Alternative Kraftstoffe

Klassischerweise werden Kraftstoffe hauptsächlich aus Erdöl hergestellt. Alternative Kraftstoffe sind entweder "biogen" oder "synthetisch". Biogene Kraftstoffe werden aus Pflanzen, Pflanzenresten und biogenen Abfällen oder Gülle gewonnen. Deshalb heißen sie auch Biokraftstoffe (Siehe Frage 2). Synthetische Kraftstoffe werden chemisch hergestellt (Siehe Frage 3).

Biokraftstoffe können aus unterschiedlichen Rohstoffen gewonnen werden: aus nachwachsenden Rohstoffen (Anbaubiomasse) wie Gerste, Mais, Raps, Zuckerrohr, Palm- und Sojaöl, aber auch aus Rest- und Abfallstoffen wie Stroh, Gülle oder Altspeiseölen. Diese Rohstoffe werden häufig zu Bioethanol bzw. Biodiesel verarbeitet. Ölpflanzen und Altspeiseöle können ebenso zu hydrierten Pflanzenölen (HVO) weiterverarbeitet werden und in dieser Form zur Kraftstoffherstellung genutzt werden. Das trifft zum Beispiel auf Palmöl zu, das bisher den größten Anteil einnahm. Ein weiterer Biokraftstoff ist Biogas, das in Erdgasfahrzeugen, fossiles Erdgas ersetzt.

Synthetische Kraftstoffe können aus unterschiedlichen Quellen stammen. Sie werden aus mehreren Ausgangsstoffen chemisch hergestellt bzw. synthetisiert – daher auch der Begriff synthetisch. Für ihre Herstellung wird viel Energie benötigt. Aus Kohle, Erdgas, Biomasse oder Industrieabgasen kann ein flüssiger Kraftstoff erzeugt werden. Eine weitere Art synthetischer Kraftstoffe, die sogenannten strombasierten Kraftstoffe (auch RFNBO – Renewable Fuels of Non Biological Origin), wird mit erneuerbarem Strom aus Wasser und ggf. CO₂ erzeugt. Dazu zählen Wasserstoff, synthetisches Methan (ähnlich Erdgas) und oder auch flüssige Kraftstoffprodukte.

Das "E" in E-Fuels steht für elektrischen Strom. Es handelt sich dabei nicht um einen rechtlich klar definierten Begriff. Im allgemeinen Gebrauch sind damit aber flüssige, synthetische Kraftstoffe gemeint, die durch den Einsatz von elektrischem Strom aus Wasser und CO₂ hergestellt werden. Bei Einsatz von ausschließlich zusätzlichem erneuerbaren Strom können sie verglichen mit fossilen Kraftstoffen eine Klimaschutzwirkung erzielen.

Paraffinische Dieselkraftstoffe können sowohl synthetisch, zum Beispiel aus Erdgas (GtL: Gas-to-Liquid) oder Strom (PtL: Power-to-Liquid) hergestellt werden, als auch aus biogenen Quellen, zum Beispiel aus hydrierten Pflanzenölen (HVO – Hydrotreated Vegetable Oils). HVO wiederum kann aus unterschiedlichen biogenen Quellen stammen, etwa aus Altspeiseöl oder Palmöl. Paraffinisch ist dabei ein chemischer Begriff, mit der gesättigte Kohlenwasserstoffe (chemisch enthalten diese nur Kohlen-Kohlenstoff-Einfachbindungen im Gegensatz zu sogenannten ungesättigten Kohlenwasserstoffen) bezeichnet werden, der aber keine Aussage über den Rohstoff enthält.

Diese Kraftstoffe können daher keinesfalls grundsätzlich als nachhaltig eingestuft werden. So wurden 2020 etwa 80 Prozent des in Deutschland eingesetzten paraffinischen Dieselkraftstoffs aus Palmöl erzeugt, das zu THG-Mehremissionen (vor allem durch indirekte Landnutzungseffekte) und zu sehr großen Biodiversitätsverlusten führt.

