Flüssiger Brennstoff: Alternativen zu Heizöl

Rund 30 Prozent der deutschen Wohngebäude beziehen Wärme für Heizung und Warmwasser aus der Verbrennung flüssiger Brennstoffe. Zum Einsatz kommt überwiegend Heizöl, das durch seinen fossilen Ursprung umstritten ist. Während einige ein rasches Verbot der Technik fordern, sehen andere kaum Alternativen. Letzteres gilt vor allem für Bestandsgebäude in ländlichen Regionen, denen weder regenerative Energien noch Erdgas zur Verfügung stehen. Future Fuels könnten hier für Abhilfe sorgen. Denn dabei handelt es sich um flüssige Brennstoffe aus regenerativen Energiequellen. Was das bedeutet und wie weit die Entwicklung bereits vorangeschritten ist, erklären wir in den folgenden Abschnitten. 

Zusammensetzung, Einsatzbereiche und Beispiele

Im Auto, im Flugzeug oder in der Heizung: Flüssige Brennstoffe kommen in vielen Bereichen unseres Alltags zum Einsatz. Sie bestehen überwiegend aus Kohlenstoff sowie Wasserstoff und setzen beim Verbrennen viel Energie frei. In Form von Wärme lässt sich diese nutzen, um Gebäude zu beheizen und Trinkwasser auf höhere Temperaturen zu bringen. Zu den bekanntesten Beispielen flüssiger Brennstoffe gehören dabei:

  • Heizöl
  • Diesel
  • Benzin
  • Kerosin

Vor- und Nachteile konventioneller Flüssigbrennstoffe

Dass flüssiger Brennstoff in vielen Bereichen gefragt ist, liegt an den zahlreichen Vorteilen. Denn anders als Erdgas lassen sich Heizöl und Co. auch ohne Leitungen problemlos transportieren. Die Infrastruktur hierzulande ist hervorragend und die hohe Energiedichte ermöglicht kompakte Lager. So deckt ein vollgefüllter Heizöltank im Haus beispielsweise den Wärmebedarf eines ganzen Jahres. Autos bewegen sich mehrere hundert Kilometer fort und Flugzeuge überwinden sogar Strecken von bis zu 20.000 Kilometern ohne Zwischenlandung, indem sie flüssige Brennstoffe verbrennen.  

Nachteile liegen im Ursprung der flüssigen Brennstoffe

Flüssigbrennstoffe wie Heizöl könnten die beliebtesten Energieträger überhaupt sein – wären da nicht die Nachteile. So basiert konventioneller flüssiger Brennstoff meist auf Erdöl. Der Rohstoff entstand über Millionen von Jahren aus abgestorbener Biomasse und ist heute nur begrenzt auf der Erde verfügbar. Aktuell rechnen Forscher damit, dass die weltweiten Erdölvorräte in etwa 140 Jahren aufgebraucht sind. Sparsame Motoren, energieeffiziente Gebäude und moderne Öl-Brennwertheizungen mindern den Bedarf zwar, schieben das Problem allerdings nur auf.

Ein weiterer Nachteil der konventionellen flüssigen Brennstoffe: Bei der Verbrennung gelangt viel Kohlenstoffdioxid in die Luft. Das Gas sammelt sich in der Atmosphäre an und verhindert, dass die Wärme der Sonne aus dieser entweichen kann. Als Folge dessen steigen die Temperaturen an der Erdoberfläche stark an, was schwere Auswirkungen nach sich zieht. So sorgt der Klimawandel beispielsweise für anhaltende Dürren, immer extremere Wetterlagen und steigende Meeresspiegel.

Nachteilig ist darüber hinaus die gewässerschädigende Wirkung. Treten Erdöl, Heizöl oder andere Flüssigbrennstoffe unbemerkt aus, kontaminieren sie beispielsweise das Grundwasser.

Future Fuels: Flüssiger Brennstoff für die Zukunft

Weltweit arbeiten Forscher an synthetischen Alternativen zu konventionellen Energieträgern wie Heizöl und Co. Die sogenannten Future Fuels (auch Green Fuels) sollen die aufgeführten Nachteile ausgleichen und in Zukunft eine nachhaltige Energieversorgung mit flüssigen Brennstoffen ermöglichen. Drei Beispiele zeigen, wie das funktioniert.

