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20-03-2018 | Biomasse | Im Fokus | Article

HVO könnte hocheffizienter Ersatz für Heizöl sein

Author:
Frank Urbansky

Soll die Ölheizungstechnik eine Zukunft haben, braucht sie nachhaltig produzierte und die Umwelt schonende Brennstoffe. Eine Möglichkeit wären hydrierte Pflanzenöle. Politisch ist deren Lage unklar.

Flüssige Energieträger sind dank ihrer hohen Energiedichte auch hocheffizient. "Biomasse kann durch technische Prozesse in vielfältiger Form in feste, flüssige oder gasförmige Energieträger umgewandelt werden […], so dass es zahlreiche Nutzungsmöglichkeiten gibt. In den letzten Jahren wurden verstärkt Bioenergieträger zur partiellen Substitution fossiler Energieträger eingesetzt, so beispielsweise durch die Beimischung von Biokraftstoffen in Otto- und Dieselkraftstoff oder durch die Einspeisung von aufbereitetem Biogas in das Erdgasnetz", beschreiben die Springer Vieweg-Autoren Viktor Wesselak, Thomas Schabbach, Thomas Link und Joachim Fischer auf Seite 521 des Buchkapitels Biomasse die Möglichkeiten fossile Brennstoffe durch "grüne" zu ersetzen. 

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2017 | OriginalPaper | Chapter

Biomasse

Biomasse kann durch technische Prozesse in vielfältiger Form in feste, flüssige oder gasförmige Energieträger umgewandelt werden (vgl. Abb. 7.1), so dass es zahlreiche Nutzungsmöglichkeiten gibt.


Die Beimischung zum Diesel hat auch eine Bedeutung für den Wärmemarkt. Bisher wird dazu Fatty Acid Methyl Ester (FAME) verwandt, ein verestertes Rapsöl, das in Deutschland sowohl als Substitut für fossilen Diesel mit sieben prozentiger als auch bei Heizöl mit zehn prozentiger Beimischung genutzt wird.

Industrielle Produktion

Doch FAME ist umstritten, weil es als Biokraftstoff der ersten Generation gilt. Deren Einsatz will die EU binnen weniger Jahre halbieren, Grund dafür ist die Tank-Teller-Diskussion sowie der hierzulande geführte Streit um die "Vermaisung" – oder in diesem Falle besser "Verrapsung" – der Felder. Zum Einsatz sollen stattdessen Biokraftstoffe der zweiten Generation kommen. Zu diesen könnte unter Umständen hydriertes Pflanzenöl zählen, wenn es denn aus nachhaltigen Quellen kommt.

Dieses wird vom finnischen Konzern Neste bereits im industriellen Maßstab produziert, und zwar im nahe Helsinki gelegenen Porvoo sowie im Rotterdamer Hafen. Die Gesamtkapazität der Anlagen liegt bei 2,6 Millionen Tonnen im Jahr. Eingesetzt werden dafür Raps- und Sojaöle sowie tierische Fette und andere Abfall- und Reststoffe. Nach Angaben des Konzerns könnte die Anlage zu 100 Prozent mit letzterem bedient werden. Dann könnte HVO (Hydrotreated Vegetable Oil) auch als Biokraftstoff der zweiten Generation anerkannt werden.

HVO entsteht wie folgt: Zuerst werden feste Stoffe und Wasser aus dem Pflanzenöl entfernt. Danach kommt das Hydrotreating-Verfahren zum Einsatz. Mittels Kobalt- und Nickel-Katalysatoren sowie einem Druck von 48 bis 152 bar und bei Temperaturen zwischen 350 und 450 Grad Celsius entsteht HVO. Für eine Tonne HVO werden etwa 1,23 Tonnen Pflanzenöl benötigt. Als Nebenprodukt entstehen verschiedene Brenngase, die gleich wieder in der Produktion genutzt werden.

Erfolgreich getestet

HVO wurde schon erfolgreich in mehreren Fahrzeugflotten sowie in der Luftfahrt getestet. Das Oel-Wärme-Institut in Herzogenrath, ein An-Institut der RWTH Aachen, hat zudem den Einsatz in Ölheizungen getestet. Der Brennstoff hat dabei gegenüber klassischem Heizöl mehrere Vorteile: Er enthält weder Sauerstoff, Stickstoff, Schwefel oder Aromaten. Das wiederum schont die Heiztechnik bei der Verbrennung. Zudem ist es vollhydriert und gesättigt, was gegenüber FAME eine deutlich bessere Lagerqualität verspricht. Im Gegensatz zu FAME kann es auch zu 100 Prozent in einer Ölheizung verbrannt werden.

Doch einem großflächigen Einsatz im Wärmemarkt stehen zwei Probleme im Weg. Zum einen wäre das die geringe Produktionskapazität. Selbst alle Neste-Kapazitäten würden gerade mal rund 16 Prozent des gesamten deutschen Heizbedarfs abdecken. Zum andere besteht die Rohstoffbasis eben nicht nur aus Abfallstoffen, sondern auch aus Anbaubiomasse. Und daraus erzeugte Kraftstoffe sind jene von der EU ungeliebten der ersten Generation.

"Hydrotreated Vegetable Oil (HVO) ist ebenfalls ein Kraftstoff, der mit hohem Anteil in konventionellen Dieselkraftstoff eingemischt werden kann oder auch in Reinform einsetzbar ist. Daher wird HVO in vielen Publikationen ebenfalls als fortschrittlicher Biokraftstoff bezeichnet, obwohl die Konkurrenz zur Nahrungs- und Futtermittelproduktion durch den Einsatz von Pflanzenölen als Rohstoff durchaus gegeben ist", verweisen auf Seite 148 ihres Buchkapitels Alternative Dieselkraftstoffe die Springer Vieweg-Autoren Jürgen Krahl, Axel Munack und Helmut Tschöke auf die politischen Schwierigkeiten dieses neuen Energieträgers.

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