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Treibstoffe: K.-o.-Schlag für den Biodiesel?

Wenn Ackerland zum Energielieferanten wird, könnten Wälder fallen, um dort Nahrung zu produzieren - was dem Klima und der Natur letztlich schadet. Eine EU-Vorgabe für Agrarkraftstoffe soll diese indirekten Folgen nun berücksichtigen. Doch um die entsprechenden Berechnungsmodelle wird noch heftig gestritten.

Die Aufregung um E10 an den Tankstellen hat sich etwas gelegt. Richtig durchsetzen konnte sich der Kraftstoff mit seinem zehnprozentigen Biomasseanteil bis jetzt aber dennoch nicht: Manche Autofahrer sorgten sich um den Motor ihres Fahrzeugs. Andere bezweifelten, ob Agrarkraftstoffe überhaupt ökologisch und sozial nachhaltig in der Menge produziert werden können, wie viele Staaten es sich zum Ziel gesetzt haben.

Genau diese Debatte könnte in Kürze wieder verschärft aufleben. Denn die Europäische Kommission will bald mitteilen, in welcher Weise Zertifizierer indirekte Landnutzungsänderungen (ILUC, indirect land use change) berücksichtigen müssen, wenn sie die Nachhaltigkeit von Biodiesel und Co bewerten. Hinter ILUC steht ein simpler, aber schwierig zu quantifizierender Mechanismus: Agrarkraftstoffe konkurrieren oft mit der Lebensmittelproduktion um verfügbares Ackerland. Steigt der Bedarf an Nahrung und Energie, bedeutet das Landnutzungsänderungen: Bisher nicht landwirtschaftlich genutzte Böden – oft Naturflächen – werden zu neuen Äckern, um den insgesamt gestiegenen Bedarf zu decken.

Weil die Trockenlegung von Sumpfgebieten oder die Abholzung von Wäldern klimawirksame Gase wie Methan und Kohlendioxid freisetzt und sich die CO2-Bilanz dieser Flächen verändert – etwa weil aus Kohlenstoffsenken nun Quellen werden –, rechnen Experten diese Folgen ein, wenn sie an Biokraftstoffe die für ihren Vertrieb in der Europäischen Union erforderlichen Nachhaltigkeitszertifikate vergeben. Doch das geschieht bislang nur, wenn Sojafarmer direkt Regenwald abholzen. Oft jedoch widmen Landwirte zunächst Äcker der Nahrungsproduktion um und bauen darauf Energiepflanzen an, was keinen direkten Effekt auf die CO2-Bilanz dieser einen Anbaufläche hat und deshalb kaum Wirkung für die Zertifikatsvergabe zeitigt.

Soja statt Wald?

Oft muss jedoch die verloren gegangene Fläche für Lebens- oder Futtermittel an anderer Stelle kompensiert werden. Im Fall Brasiliens könnte dies etwa bedeuten, dass Viehzüchter aus der Savanne, wo nun Soja angebaut wird, in den Amazonas-Regenwald ausweichen und dort neue Weiden anlegen – ein klassischer Verdrängungswettbewerb. Deshalb müssen auch diese indirekten Landnutzungsänderungen berücksichtigt werden, um die tatsächliche Ökobilanz von Biodiesel oder Ethanol zu ermitteln. Das könnte nach mancher Berechnung allerdings dazu führen, dass Agrarkraftstoffe bezüglich ihrer Wirkung aufs Klima schlechter dastehen als herkömmliche Kraftstoffe, weil sie insgesamt mehr Kohlendioxid verursachen, als bei der Verbrennung von Benzin aus fossilen Quellen frei wird.

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Übersicht gängiger Kraftstoffe aus Pflanzenmaterial | Viele Agrarkraftstoffe schneiden in ihrer Ökobilanz miserabel ab, weil ihr Anbau wertvolle Lebensräume zerstört, enorme Düngermengen verschlingt oder mit der Nahrungsmittelproduktion konkurriert. Ökologisch wirklich wertvoll sind vor allem Treibstoffe, die aus der Verwertung organischer Reststoffe gewonnen werden.