Bedingt durch die chemische Zusammensetzung unterscheiden sich die Eigenschaften paraffinischer Kraftstoffe von denen des regulären Dieselkraftstoffes. Sie erfüllen in Reinform daher nicht die Anforderung der Norm für Dieselkraftstoffe (DIN EN 590), welche in Deutschland maßgeblich ist, sondern sind in einer separaten Norm (DIN EN 15940) geregelt. Sie können (bezogen auf die Dichte von HVO) regulärem Dieselkraftstoff jedoch bis zu circa 26 Prozent beigemischt werden, ohne die Norm zu verletzen.

Alternative Kraftstoffe kommen in vielen Bereichen zum Einsatz. Bereits heute findet man sie in gewissen Anteilen im Straßenverkehr. Sie werden in der Regel konventionellem Kraftstoff beigemischt, der Diesel B7 stellt in Deutschland den Standard dar und besteht zum Beispiel bis zu sieben Prozent aus Biodiesel. Auch hydrierte Pflanzenöle und bestimmte synthetische Kraftstoffe können Dieselkraftstoff (siehe paraffinische Kraftstoffe) beigemischt werden.

Die Alternativen unterscheiden sich von konventionellen Kraftstoffen jedoch nicht nur durch ihre Herstellung, sondern auch durch Eigenschaften als Stoff. Es ist daher wichtig, dass das Gemisch aus konventionellem und alternativem Kraftstoff den gesetzlichen Anforderungen genügt, damit die Qualität des Kraftstoffes sichergestellt und die Fahrzeugverträglichkeit gewährleistet ist.

Nicht alle Alternativen zu herkömmlichem Benzin, Super und Diesel sind gleichermaßen gut für den Klima- und die Umweltschutz. Für die Förderung gibt es daher Anforderungen.

Laut der Biokraftstoff-Nachhaltigkeitsverordnung der Bundesregierung müssen Biokraftstoffe im Vergleich zu Diesel und Benzin deutlich klimafreundlicher sein. Sie müssen heute pro Liter je nach Alter der Produktionsanlage mindestens 50 bis 65 Prozent weniger Treibhausgase verursachen. Diese Mindesteinsparung wird in den kommenden Jahren steigen. Dabei wird die gesamte Herstellungs- und Lieferkette berücksichtigt. Außerdem müssen dabei weitere Nachhaltigkeitskriterien eingehalten werden. So dürfen zum Beispiel zum Anbau der Pflanzen für die Herstellung von Biokraftstoff keine Flächen mit hohem Kohlenstoffgehalt (wie tropische Regenwälder) oder mit hoher biologischer Artenvielfalt genutzt werden. Biokraftstoffe, die diese Standards einhalten, werden entsprechend zertifiziert. Die Kraftstoffhersteller können sich diese als Beitrag zum Klimaschutz – laut Gesetz auf die zu erfüllende Treibhausgasminderungs-Quote (THG-Quote) anrechnen lassen.

Übrigens: Die THG-Quote ist eine gesetzliche Verpflichtung an Kraftstoffanbieter, die THG-Bilanz ihres gesamten Kraftstoffes um derzeit 7 Prozent zu verbessern. Das erreichen sie, indem sie bspw. Biokraftstoffe beimischen, die CO₂ einsparen. Je besser der Biokraftstoff dabei ist, desto attraktiver ist es für den verpflichteten Kraftstoffanbieter. Die THG-Quote ist also ein Mechanismus, der besonders CO₂-arme alternative Kraftstoffe fördert und für diese eine Nachfrage und damit einen Markt erzeugt.

Selbst Biokraftstoffe, die als nachhaltig zertifiziert sind, können umwelt- und klimaschädliche Effekte haben. Die Zertifizierungssysteme können nicht alles erfassen. Auch wenn für Biokraftstoff kein Wald gerodet werden darf, verdrängt die Biospritproduktion die Nahrungsmittelerzeugung. Insbesondere der Anbau für Kraftstoffe auf Agrarflächen, die ursprünglich für die Nahrungsmittelproduktion gedacht war, kann dazu führen, dass die Nahrungsmittelproduktion in andere Gebiete wie Wälder oder Moore ausweicht (indirekte Landnutzungsänderung). Die Folge sind die Entwaldung tropischer Regenwälder oder die Trockenlegung von Feuchtgebieten – alles verbunden mit hohen Treibhausgasemissionen. Dies ist zum Beispiel häufig die Folge von Palmölplantagen. Deswegen sieht die im Dezember 2018 auf europäische Ebene verabschiedete Erneuerbare-Energie-Richtlinie (RED II) vor, dass Biokraftstoffe aus Anbaubiomasse nicht über den Status quo hinaus gefördert werden sollen. Im Rahmen der THG-Quote sind Biokraftstoffe auf der Basis von Palmöl ab 2023 nicht mehr auf die Quote anrechenbar (s.a. nächste Frage).