Green Fuels aus Algen: Wirklich grüne Brennstoffe?

Raps, Getreide und andere Pflanzen enthalten viel Öl und lassen sich theoretisch zur Produktion von Brennstoffen nutzen. Im großen Stil geht damit allerdings viel Ackerfläche an die Energieerzeugung verloren – Flächen, die wir dringend für Nahrungsmittel benötigen. Algen stellen hier eine günstige Alternative dar. Denn sie wachsen schnell und speichern Energie der Sonne in Fetten. Letztere lassen sich extrahieren, um einen dieselähnlichen flüssigen Brennstoff herzustellen. Günstig ist außerdem die Tatsache, dass Algen Photosynthese betreiben und CO2 (beispielsweise aus Kraftwerken) verarbeiten. Bei der Verbrennung gelangt das Treibhausgas dann allerdings doch in die Atmosphäre. Der CO2-Ausstoß und der Energiebedarf für die Herstellung der Green Fuels stören die Ökobilanz.

Algen als Basis flüssiger Brennstoffe
© Chokniti Khongchum / Shutterstock.com 

Hydrotreated Vegetable Oil: HVO für die Zukunft?

Eines der größten Probleme fossiler flüssiger Brennstoffe ist die Endlichkeit von Erdöl. Ob in 140, in 250 oder gar in 500 Jahren: Irgendwann ist der letzte Tropfen Öl verbraucht und der Energieträger nicht mehr verfügbar. Fahrzeuge und Heizungen könnten dann mit Hydrotreated Vegetable Oil laufen. Bei HVOs handelt es sich um Future Fuels aus überwiegend pflanzlichen Abfällen, die mittels katalytischer Reaktion und Wasserstoff hergestellt werden. Da die Verbrennung etwa so viel Kohlenstoffdioxid freisetzt, wie Pflanzen zuvor in Sauerstoff umgewandelt haben, handelt es sich um einen regenerativen und CO2-neutralen Brennstoff. Das Besondere daran: Die Eigenschaften der Green Fuels lassen sich im Herstellungsprozess genau beeinflussen, wodurch HVO als Beimischkraftstoff und sogar allein in Fahrzeugen und Heizungen einsetzbar ist.

Power-to-Liquid: Der Green-Fuel schlechthin?

Sprechen Experten von Power-to-Liquid, geht es unter anderem um grünes Heizöl aus Solarenergie. Herstellen lässt sich der flüssige Brennstoff mithilfe der Elektrolyse, der Aufspaltung von Wasser in Sauerstoff und Wasserstoff. Das funktioniert mit Strom aus großen Photovoltaik- oder Windkraftanlagen und ist besonders umweltfreundlich. Um grünes Heizöl zu erhalten, mischen Produzenten dem Wasserstoff aus der Elektrolyse Kohlendioxid bei, der beispielsweise aus Kraftwerksprozessen stammt. Da das bei der Verbrennung entstehende CO2 zumeist recycelt ist, handelt es sich hierbei um einen CO2-neutralen Brennstoff, der sich in vielen Bereichen nutzen lässt. Der größte Nachteil ist hier der Preis. Denn die Herstellungspreise sind so hoch, dass grüner Diesel an der Tankstelle heute noch über vier Euro pro Liter kosten würde. Weiterentwicklungen sollen helfen, die Ausgaben ohne Steuern auf 1,20 bis 1,70 Euro zu reduzieren.

Heizung.de Autor Alexander Rosenkranz
Fazit von Alexander Rosenkranz
Auf den Straßen, in der Luft und sogar im Heizungskeller: Überall kommen flüssige Brennstoffe zum Einsatz. Da Energieträger wie Benzin, Diesel oder Kerosin jedoch viel CO2 ausstoßen, sind klimafreundliche Alternativen gefragt. Future-Fuels, die aus Algen, pflanzlichen Reststoffen oder überschüssigem Solarstrom bestehen, könnten hier für Abhilfe sorgen. Größtes Manko ist allerdings der Preis der CO2-neutralen Brennstoffe, welcher durch neue Produktionsverfahren zu Beginn noch sehr hoch ist.
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