Doch die Debatte ist nicht einfach. Es ist bereits schwierig, Bio- und fossile Kraftstoffe ohne Berücksichtigung der ILUC zu vergleichen: Flächenerträge schwanken je nach Sorte, Anbaupraxis und saisonalem Wetter. Raffinerien arbeiten unterschiedlich effizient, manche nutzen Strom aus regenerativen Quellen, andere nicht. All das führt zu unterschiedlichen CO2-Bilanzen. Eine Metastudie des Argonne National Laboratory kam 2005 zum Beispiel zu dem Ergebnis, dass Ethanol aus Mais bis zu 85 Prozent weniger Kohlendioxid freisetzt als Benzin. Und Ethanol aus brasilianischem Zuckerrohr könnte – ohne nennenswerte Landnutzungsänderungen – sogar 90 Prozent weniger Kohlendioxid bedeuten.

Doch Landnutzungsänderungen, zumindest indirekte, sind die Realität – auch in Europa, wenn Wiesen umgebrochen und zu Maisäckern umgewidmet werden. Die Europäische Kommission ist nun durch die Erneuerbare-Energien-Richtlinie (2009/28/EG) gesetzlich verpflichtet, deren Einfluss zu bewerten und zu ermitteln, wie durch diesen Effekt hervorgerufene Treibhausgasemissionen minimiert werden können.

Vorgaben meist nicht erfüllbar

Eine aktuelle Analyse in "Nature Climate Change" zum Beispiel kommt zu dem Ergebnis, dass die EU-Vorgaben für Agrarkraftstoffe nur mit Bioethanol, nicht jedoch mit Biodiesel zu erreichen sind. Gegenwärtig müssen Agrarkraftstoffe 35 Prozent weniger CO2-Emissionen verursachen als fossile Kraftstoffe, bis 2017 gelten sogar 50 Prozent als Pflicht. Bei Palmöl aus Indonesien, Soja aus Brasilien und Raps oder Sonnenblumen aus Europa tritt der Analyse zufolge durch die ILUC jedoch noch einmal so viel Kohlendioxid in die Atmosphäre aus wie durch die eigentliche Produktion, den Transport und Verbrauch der Rohstoffe sowie den daraus entstandenen Energieträgern selbst. Und damit schneiden diese vermeintlich grünen Kraftstoffquellen in ihrer Klimabilanz schlechter ab als beispielsweise fossiles Erdöl.

Kleiner fällt der ILUC-Einfluss hingegen bei Weizen, Mais, Zuckerrohr und Zuckerrüben aus. Alle erfüllen die aktuellen Anforderungen und würden – bis auf Mais – auch das EU-Ziel für 2017 erreichen. Würde die EU an ihren aktuellen Plänen für Agrarkraftstoffe festhalten, hieße das, dass 2020 der CO2-Ausstoß durch Benzin, Diesel, Biodiesel und Co je nach Herkunft und Zusammensetzung zwischen 81 und 167 Prozent höher läge, als wenn weiterhin ausschließlich fossile Kraftstoffe genutzt würden, urteilte das Institute for European Environment Policy. Der Grund: In Europa liegt der Fokus bislang klar auf dem schlecht abschneidenden Biodiesel wie etwa aus Raps- oder Palmöl. Und das könnte langfristig das Aus für viele Agrarkraftstoffproduzenten bedeuten.

Das Institut für Energie- und Umweltforschung Heidelberg (IFEU) bewertete nun im Auftrag des Bundesverbands der Deutschen Bioethanolwirtschaft die aktuellen Modelle und Studien. Für die in den USA gebräuchlichen ökonomischen Modelle stellt das Institut in seiner Untersuchung fest, dass sich die Ergebnisse unterschiedlicher Ansätze um mehr als den Faktor drei unterscheiden können und dass jedes Modell andere Schwächen habe. Deterministische Modelle hingegen hätten die Schwäche sehr pauschaler Annahmen. Das führe dazu, dass beispielsweise ein deutscher Rapsanbau mit geringem Flächenertrag schlechter bewertet werde als ertragreicher Palmölanbau auf ehemaligen Regenwaldflächen. Der beste Ansatz ist dem IFEU zufolge das Spreadsheet-Modell, das Methoden aus beiden Modellen kombiniert und historische Entwicklungen einbezieht. Eine abschließende Bewertung der ILUC-Frage sei anhand der heutigen Ansätze aber ohnehin nicht möglich, und damit sprächen rein wissenschaftliche Gründe dagegen, vermeintliche Auswirkungen von ILUC auf dieser Grundlage regulieren zu wollen.