Kraftstoffe aus landwirtschaftlichen Reststoffen oder Abfallstoffen wie Altspeiseöle weisen diese Effekte nicht oder nur in geringem Maße auf und verursachen dank der Wiederverwertung weniger CO₂-Emissionen als Kraftstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen, die extra angebaut werden müssen.

Mit Einführung der Treibhausgasminderungs-Quote (THG-Quote) im Bundesimmissionsschutzgesetz im Jahr 2015 müssen quotenverpflichtete Inverkehrbringer von Kraftstoffen statt eines energetischen Mindestanteils an Biokraftstoffen die Treibhausgasemissionen ihrer Kraftstoffe verringern. Dies erreichen sie zum Beispiel indem Biokraftstoffe beigemischt werden. Zu den Anrechnungsoptionen zur Erfüllung der Vorgaben gehört auch zertifiziertes Palmöl.

Deutschland und die EU sind Vertreter und Verteidiger einer regelbasierten internationalen Ordnung. Eine Beschränkung von Biokraftstoffen aus bestimmten Rohstoffen muss WTO-konform ausgestaltet sein. Um bestimmte Rohstoffe von einer Förderung auszuschließen, muss die besondere Schädlichkeit des konkreten Rohstoffes im Vergleich zu anderen förderfähige Rohstoffen nachgewiesen sein. Es müssen allgemeingültige Kriterien festgelegt werden, an denen alle Rohstoffe hinsichtlich ihrer Schädlichkeit für die Biodiversität gemessen werden können. Dies fehlte bislang. Insofern war vor der Novellierung der Erneuerbare-Energien-Richtlinie (RED II) ein Ausschluss von Palmöl als Ausgangssubstrat für Biokraftstoffe nicht möglich.

Die RED II ist Ende 2018 nach über 2-jährigen Verhandlungen in Kraft getreten. Sie legt unter anderem EU-Ziele zur Erhöhung des Anteils erneuerbarer Energien bei Strom, Wärme/Kälte und Kraftstoffen fest. Die neue Richtlinie bietet aber auch einen Rechtsrahmen, um im Verkehr die Förderung zur energetischen Nutzung von Anbaubiomasse im Allgemeinen zu beschränken und Palmöl im Besonderen schrittweise in den kommenden Jahren auszuschließen.

Konkret sollen Biokraftstoffe aus Rohstoffen "mit hohen Risiko der indirekten Landnutzungsänderung (iLUC)" höchstens in derselben Menge wie im Jahr 2019 weiter angerechnet werden dürfen. Dies betrifft vorerst nur Palmöl. Ab spätestens 2023 soll der Anteil solcher Rohstoffe mit hohem iLUC-Risiko sukzessive verringert werden. Spätestens ab 2030 dürfen sie nicht mehr als Biokraftstoff auf die Ziele für erneuerbare Energien angerechnet werden ("Phase-out"). Dieser Zeitraum ist erforderlich, damit sich Import- und Exportländer und betroffene Wirtschaftsteilnehmer auf die neue Rechtslage einstellen können. Die Bundesregierung setzte diese Vorgaben im Jahr 2021 deutlich ambitionierter um. Im Jahr 2022 ist nur ein geringer Anteil an Palmöl zulässig. Ab dem Jahr 2023 ist gar kein Palmöl mehr zulässig.

Damit ist das Problem aber nicht vollständig gelöst. Denn auch andere Rohstoffe weisen negative Effekte auf. Daher gilt auch für Biokraftstoffe aus Nahrungs- und Futtermittelpflanzen allgemein eine klare Beschränkung: gemäß RED II ihr Anteil darf nicht über den Status quo hinaus anwachsen. Auch für diese Rohstoffe hat die Bundesregierung im Jahr 2021 eine scharfe Grenze eingezogen, sodass ihr Anteil nicht ansteigen kann.

