Die neue Welle erneuerbarer Treibstoffe für eine kohlenstoffarme Wirtschaft

Die neue Welle erneuerbarer Treibstoffe für eine kohlenstoffarme Wirtschaft

Es gibt kein Zurück: Alle Unternehmen stehen nun unter Druck, ihre CO2-Bilanz zu mindern. Viele Unternehmen machen jetzt ihre Ziele publik, um ihren Kunden und Investoren zu signalisieren, dass sie sich nicht nur der Umwelt- und Geschäftsrisiken bewusst sind, die sich aus dem Klimawandel ergeben, sondern dass sie auch aktiv Maßnahmen ergreifen, um diesen Risiken zu begegnen.

Der Weg zur Dekarbonisierung erfordert kreative Wege, um das Transportwesen am Laufen zu halten - jedoch mit weniger Verbrauch herkömmlicher fossiler Brennstoffe. Von dieselbetriebenen Lastkraftwagen und schweren Maschinen bis hin zum Treibstoff für Flugzeugstrahltriebwerke suchen Unternehmen nach nachhaltigeren Wegen zur Herstellung der Kraftstoffe, die unsere Gesellschaft in Bewegung halten und funktionieren lassen. Hier kommt die neueste Generation an Biokraftstoffen ins Spiel.

Nehmen wir Oakland, Kalifornien – eine Stadt, die darum wetteifert, bis 2045 der kohlenstoffärmste Ballungsraum in den USA zu sein. In Zusammenarbeit mit dem in Finnland ansässigen Anbieter nachhaltiger Kraftstoffe Neste und Western States Oil betreibt die Stadt ihre Mülltransporter, Straßenkehrmaschinen sowie andere schwere Fahrzeuge und Generatoren nun fast ausschließlich mit Kraftstoff, der aus Fettabfällen der örtlichen Restaurants hergestellt wird.

Auf diese Weise reduziert Oakland nicht nur die Kohlendioxidemissionen und verbessert die Luftqualität für die Anwohner, sondern verbrennt auch Abfälle, die sonst auf Mülldeponien oder im Abwasser landen. Dies ist ein großartiges Beispiel dafür, wie die Kreislaufwirtschaft funktionieren kann – und sie funktioniert laut Libby Schaaf, der Bürgermeisterin von Oakland, auch für den öffentlichen Haushalt.


Erneuerbare Treibstoffe: Die nächste Generation


Die Idee von Biokraftstoffen ist nicht neu. Diese Produkte werden seit mindestens zwei Jahrzehnten hergestellt, im Zuge des Strebens nach Klimalösungen hat sich jedoch die Technologie dahinter gewandelt und weiterentwickelt.

Biokraftstoffe werden aus landwirtschaftlichen Abfällen sowie aus traditionellen Nutzpflanzen hergestellt, die speziell als Brennstoffrohstoff angebaut werden – insbesondere Mais und Sojabohnen – und hauptsächlich von großen Agrarunternehmen produziert werden. Diese Produkte wurden mit Erdölbrennstoffen vermischt, wodurch die CO2-Emissionen bei der Verbrennung gesenkt werden. Während dieser Biokraftstoff der ersten Generation die Möglichkeit bot, zu lernen, wie man Kraftstoffquellen für den Transport weiterentwickeln kann, hatte Ethanol auch seine Nachteile, da Motorschäden manchmal beschleunigt wurden.

„Die Umstellung auf erneuerbaren Diesel kostet kein Geld“, sagt Libby Schaaf, Bürgermeisterin von Oakland. „Nicht auf erneuerbaren Diesel umzustellen kostet uns sowohl den Klimawandel als auch übermäßige Emissionen. Es ist die beste Investition, die ein Unternehmen oder eine Stadt tätigen kann.“

Die neue Generation von Rohstoffen für erneuerbaren Biokraftstoff reicht von Pflanzenölen über Algen bis hin zu Yakfett. Die Verwendung von landwirtschaftlichen Nebenprodukten, Lebensmittel- und Gartenabfällen, wie Kartoffelschalen und Baumrinde, sowie organischen Gewerbeabfällen trägt zur Abfallreduzierung bei. Darüber hinaus wird vermieden, dass wertvolles Ackerland und Wasser für die Nahrungsmittelproduktion genutzt werden, was eine der größten Herausforderungen für die Industrie darstellt. Letztlich geht es darum, bei der Verarbeitung die höchste äquivalente Kohlenstoffintensität zu erzielen, die einen größeren Mehrwert liefert.


Eine schnell wachsende Industrie


Biokraftstoffhersteller wie Neste verwenden ein anderes Behandlungsverfahren als bei der Herstellung von herkömmlichem Ethanol und Biodiesel und produzieren erneuerbaren Diesel der nächsten Generation aus nichtfossilen Quellen, liefern aber chemisch identische Flugzeugtreibstoff- und Dieselprodukte. Das bedeutet, dass sie nicht mit Erdölprodukten gemischt werden müssen, sondern einfach als „Drop-in“-Kraftstoff für bestehende Verbrennungs- oder Strahltriebwerke verbrannt werden können, ohne Sulfate oder schädliche Aromaten. Tatsächlich hat Neste eine Emissionseinsparung von 90 % ermittelt, wenn von 100 % fossilem Diesel auf 100 % erneuerbaren Diesel umgestellt wird.

