Biokraftstoff - Energieträger der Zukunft?

Dennoch kamen Biokraftstoffe in den vergangenen Monaten und Jahren auch immer wieder in den Ruf  ein sozial- und umweltverträgliches Dilemma zu erzeugen. So wurden etwa in Entwicklungsländern große Flächen gerodet und für Biosprit-Monokulturen aus Zuckerrohr und ähnlichem genutzt und somit  ohne Absicht gleichzeitig im Wettbewerb zur Lebensmittelproduktion zu stehen.

Diese bekannte Problematik führte dann unweigerlich zur Entwicklung von Klima- und Sozialverträglicheren Nutzung der Biokraftstoffe zweiter Generation. Der wesentliche Unterschied biogener Kraftstoffe 2 Generation gegenüber biogenen Kraftstoffen 1 Generation liegt ausschließlich in der Nutzung der zu verwertenden Pflanzenteile. So wurden bei Biokraftsoffen 1 Generation ausschließlich die Zucker- bzw. ölhaltigen Bestandteile des Fruchtstandes einer Pflanze genutzt. Hingegen bei Biokraftstoffen 2 Generation nur die zellulose- bzw. hemicellulosehaltigen Bestandteile, zumeist die Sprossachsen oder Blätter, der Pflanze. Diese Art der Nutzung bringt somit 3 wesentliche Vorteile mit sich. Zum einen konkurriert der Treibstoff nicht mit der Nahrungs- oder Futtermittelproduktion, weil die Fruchtstände wie zum Beispiel ein Maiskorn, weiterhin für die Nahrungsmittelproduktion verwendet werden können, zum zweiten gelten die zellulosehaltigen Bestandteile einer Pflanze als die energiereicheren Bestandteile. Hierdurch verspricht man sich in der Gesamtmassen Bilanz eine höhere Produktionsausbeute. Als dritten Punkt könnte man die Produktionskosten ins Auge fassen. So sind die ausschließlich Cellulose- bzw. hemicellulosehaltigen Bestandteile deutlich günstiger auf dem Rohstoffmarkt zu beziehen wie solche mit hohen Nähstoffgehalten wie z.B. Mono- und Disacchariden, Proteinen oder Lipiden.

Biokraftstoffe der zweiten Generation sind zudem klimafreundlicher als Kraftstoffe aus fossilen Energieträgern wie Erdöl oder Erdgas, denn die Pflanze entzieht der Atmosphäre während ihres Wachstums genau die Menge des Klimagases Kohlendioxid, die später bei der Verbrennung in Motoren freigesetzt wird.

Bioethanol wird mittels Biokatalyse (Fermentation) und Bioprozesstechnik hergestellt und gewonnen. Um allerdings solche ausgereiften Bioprozesstechnikanlagen zu betreiben bedarf es in der Regel doch noch einer Vorbereitung der lignozellulosehaltigen Reststoffe. So spielt nicht alleine der Zerkleinerungsgrad (Partikelgröße) wegen der verbauten Anlagenteile wie Ventilen und der eingebauten Mess- und Regeltechnik eine Rolle, sondern was noch viel wichtiger erscheint die durch die Zerkleinerung geschaffene hohe Oberfläche und die damit verbundene Verweil – und Fermentationszeit in dem Biofermenter. Hierdurch nämlich wird den eingesetzten Mikroorganismen und Enzymen die Möglichkeit gegeben Zeit- und Ressourcen sparend eine höchstmögliche Anlageneffektivität zu erzielen.

Ganz entscheidend allerdings für die Produktion von Bioethanol ist die zu erreichende Endpartikelgröße. Hier ist  es, dank  der eingesetzten patentierten Fritsch Probenabsaugung möglich, ausreichend hohe Mengen an Biomasse mit Korngrößenverteilung von bis zu kleiner 250 µm herzustellen, die anschließend ohne Probleme in die Fermentationsanlagen überführt werden können. Das erreichen der geforderten Endfeinheiten hängt im Wesentlichen von der Art des Rohstoffes sowie von den reglementierenden Maschinenfaktoren (Siebeinsätze/Zerkleinerungsprinzip) ab. So wird unweigerlich die freie Siebdurchgangsfläche, bei eingesetzten 100 µm Sieben, um ein vielfaches gegenüber Standardsieben verringert welches eine extrem hohe physikalische Belastung des Probenmaterials mit sich bringt. Diese physikalische Belastung macht sich dann  in der Regel durch Wärmeentwicklung im Gerät sowie einer Durchsatzverringerung bemerkbar.