Kraftstoffe aus Anbaubiomasse verursachen hohe CO₂-Emissionen. Ihr Rohstoff wird eigens für die Herstellung des Kraftstoffs erzeugt und womöglich von weither importiert. Hinzu kommen schädliche direkte und indirekte Effekte beim Anbau, z. B. durch Düngung.

Eine echte, nachhaltige Alternative ist ein Kraftstoff vor allem dann, wenn er aus Abfall- oder Reststoffen wie Altspeiseölen oder Stroh, die nicht anderweitig verwendet werden, gewonnen wird.

Auch die EU-Gesetzgebung erkennt das an. Alternative Kraftstoffe aus Abfall- und Reststoffen sind besonders förderwürdig und können nach der Erneuerbaren-Energie-Richtlinie doppelt auf die nationalen Ziele im Verkehr angerechnet werden.

In Deutschland angebotene Kraftstoffe müssen die technischen Anforderungen bestimmter Normen (DIN bzw. EN) erfüllen   

Beispielsweise haben paraffinische Dieselkraftstoffe eine geringere Dichte und erfüllen in Reinform nicht die Mindestdichte, die in der Norm für Dieselkraftstoff (DIN EN 590) vorgegeben ist. Ein Gemisch aus herkömmlichem Diesel und bis zu 26 Prozent paraffinischem Dieselkraftstoff erfüllt jedoch noch die Mindestdichte.

Nach derselben Norm können dem Dieselkraftstoff bis zu 7 Prozent Biodiesel beigemischt werden, welcher, ebenso wie paraffinischer Dieselkraftstoff, beispielsweise aus nachhaltigem Altspeiseöl hergestellt werden kann. Damit kann angebotener Dieselkraftstoff insgesamt zu 33 Prozent aus Altspeiseöl bestehen.

Die Beimischungsgrenzen ergeben sich also aus den Anforderungen für fertige Kraftstoffe, die in verschiedenen DIN/EN-Normen geregelt sind. 

Nein. Es gibt kein staatliches "Genehmigungsverfahren" für Kraftstoffe. Kraftstoffe, die an der Tankstelle oder als Beimischung angeboten werden, müssen mindestens die Anforderungen bestimmter Normen erfüllen. Diese Normen werden zwischen Kraftstoffproduzenten und Fahrzeugherstellern vereinbart und beim Deutschen Institut für Normung (DIN) hinterlegt. Die gültigen Normen werden in der Verordnung über die Beschaffenheit und die Auszeichnung der Qualitäten von Kraft- und Brennstoffen (10. Bundesimmissionschutz-Verordnung (BImSchV)) aufgenommen.

Diese Regelung stellt sicher, dass nur Kraftstoffe verkauft werden dürfen, für die die Fahrzeughersteller einen einwandfreien Betrieb garantieren. Wer Kraftstoffe ohne Herstellerfreigabe verwendet, kann sich bei Fahrzeugschäden daher nicht auf die Garantie berufen. Der Einsatz geschieht auf eigenes Risiko.  

In den zuständigen Gremien des Fachausschusses für Mineralöl- und Brennstoffnormung (FAM) im Deutschen Institut für Normung (DIN) arbeiten Expertinnen und Experten aus verschiedenen Bereichen, nämlich der Fahrzeughersteller und Mineralölwirtschaft, der Zulieferindustrie, Verbraucherverbänden und Behörden, zusammen. Die Einhaltung der Normen überwachen die zuständigen Behörden der Länder.

Nein. Beimischungsgrenzen sind technisch begründet und stellen nach derzeitiger Marktlage keine reale Einschränkung dar. Zum Beispiel enthält ein Liter Diesel zurzeit durchschnittlich nur 0,8 Prozent Biokraftstoff aus Altspeiseöl. Technisch möglich sind bis zu etwa 33 Prozent (Siehe auch Frage: „Warum können einige alternative Kraftstoffe in der Regel konventionellen Kraftstoffen nur beigemischt werden?“). Wieviel Biokraftstoff aus welchem Rohstoff beigemischt wird, ist letztlich auch eine Frage des Preises. Mit welchen alternativen Kraftstoffen die Kraftstoffanbieter die Treibhausgasquote erfüllen, entscheiden die Marktteilnehmer am freien Markt.

