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Klimabilanz von Biokraftstoffen optimieren

Bei der Produktion von Biokraftstoffen entstehen Treibhausgase. Für die Herstellung von Ethanol aus Zuckerrohr - Biokraftstoff der ersten Generation - hat nun ein Wissenschaftlerteam um Professor Klaus Butterbach-Bahl, Institut für Meteorologie und Klimaforschung - Atmosphärische Umweltforschung (IMK-IFU) des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT), die wesentlichen Treibhausgasquellen identifiziert und zudem Lösungsvorschläge formuliert.

Ziel der Umweltforscher war es herauszufinden, ob sich der klimatische Vorteil von Ethanol aus Zuckerrohr vermindert, wenn die Treibhausgasbilanz auch die Emissionen aus dem Anbau berücksichtigt, erklärt das KIT. Um die Quellen des Treibhausgas-Ausstoßes zu identifizieren, untersuchten sie unterschiedliche Produktionssysteme. Dazu haben sie vor allem Daten aus den Hauptanbauländern Brasilien und Australien ausgewertet. Ihre Ergebnisse veröffentlichen sie jetzt in der Fachzeitschrift "Global Change Biology Bioernergy": Dort wird laut KIT besagt, dass Faktoren wie Landnutzungsänderungen oder Düngemittel den größten Einfluss auf die Emissionen hätten. Unterschätzt, so die Forscher, habe man bislang vor allem den Ausstoß von Distickstoffmonoxid (N2O, Lachgas), das beim Düngen mit Stickstoff entstehe. Die Emissionen liegen hier nach der vorliegenden Literaturrecherche über dem vom Weltklimarat (Intergovernmental Panel on Climate Change, IPPC) empfohlenen Wert von einem Prozent für direkte Bodenemissionen im Zuge der Stickstoffdüngung. "Die Vielfalt der Produktionssysteme und die Unsicherheit im Hinblick auf die Treibhaus-Balance von Bioethanol aus Zuckerrohr zeigen deutlich, dass weitere Messungen notwendig sind, um die Umwelteinflüsse umfassend zu bewerten", erläutert Klaus Butterbach-Bahl, Leiter der Abteilung biogeochemische Prozesse am IMK-IFU.

Um künftig möglichst viel Treibhausgas einzusparen, empfiehlt das Wissenschaftlerteam, den Produktionsprozess an allen Stellen zu verbessern. So werden Zuckerrohrfelder derzeit teils noch abgebrannt, um die Ernte zu erleichtern. Eine vollständige Umstellung auf eine mechanische Ernte könnte jedoch die Kohlenstoff- und Stickstoffbindung im Boden erhalten oder sogar erhöhen, heißt es.

Bioethanol gilt als Kraftstoff mit hohem Potenzial, so das KIT. Biokraftstoffe der zweiten Generation, die derzeit entwickelt würden, könnten die Klimafreundlichkeit weiter optimieren: Im Gegensatz zu Kraftstoffen der ersten Generation, die Teile von Kulturpflanzen verwenden, setzen sie auf Restbiomasse aus der Land- und Forstwirtschaft. In der Treibhausgasbilanz würden sie damit günstiger. Zudem stehe ihre Herstellung nicht in Flächenkonkurrenz zur Nahrungsmittelproduktion.
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