Wissenschaftlich nicht beurteilbar?

Kritik kommt auch – wenig überraschend – vom Verband der Deutschen Biokraftstoffindustrie. Beispielsweise werde in den meisten Studien eine Umwidmung von Ackerflächen zur Futtermittelproduktion sowie von Brachland nicht berücksichtigt. Allein das Ausmaß der Brachflächen sei europaweit 200-mal so groß wie der Ackerflächenbedarf der europäischen Biokraftstoffproduktion. Weiterhin werde nicht berücksichtigt, dass ein Teil der Biokraftstoffe aus Abfällen hergestellt werde. Auch gingen die meisten Studien bislang davon aus, dass es genauso wahrscheinlich ist, dass Weiden in Ackerland umgebrochen werden, wie, dass Wald zu diesem Zweck gerodet werde. Doch das zweifelt der Verband an: Laut neueren Daten sei es 20- bis 30-mal wahrscheinlicher, dass Weideland statt Wald als Anbaufläche verwendet werde, was die negativen Folgen für das Klima deutlich verkleinert. Und zuletzt, so die Kritik, stehe der Verwendungszweck eines Anbaus erst beim Verkauf fest – ob dadurch indirekte Landnutzungsänderungen auf Grund von Agrarkraftstoffen ausgelöst würden, könne man somit nicht im Vorfeld beurteilen.

Damit verbunden ist das Problem, dass Energiepflanzen nicht automatisch der Kraftstofferzeugung zuzuordnen sind – schließlich gibt es auch andere energetische und stoffliche Verwendungen. Vor allem in der Kaskadenverwertung einer Bioraffinerie verschwimmen die Grenzen: Dort werden im Idealfall aus den normalerweise nicht verwerteten Resten von Nahrungs- und Futtermittelpflanzen zunächst chemische Substanzen für Biokunststoffe gewonnen. Erst der stofflich nicht mehr verwertbare Teil wird schließlich der energetischen Nutzung zugeführt. Diese Maximalverwertung einer Pflanze führt zwangsläufig zu einer besseren Bewertung unter Klimaaspekten als eine lediglich teilweise Nutzung, bei der Abfälle übrig bleiben, die entsorgt werden müssen.

Die Probleme der Bewertung ließen sich – zumindest zum Teil – eliminieren, wenn Forscher an Stelle eines globalen Ansatzes, der wegen regional unterschiedlicher Rahmenbedingungen ungenaue Ergebnisse liefert, ILUC-Berechnungen auf regionaler Ebene und für individuelle Pflanzenarten durchführten. Es gebe zwar bislang kein rundum überzeugendes Modell, aber einige intelligente Ansätze, die allerdings noch wenig praktikabel seien, urteilte unlängst eine Analyse von Forschern des Leipziger Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung. Gegenwärtig müsse sich die Politik entscheiden, Vorgaben auf der Basis ungenauer Daten und unstimmiger Methoden zu machen, oder das Problem der indirekten Landnutzungsänderungen zu ignorieren. Angesichts der Geschwindigkeit, mit der weltweit Naturflächen zu Ackerland umgewandelt werden, kann keine der beiden Lösungen gut sein: Allein 13 Millionen Hektar Wald werden jährlich zerstört, der Großteil zu landwirtschaftlichen Zwecken. Die Autoren der Studie empfehlen daher auch, dass die EU ihre Ziele für Biokraftstoffe – ein Zehn-Prozent-Anteil am Kraftstoffmarkt bis 2020 – verringern sollte. Das nehme den Druck aus der Entwicklung und lasse mehr Zeit, bessere Modelle und vor allem Ergebnisse zu generieren.

Lesen sie zu diesem Thema auch den Kommentar von Daniel Lingenhöhl: "Ende des Bio-Irrwegs".

49. KW 2011

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum - Die Woche, 49. KW 2011

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  • Quellen
Agrarkraftstoff, Biodiesel, indirekte Landnutzungsänderungen E10

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