Die technisch bedingte Beimischungsgrenze bietet also auch in den kommenden Jahren noch genügend Raum, um den Markthochlauf alternativer Kraftstoffe aus Altspeiseölen zu ermöglichen. Die Nichtzulassung des Reinkraftstoffs dient auch dem Verbraucherschutz, um falsches Betanken zu verhindern.

Sowohl für die Klimaauswirkungen, als auch für die Abhängigkeit von fossilen Kraftstoffen spielt es keine Rolle, ob die verfügbaren nachhaltigen Kraftstoffe von einzelnen Fahrzeugen in Reinform verwendet werden, oder die gleiche Menge auf alle Fahrzeuge als Beimischung verteilt wird.

Vor allem hydriertes Pflanzenöl (HVO) wird aus Palmöl hergestellt. Das verschlechtert die Treibhausgasbilanz des Kraftstoffes erheblich, weil wegen des Anbaus von Ölpalmen große Teile des Regenwaldes in Südostasien gerodet werden und anschließend über weite Strecken nach Europa verschifft wird. Allein 2017 wurden 52 Prozent des Palmöls in Deutschland für Kraftstoffe wie HVO verwendet.

Nein. Im Gegenteil. Alternative Kraftstoffe werden in den kommenden Jahren einen wichtigen Beitrag zur Minderung des Treibhausausstoßes im Verkehr leisten. Auch langfristig werden Teile des Verkehrs (zum Beispiel der Luftverkehr und Teile des Seeverkehrs) technisch nicht elektrifiziert werden. Insbesondere für diesen Bereich sind alternative Kraftstoffe aus Abfällen wie Gülle, Stroh oder Öl- und Fettresten notwendig. Deshalb verpflichtet die Bundesregierung Kraftstoffanbieter ihre Treibhausgasemissionen zu senken (über die THG-Quote), was durch den Einsatz solcher alternativer umwelt- wie klimafreundlicher Kraftstoffe möglich ist. Die Vorgaben dazu werden zudem immer weiter verschärft. Außerdem fördert die Bundesregierung die Erforschung und Entwicklung neuer Kraftstoffarten.

Vor allem die Verfügbarkeit von wirklich umweltfreundlichen Kraftstoffen ist ein Problem. Die vorhandenen Ausgansstoffe für nachhaltige biogene Kraftstoffe reichen nicht annähernd aus, um große Mengen fossiler Kraftstoffe zu ersetzen. Erzeugungsanlagen für synthetische Kraftstoffe mit den dazugehörigen großen Mengen an Anlagen für erneuerbaren Strom müssen erst errichtet werden, bevor diese einen Beitrag leisten können. Prognosen gehen davon aus, dass strombasierte Kraftstoffe vor 2030 nicht in nennenswerten Mengen verfügbar sein werden.

Um die Klimaschutzziele zu erreichen, werden alle zur Verfügung stehenden umweltfreundlichen und emissionsarmen Kraftstoff-Optionen gebraucht. Fahrzeuge mit Verbrennungsmotoren werden noch viele Jahre in Betrieb sein. Für sie sind Alternativen zu herkömmlichem Diesel und Benzin wichtig. Alternative Kraftstoffe können einen wichtigen, aber nur begrenzten Beitrag zum Klimaschutz leisten. Ohne eine Reduzierung des enormen Kraftstoffbedarfes werden die Klimaschutzziele nicht erreicht werden können. Hier bietet die energieeffiziente Elektromobilität einen entscheidenden Vorteil.  In bestimmten Bereichen wie dem Individualverkehr ist der direkte Einsatz von Strom auch aus Klimasicht klar besser, selbst unter Berücksichtigung des aktuellen deutschen Strommixes.

Für den Luft- und Langstreckenseeverkehr bieten kurzfristig fortschrittliche Biokraftstoffe und langfristig alternative Kraftstoffe auf Wasserstoffbasis (e-Kerosin) eine Perspektive.

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