Holz in den Diesel-Tank: DME als vielversprechender Biodiesel der zweiten Generation

Holz in die Tanks der großen Dieseltrucks – das ist für einen großen Holzproduzenten wie Schweden eine interessante Option. Und in Zusammenarbeit mit dem dänischen Katalyse-Spezialisten Haldor Topsoe sowie Volvo Trucks und Total ist man inzwischen auf dem besten Weg, diese Vision Wirklichkeit werden zu lassen.

Natürlich geht es nicht darum, Trucks mit einer klassischen Holzgasanlage auszurüsten. Was sie künftig statt Diesel aus fossilen Ressourcen tanken sollen, ist der alternative Kraftstoff Bio-DME – Chemiker sprechen von Dimethyether.

Als Biokraftstoff der zweiten Generation ist er ähnlich handhabbar wie Flüssiggas und, im Unterschied zu den Biokraftstoffen, die für Ottomotoren verfügbar sind, mit einer Cetanzahl zwischen 55 und 60 ein idealer Kraftstoff für Dieselmotoren. Nach Schätzungen der EU-Kommission wäre er geeignet, bis 2030 rund die Hälfte des bislang für den Lkw-Schwerverkehr in Europa genutzten Diesels zu ersetzen.

Auch wenn DME (Dimethylether) ähnlich klingt wie RME (Rapsmethylester) und damit Biodiesel der ersten Generation, handelt es sich um einen völlig anderen Stoff. Und als ein idealer Ausgangsstoff für die DME-Herstellung aus organischen Materialien – man kann DME auch aus Erdgas erzeugen – bietet sich Holz an. Denn bei der Herstellung von Zellstoff bleibt mehr als die Hälfte des weich gekochten Holzes als Abfall zurück – als sogenannte Schwarzlauge oder Black Liquor. Hauptbestandteil dieser hochviskosen und sehr energiereichen Substanz ist der Holzgerüststoff Lignin. In vielen Zellulosewerken wird Schwarzlauge für Heizzwecke und zur Gewinnung von Prozesswärme verbrannt. Doch dank neuer Katalyseverfahren lässt sich inzwischen auch Bio-DME erzeugen.

Pionier auf diesem Gebiet ist das dänische Unternehmen Haldor Topsoe, das in einem Rasenmäher des Unternehmens weltweit erstmals DME eingesetzt hat. Und fast jedem aus der Alltagspraxis bekannt ist DME als Treibmittel in Spraydosen.

Extrem saubere Verbrennung

Aus Biomasse erzeugt, ist DME, abgesehen vom Produktionsprozess, CO2-neutral, sodass sich gegenüber fossilem Diesel eine CO2-Einsparung von 95 Prozent ergibt. Und er verbrennt als Gas sehr leise und vor allem extrem sauber, denn es entstehen nur sehr geringe Mengen an Stickoxiden und praktisch keine Partikel. Das ermöglicht es, statt der aufwendigen und teuren Abgasnachbehandlungsanlagen moderner Diesel sehr viel einfachere Systeme zu verwenden. Die Dieselmotoren selbst müssen nicht verändert werden. Lediglich die Injektoren müssen leicht modifiziert und die Software für die Motorsteuerung an den alternativen Kraftstoff angepasst werden, der einen nur halb so hohen Heizwert wie fossiler Dieselkraftstoff hat. Deshalb werden die Fahrzeuge mit entsprechend vergrößerten Tanks ausgestattet. DME wir in flüssiger Form unter leichtem Druck ebenso wie Autogas getankt und bleibt bis zur Einspritzung flüssig.

Rund vier Tonnen Bio-DME täglich werden in einer dem schwedischen Zellstoffwerk Smurfit Kappa Kraftliner benachbarten Anlage für ein dreijähriges DME-Versuchsprogramm erzeugt, bei dem auch eine komplette Infrastruktur für die Versorgung mit DME aufgebaut wird. Für DME als zukunftsweisenden alternativen Dieselkraftstoff spricht neben seiner hohen Energieeffizienz auch die Tatsache, dass er eine fünffach bessere Nutzung der Anbaufläche für die Kraftstoffproduktion erlaubt als Biodiesel der ersten Generation. Und produziert aus Holz ist Bio-DME auch keine Konkurrenz zur Nahrungsmittelproduktion.