Spritpreise jenseits von 1,50 Euro, die Bahn streikt ab und zu mal und verlangt ansonsten Wucherpreise, beim Fliegen verpesten wir in enormem Maße die Umwelt – der Mobilitätsgarant Erdöl und die enorme Nachfrage nach dem Rohstoff drückt zurzeit ziemlich auf die Taschen. Eine Alternative wäre wünschenswert, vor allem wenn damit auch der Schadstoffausstoß reduziert werden könnte. Eine Lösung zu diesem Problem sucht das Exzellenzcluster an der RWTH Aachen, das einen interdisziplinären Ansatz zur Erforschung neuer synthetischer Kraftstoffe auf Basis von Biomasse verfolgt. In dem neu gegründeten Kompetenzzentrum (Fuel Design Center) stellen sich Forscher aus verschiedenen technischen und naturwissenschaftlichen Fachrichtungen der Aufgabe, synthetische Bio-Kraftstoffe mit optimierten und spezifisch zugeschnittenen Eigenschaften zu kreieren.

Die Dringlichkeit dieses Ansatzes liegt auf der Hand. Für unsere globalisierte Gesellschaft ist Mobilität eines der Schlüsselprinzipien. Diese ist und bleibt aber nur gewährleistet, wenn es ausreichend Energie in Form Kraftstoffen gibt. Kein uns bekannter konventioneller Antrieb kommt ohne diese aus, sei es das eigene innig geliebte Motorrad, welches man in Frühjahr für einen Ausflug ins Grüne aus der Garage holt, oder der neueste Airbus A380, mit dem man mal eben locker die halbe Welt umrundet. Ganz egal ob Vespa, Edel-Limousine, LKW oder Flugzeug, ohne Sprit geht nichts.

Am Grundprinzip der eingesetzten Motoren hat sich in über 100 Jahren nicht viel verändert. Jeder Verbrennungsmotor läuft entweder mit Benzin (Kerosin bei Flugzeugen) oder mit Diesel-Öl. Bei all diesen Kraftstoffen handelt es sich um Mineralöl-Derivate, welche aus Erd-Öl, einem fossilen Energieträger, gewonnen werden. Die Problematik ist ersichtlich. In Zeiten, in denen die Mehrheit der Experten zum Ergebnis kommt, dass der Mensch mit der Verbrennung von fossilen Energieträgern maßgeblich zum Klima-Kollaps beiträgt, müssen schnellstmöglich Alternativen her.

Zwar gibt es bereits die Technologie für Autos mit reinem Wasserstoffantrieb oder Motoren, die ihre Energie aus einer Brennstoffzelle beziehen. Auch haben Automobilkonzerne wie Mitsubishi bereits für 2010 Autos mit reinem Elektroantrieb angekündigt, die über Lithium-Ionen Akkus gespeist werden, welche über eine zehnmal höhere Kapazität verfügen als die uns heute bekannten. Solche Konzepte machen aber nur dann Sinn, wenn der Strom dafür auch aus regenerativen Quellen stammt. Tatsache ist aber, dass unsere Energie-Wirtschaft hauptsächlich auf fossile Energieträger und Atomkraft basiert.

Bis diese auf regenerative Träger umgestellt ist, werden noch einige Jahrzehnte vergehen. Daher müssen zumindest in Punkto Verkehr, kurz- bis mittelfristig, ökologisch verträgliche Ersatzstoffe her. Erfolgsversprechend sind hier Kraftstoffe aus Biomasse: Bio-Diesel, Raps-Öl, Bio-Alkohol (Ethanol) und Bio-Gas (Methan). Ein großer Vorteil solcher Treibstoffe liegt in einem geschlossenen Kohlendioxyd (CO2) Kreislauf. Das CO2, welches während des Wachstumsprozesses der Pflanze assimiliert worden ist, wird bei der Verbrennung wieder freigesetzt, die natürliche Balance bleibt erhalten.

Schon heute gibt es Automobile, die über Motoren verfügen, welche mit diesen Kraftstoffen betrieben werden. Allerdings gibt es kaum Tankstellen hierfür, und von einer industriellen Massenbereitstellung ist man noch weit entfernt. Es gilt noch viele Probleme zu lösen. Allein um den Treibstoffbedarf des Automobilverkehrs zu decken müssten riesige Flächen mit Monokulturen bepflanzt werden. Auch dies stellt einen nicht zu vernachlässigenden ökologischen Eingriff dar.

Der Ansatz des Kompetenzzentrums an der RWTH Aachen ist anders. Bei der nächsten Generation von Bio-Kraftstoffen können prinzipiell alle pflanzlichen Substrate als Rohstoffquelle herhalten, so z.B. Stroh, Altholz, Industrie-Restholz und Abfälle aus der Landschaftspflege. Dies mag auf den ersten Blick verwundern, aber auch Kohle ist nichts anderes als mineralisiertes fossiles Holz, und Erd-Öl besteht im Wesentlichen aus den verflüssigten und in Jahrmillionen umgewandelten Komponenten von Mikro-Lebensformen.
Alle Kraftstoffe, gleichgültig ob sie aus Erd-Öl gewonnen oder aus Biomasse synthetisiert werden, bestehen aus Kohlenwasserstoffen. Kohlenstoff ist der universelle Baustein des Lebens. Genau diese, in der Lignosezellulose der Pflanzen gebunden Substanzen, möchten die Forscher gewinnen. Hierzu wird das Rohmaterial thermochemischen und katalytischen Umwandlungsverfahren ausgesetzt. Am Ende fallen Brennstoffe in gasförmiger und flüssiger Phase an, die die Wissenschaftler als „syngas“ und „synfuels“ bezeichnen.

Eines der formulierten Fernziele der Forschungsgruppe ist, maßgeschneiderte Kraftstoffe aus Biomasse zu synthetisieren, welche völlig neue Brenneigenschaften besitzen und die Konzeption neuartiger Motoren zulassen. Die uns bekannten Otto- und Dieselmotoren würden dann der Vergangenheit angehören. Der Weg bis zu wirklich „sauberen“ Kraftstoffen ist jedoch noch weit. Der ideale Kraftstoff muss vielfältige Kriterien erfüllen: Null-Emmision, geringe Wettbewerbskosten, große Reichweiten, hohe Leistung, regenerative Quelle und lokale Rohstoffbasis sowie Klimaneutralität. Das alles klingt derzeit zugegebenermaßen recht utopisch, und es ist schwer zu sagen, wie viele Jahrzehnte nötig sein werden, bis aus dieser Utopie Realität werden kann. Die neuartigen Ansätze der RWTH Aachen stellen bis dorthin aber ein Konzept für eine gute Übergangslösung dar.