns aber nicht auf die Grenzen Deutschlands beschränken. Auch eine Einschränkung auf die EU (die in naher Zukunft vielleicht schon 80% des EU Dieseltreibstoffbedarfs durch Pflanzenöle substituieren könnte) ist nicht erforderlich. Das tun wir bezüglich der heutigen Kraftstoffe (Diesel und Benzin) ohnehin nicht: deutlich weniger als 3 % des in Deutschland benötigten Erdöls stammt aus deutschen Erdölquellen! 

Weltweit gesehen ist das Potenzial an Pflanzenölen selbst für den heutigen Erdölbedarf ausreichend. Eine - zugegeben stark vereinfachte - Rechnung mit dem Anbau nur einer exemplarischen Ölpflanze – der Ölpalme in den Tropen – kann es belegen (s. Tab. 3). Auf Afrika bezogen würden 12 % der Landfläche beansprucht, weltweit wären es 2,6 %. Natürlich kann niemand ernsthaft fordern, ein Achtel der Fläche Afrikas mit Ölpalmen zu bepflanzen, schon aus ökologischen und klimatischen Gründen nicht. Aber jedes Land der Erde könnte seine eigenen heimischen Ölpflanzen auf 1-5% seiner Fläche anbauen, Ölpflanzen, die zum 

Teil wie „Unkraut“ gedeihen (z.B. Rizinus in den Tropen, Purgiernuss in der Sahelzone und Leindotter in Mitteleuropa). Auf jeden Fall sind die Pflanzenöl-Potenziale weitaus höher, als wir auf den ersten Blick meinen. Und dank der übrigen Erneuerbaren Energiequellen im solaren Energiemix und der bisher kaum eingesetzten Energiespartechniken steht uns eine breite Palette an realisierbaren Möglichkeiten zur Verfügung. 

4. Ölfruchtanbau in Konkurrenz zum Nahrungsmittelanbau?

 Vielfach wird an dieser Stelle der Ein wand erhoben, mit Ölpalmen oder anderen Ölpflanzen bebaute Flächen würden für die Nahrungsmittel Erzeugung entfallen, und dies könne man sich angesichts des Nahrungsmittelmangels gerade in der Dritten Welt nicht leisten. Aber schließt der Ölpflanzenanbau tatsächlich den Nahrungsmittelanbau aus? 

Unterstellt man, dass der Landbau auch in Zukunft das System von Monokulturen beibehalten wird, dann scheint der o. g. Einwand nicht wider legbar. Denn ein Feld, das nur mit Raps zu einem Zeitpunkt bebaut wird, steht selbstverständlich im gleichen Zeitraum nicht für Getreideanbau zur Verfügung. Allerdings ist die se Sichtweise verkürzt und berücksichtigt nicht zwei Aspekte des Raps- bzw. des Ölpflanzenanbaus an sich, die der Nahrungsmittel-Erzeugung letztlich zugute kommen: 

A) Raps bzw. andere Ölfrüchte sind (oder können) vorzügliche Vorfrüchte für den Getreideanbau unmittelbar danach sein: Die in aller Regel tiefreichende und im Boden verbleibende beträchtliche Wurzelmasse der Ölvorfrüchte wird von Bodenorganismen abgebaut und stellt eine Steigerung des Kohlenstoff- und Humushaushaltes des Bodens dar. Ferner wachsen die Wurzeln der Getreide pflanzen überwiegend in die verbleibenden Wurzelröhren der Vorfrüchte und können daher einen größeren Bodenraum erschließen. Die Folge sind signifikant erhöhte Getreide Erträge ohne zusätzliche Düngung, eine Erfahrung, die weit verbreitet und inzwischen allgemein anerkannt ist. B) Bei der Ernte und der dezentralen Verarbeitung der Rapskörner fallen zwei wertvolle Produkte an: ca. 1300 kg/ha des begehrten Rapsöles (das übrigens bei 00-Raps auch ein her vorragendes Speiseöl ist) und weitere 2700 kg/ha des Rapskuchens, der ein idealer Ersatz für zu importieren des Soja-Schrot als Kraftfutter bei der Rinder- und Schweinehaltung ist. Verwendet man das Rapsöl nicht als Speiseöl, sondern als Kraftstoff, verbleibt immer noch doppelt so viel an eiweiß- und mineralstoffreichem Rapskuchen, der – kaltgepresst – auch Antioxidantien und Vitamine enthält, und der nicht nur als Viehfutter, sondern - nach einer entsprechenden Aufbereitung - auch als menschliche Nahrung Verwendung finden könnte. Auch bei der Ölpalme fällt neben dem Palmöl aus dem Fruchtfleisch und dem Palmkernöl aus dem Samen ein noch fettes, eiweißreiches und daher außerordentlich nahrhaftes Fruchtfleisch an, das gekocht von der heimischen Bevölkerung sehr begehrt ist. Der o. g. Einwand verliert ganz an Bedeutung, wenn man - anstelle von bisher eintönigen Monokulturen - in einem zukünftigen Landbau vielfältigen Polykulturen (Mischfruchtanbausysteme) den Vorzug geben wird. In Bayern laufen seit mehr als 10 Jahren sehr vielversprechende private Feldversuche bei Öko-Landwirten: Sommerweizen, Gerste und Hafer, ja sogar Erbsen werden jeweils zusammen mit Leindotter (Camelina sativa (L.) Crtz., einem ursprünglichen Unkraut des Leinanbaus) gesät, gleich zeitig geerntet und gedroschen und die unterschiedlichen Samen per Siebsätze problemlos getrennt (Institut für Energie- und Umwelttechnik München & Kramerbräuhof, Pfaffenhofen). 