Diese Fortschritte, die Biokraftstoffe sauberer und anpassungsfähiger machen, führen in Verbindung mit dem zunehmenden Druck durch die Regulierungsbehörden und den sich ändernden Erwartungen der Verbraucher weltweit zu einem raschen Wachstum der Branche. Weltweit wird erwartet, dass die Kapazität für erneuerbaren Diesel bis 2024 etwa 4,3 Milliarden Gallonen pro Jahr erreichen wird, was einem Anstieg von rund 600 Millionen Gallonen im Jahr 2017 entspricht.

Emissionsvorteile von Biokraftstoffen
Hochauflösendes Bild

In den Vereinigten Staaten, wo die Kapazität derzeit bei etwa 1 Milliarde Gallonen pro Jahr liegt, geht das Wachstum des Marktes für erneuerbaren Diesel mit der Einführung von Standards für kohlenstoffarme Kraftstoffe (LCFS) einher. Diese bieten steuerliche Anreize für die Produktion sauberer Kraftstoffe, gemessen an der Kohlenstoffintensität. Angeführt von Kalifornien und Oregon breitet sich der Schritt zur Einführung von LCFS schnell in ganz Nordamerika aus. Mindestens 10 weitere Staaten und Kanada haben ähnliche Standards vorgeschlagen oder verabschiedet.

Es gibt noch viel Raum für Wachstum. Nach Angaben der U.S. Energy Information Administration (EIA) macht erneuerbarer Diesel derzeit nur 5 % des Dieselmarktes in den Vereinigten Staaten aus.


Was sind die Herausforderungen für Biokraftstoffe?


Die Einführung von erneuerbaren Treibstoffen ist mit einigen speziellen Herausforderungen verbunden, wie z. B. der kontinuierlichen und beständigen Versorgung mit Rohstoffen, wobei Western States Oil bei der Einführung erneuerbarer Kraftstoffe in Oakland eine wichtige Rolle spielte. Der Prozess der Raffinierung des Ausgangsmaterials muss sowohl flexibel sein, um Schwankungen bei den Rohstoffen zu berücksichtigen, als auch hochpräzise, um sicherzustellen, dass der Kraftstoff wie erwartet in Dieselmotoren funktioniert. Entscheidend ist auch, dass der Raffinationsprozess nachhaltig ist und ohne eine Zunahme von Emissionen auskommt.

All diese Faktoren bedeuten, dass erneuerbare Treibstoffe derzeit stark von staatlichen Anreizen wie steuerlichen Vergünstigen abhängen, um Gewinne zu erzielen.

Die Einführung der richtigen Technologie kann sich erheblich auf die Unternehmensgewinne auswirken und auch dazu beitragen, die Ziele zur Reduzierung von Treibhausgasen zu erreichen.

Und genau hier setzt Emerson an. Emerson ist ein führender Partner bei der Entwicklung der Biokraftstoffindustrie, der Automatisierungs- und andere Spitzentechnologien verwendet, um Präzision und Effizienz zu erhöhen und präzise Berichte zu erstellen, wie z. B.:

  • Präzise Messungen und Steuerungen verbessern den Ertrag der Rohstoffumwandlung
  • Datenmanagement zur Validierung der Kohlenstoffintensität und Berichterstattung
  • Analyse und Daten für Berechnungen und Emissionsberichte
  • Verbrennungsoptimierung von Heizungen und Wärmetauschern, um weniger Energie zu verbrauchen und Emissionen im Prozess zu reduzieren
  • Echtzeit-Korrosionsüberwachung und Anlagenzustandstrends zur Vermeidung von Produktionsunterbrechungen oder Umweltvorfällen

Die Einführung der richtigen Technologie kann sich erheblich auf die Unternehmensgewinne auswirken und auch dazu beitragen, die Ziele zur Reduzierung von Treibhausgasen zu erreichen. Im Rahmen der digitalen Transformation der Neste-Raffinerie für erneuerbare Biokraftstoffe in Singapur beispielsweise tragen Emersons Automatisierungssysteme und Software dazu bei, die Produktion bis 2023 auf bis zu 1,3 Millionen Tonnen pro Jahr zu steigern.

Die Nachfrage nach Nachhaltigkeit ist ungebrochen. Biokraftstoffe stehen zwar noch immer im Schatten fossiler Brennstoffe, die seit einem Jahrhundert dominieren, sind aber zunehmend anpassungsfähig und wettbewerbsfähig in einer Welt, in der der Wettlauf um die Reduzierung der Treibhausgasemissionen in vollem Gange ist.

Die Nachfrage nach erneuerbaren Treibstoffen und anderen nachhaltigen Produkten wird noch zunehmen, da Bürger und Regierungen auf bessere Alternativen drängen. Und das ist auch wirtschaftlich sinnvoll: Die rechtlichen Rahmenbedingungen ändern sich schnell und fördern klimafreundliche Ansätze. Unternehmen, die die Umstellung eher früher als später beginnen, werden auf dem sich entwickelnden Markt widerstandsfähig und wettbewerbsfähig sein.

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