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Biodiesel (Fettsäuremethylester/FAME)

Biodiesel gehört zu den Biokraftstoffen und ist ein durch Umesterung aus Pflanzenöl erzeugter Biokraftstoff, auch Fettsäuremethylester bzw. FAME (vom Englischen: Fatty Acid Methyl Ester) genannt. Biodiesel ist für den Betrieb von Dieselmotoren grundsätzlich geeignet. 

In Europa wird Biodiesel überwiegend durch die Umesterung von Rapsöl mit Methanol gewonnen, weshalb Biodiesel auch unter dem Namen Rapsölmethylester (RME) bekannt ist. Fettsäuremethylester, der aus Recyclingfetten oder -ölen hergestellt wird, wird gelegentlich auch AME abgekürzt. Grundsätzlich können die unterschiedlichsten Fette zur Herstellung von FAME genutzt werden, doch in der Praxis schränken Grenzwerte für einige Parameter wie zum Beispiel Kälteeigenschaften, Oxidationsstabilität und Koksrückstand die mögliche Rohstoffpalette ein.

Biodiesel hat eine deutlich geringere Viskosität als unbehandeltes Pflanzenöl, was seinen Einsatz erleichtert. Die im Pflanzenöl von Natur aus enthaltenen Öl- und Fettmoleküle sind Fettsäuren. Bei der Umesterung wird das Pflanzenöl mit etwa 10 Vol.-% Methanol zur Reaktion gebracht. Zusätzlich wird ein Katalysator (zum Beispiel Natrium- oder Kaliumhydroxid) bei einer Temperatur von 50°C bis 80°C zugeführt. Dessen notwendige Menge liegt bei 0,5 Vol.-% bis 1 Vol.-% der eingesetzten Ölmenge.

Wie bei herkömmlichen Kraftstoffen werden auch dem Biodiesel Additive zugesetzt, um den Biodiesel z.B. wintertauglich zu machen.

Die Schmierfähigkeit von Biodiesel im Motor ist höher als die von fossilem Dieselkraftstoff. Damit kann der biogene Kraftstoff den Verschleiß reduzieren. Der Energiegehalt pro Liter ist gemessen an fossilem Dieselkraftstoff geringer, was zu einem volumetrischen Mehrverbrauch von bis zu 5% führen kann. 

Die Herstellung von Biodiesel ist mit einem hohen technischen und energetischen Aufwand verbunden. Es wird Methanol benötigt, das zumindest bislang in der Regel aus fossilen Quellen stammt; in Zukunft könnte aber auch Methanol aus Biomasse eingesetzt werden. Für das entstehende Nebenprodukt Glyzerin ergibt sich eine Gutschrift in der Energiebilanz, weil bei stofflicher Nutzung des anfallenden Glyzerins dieses nicht anderweitig produziert werden muss.

Die Anforderungen an die Kraftstoffqualität sind für Biodiesel in der europaweit gültigen Norm EN 14214 verankert. Zahlreiche Kenngrößen wie Dichte, Viskosität und Zündwilligkeit sowie z.B. der maximale Asche- oder Wassergehalt sind dort festgelegt. In Deutschland wurde die DIN EN 14214 durch Aufnahme in die Kraftstoffqualitätsverordnung, die 10. BImSchV, gesetzlich verankert. 

FAME ist in seinen Eigenschaften dem fossilen Dieselkraftstoff ähnlich, weshalb es sich zur Beimischung grundsätzlich eignet. Aber auch reiner Biodiesel ist in Dieselfahrzeugen nutzbar. Nicht alle Fahrzeuge sind jedoch für den Einsatz von reinem Biodiesel freigegeben, weil dieser Kunststoff- und Gummibauteile wie Dichtungen und Benzinleitungen im Motor angreifen kann. Auch Buntmetalle wie Kupfer und Messing sowie Zink im Kraftstoffsystem kann der Biodiesel angreifen. Daher sollte jeder Autofahrer vor dem Tanken von reinem Biodiesel sicherstellen, dass eine ausdrückliche Freigabe des Fahrzeugherstellers für das Fahrzeug vorliegt. Angaben findet man in der Bedienungsanleitung oder erhält sie über den Händler oder Hersteller.

Biodiesel als Reinkraftstoff fristet in Deutschland nur noch ein Schattendasein: Im Jahr 2014 wurden lediglich noch 4.800 Tonnen Biodiesel als Reinkraftstoff verbraucht; der Dieselverbrauch hingegen lag bei 36.000.000 Tonnen. Dies war Ende des vergangenen Jahrzehnts noch anders, als für reinen Biodiesel ein deutlich ermäßigter Mineralölsteuersatz galt, der aber immer weiter angeglichen wurde. Nach der DIN EN 590 für Dieselkraftstoff ist eine Zugabe von Biodiesel – gemäß DIN EN 14214 – bis zu einem maximalen Gehalt von 7 Vol.-% vorgesehen (B7). Unterschiedliche Gesetzgebungen in anderen europäischen Ländern ermöglichen weiterhin den Verbrauch als Reinkraftstoff (z.B. Österreich), weil teilweise Steuerbefreiungen die Wettbewerbsfähigkeit sicherstellen. 

Stand: Dezember 2015
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