Das Ergebnis: Die Erträge der drei Getreidearten sind - verglichen mit den entsprechenden Reinsaaten - etwa gleich (40 bis 50 dt/ha), die Backqualität des Getreides ist aber besser (um 4 - 6 %-Punkte höhere Kleberanteile), so dass höhere Preise erzielt werden können. Die Ernte Erträge bei Futtererbsen sind je nach der Witterung sogar um bis zu 30 % höher: Der wesentliche Grund: Die Erbsen ranken am Leindotter empor, können mehr Schoten ausbilden und sind selbst nach einem sommerlichen Gewitterregen erntefähig (Lagerungsverluste entfallen!). Außer dem verdrängt Leindotter andere, stärker mit dem Getreide und Erbsen konkurrierende Unkräuter. Der Unkrautdruck solcher Mischfruchtbestände ist deshalb ausgesprochen gering, eine Unkrautbekämpfung z.B. durch Einsatz von Herbiziden oder Striegeln erübrigt sich. Ferner werden im Getreide-Leindotter-Mischanbau um die 100 Liter Leindotteröl je Hektar, im Erbsen Leindotter-Anbau sogar bis 300 Liter/ha Leindotteröl erzielt. Die bemerkenswerte Steigerung des Leindotteröl-Ertrags um bis zum Dreifachen ist wohl auf positive Synergie Effekte der zwei Pflanzenarten (z.B. zusätzliche Stickstoff-Versorgung des Leindotters durch die N-bindenden Erbsen) zurückzuführen. Darüber hinaus kann mit bis zu 600 kg/ha an Leindotterkuchen als Kraftfutter gerechnet werden (MAKOWSKI & PSCHEIDL, 2003:77). 

Fazit: 

Die beschriebenen Erfahrungen in Bayern zeigen, dass keine oder nur unwesentliche Minderungen in der Nahrungsmittel-Erzeugung bei Mischfrucht-Anbau zustande kommen, aber Pflanzenöle als Kraftstoffe zusätzlich aus ‚Unkräutern‘ in nicht geringem Maße quasi gratis gewonnen werden können.

Quellen 

KAISER, T. & SCHRIMPFF, E. (2003): „Überlegungen zur Energiebilanz der ‚Sun Fuel‘- (Choren-Fuel)-Herstellung“ unveröff. 2 S. 

MAKOWSKI, N. & PSCHEIDL, M. (2003): „Anbau von Leindotter – Alternativen im ökologischen und konventionellen Landbau“, RAPS 2 (2003), S. 73-77 

SCHRIMPFF, E. (2001): „Treibstoff der Zukunft: Wasserstoff oder Pflanzenöl?“ energie pflanzen III (2001), S.28-31 

SCHRIMPFF, E. (2002): „Biodiesel oder Pflanzenöl? – Zur Frage nach der besseren Treibstoffstrategie“ IFAS, Inst. f. an gew. Stoffstrommanagement, Biomasse Tagung 21.-22.11.2002, Umwelt-Campus Birkenfeld 

SCHRIMPFF, E. (2003): „Landwirte als Energiewirte“ ÖkologiePolitik Nr. 113 (März 2003), S. 20 

SCHUSTER, W. (1992): „Ölpflanzen in Europa“ DGL-Verlag Frankfurt/M., 240 S. 

SENN, T. (2004): „Bioethanol: Treibstoff der Zukunft? – Energie-, Öko-und Kosten bilanz einer dezentralen nachhaltigen Produktion“. Tagungsband BioEnTa 2004, Witzenhausen, S. 47-53 

SERGIS-CHRISTIAN, L. & BROUWERS, J. (2005): „Dezentral hergestelltes, kalt gepreßtes Pflanzenöl (konv. Raps, Öko Raps, Leindotter im Mischfruchtanbau) im ökologischen Vergleich mit Dieselkraft stoff“. Arbeitsergebnisse Sonderh. 3, Aachen / Witzenhausen, Zeitschr. d. AG Land- u. Regionalentw. am FB Ökolog. Agrarwissensch. der Univ. Kassel 

ZUBERBÜHLER, SPECHT, WEST & BANDI (2003): „Alternative Fuel Concepts – Competence Network Renewable Fuels“ in: 4th Intern. Colloquium Fuels, W.J.Bartz (Ed), S. 61