Hartmut Michel hat im Jahr 1988 den Nobelpreis für Chemie für seine Arbeit im Bereich der Photosynthese gewonnen. Ein Experte über den Energiegewinnungsprozess von Pflanzen ist sicherlich qualifiziert, die Entwicklung von Biokraftstoffen zu kommentieren.
Photosynthese ist nicht effizient
Hartmut Michel hat im Jahr 1988 den Nobelpreis für Chemie für seine Arbeit im Bereich der Photosynthese gewonnen. Ein Experte über den Energiegewinnungsprozess von Pflanzen ist sicherlich qualifiziert, die Entwicklung von Biokraftstoffen zu kommentieren.
Photosynthese ist nicht effizient
Michel geht von den Grundprinzipien der Einzelprozesse aus, die zur Herstellung von Biokraftstoffen führen. Die photosynthetischen Pigmente von Pflanzen nützen lediglich 47% des Sonnenlichts; grünes Licht, UV- und Infrarotstrahlen werden nicht genutzt. Die Photosynthese ist am effizientesten bei geringen Lichtintensitäten. Bei 20% des maximalen Sonnenlichts ist die Pflanze bereits gesättigt, die restlichen 80% werden also nicht benötigt. Als Ergebnis der Beschränkungen stellt Michel fest, dass das oberste Limit der photosynthetischen Effizienz von C3-Pflanzen bei 4,5% liegt. In Wirklichkeit setzen Pflanzen lediglich 1% der Sonnenenergie in chemische Energie um. Im Vergleich dazu: Handelsübliche Photovoltaikmodule können derzeit rund 20% des Sonnenlichts in Elektrizität umwandeln.
Die Erzeugung von Biokraftstoffen ist nicht effizient
Ist der Ertrag von Biotreibstoff pro Hektar bekannt, ist es einfach zu errechnen, wie viel Energie des Sonnenlichts im Biotreibstoff steckt. Bei Biodiesel aus Raps stammt weniger als 0,1% der Energie aus Sonnenlicht, bei Bioethanol weniger als 0,2% und bei Biogas weniger als 0,3%. Diese Werte nehmen nicht Rücksicht auf den Umstand, dass mehr als 50% der Energie in Biokraftstoffen investiert werden, um Biomasse zu erhalten: Die Erzeugung von Pestiziden und Dünger, das Pflügen der Felder, der Transport und andere Vorgänge fallen darunter. Die dazu benötigte Energie stammt gewöhnlich aus fossilen Kraftstoffen. Zusammengefasst lässt sich also sagen, dass nur ein unbedeutender Anteil der Sonnenenergie in Biokraftstoffen enthalten ist. Ein großer Teil der Energie des Endprodukts stammt hingegen aus fossilen Quellen.
Die Zukunft gehört dem Elektroantrieb
Kann der Prozess der Photosynthese effizienter gestaltet werden? Michel sieht keine Möglichkeit, die grundlegenden Daten so zu verbessern, dass Biokraftstoffe gegenüber anderen Alternativen überlegen wären. Demnach ist die Photosynthese der Kombination von Photovoltaik, Elektroakkus und Elektromotoren einfach unterlegen. Die niedrige Effizienz der Photosynthese, kombiniert mit dem sozio-ökonomischen Problem der Konkurrenz von Energiepflanzen mit Nahrungspflanzen um Anbauflächen, lässt Michel zu folgendem Schluss kommen: Die Zukunft des Verkehrs muss elektrisch sein!
Auf der Basis der Aussagen von Hartmut Michel kann man einen weiteren Pluspunkt für Elektroantriebe finden. Die Effizienz von Verbrennungskraftmaschinen liegt zwischen 20% und 40 %, der Elektromotor beim Tesla Roadster weist eine Effizienz von 88% auf.
