Die globale Erwärmung und der Klimawandel sind zu den wichtigsten Themen in praktisch allen Bereichen geworden, und das nicht ohne Grund: Es wird erwartet, dass Europa den wärmsten Sommer des letzten Jahres mit neuen Temperaturrekorden übertrifft, die Waldbrände in den borealen Zonen Kanadas wüten, und gestörte Niederschlagsmuster verursachen schwere Überschwemmungen in Nordeuropa. Dies sind nur einige Beispiele für Klimakatastrophen, die zu zahlreichen Todesfällen, Vertreibung und Zerstörung geführt haben und die weiterhin zur Norm werden, wenn wir unsere Treibhausgasemissionen nicht in den Griff bekommen. Es versteht sich von selbst, dass staatliche Stellen, Unternehmen und Einzelpersonen, darunter auch der Ethanol-Rohstoffsektor, die Bekämpfung des Klimawandels ganz oben auf ihre Tagesordnung setzen. Aber welche Umweltaspekte betreffen die Ethanolindustrie? Welche Umweltmaßnahmen sind bereits ergriffen worden? Und wie können Unternehmen zu einer nachhaltigeren Arbeits- und Betriebsweise übergehen?
Vier Wege zur Nachhaltigkeit
Im Allgemeinen lassen sich die meisten Umweltauswirkungen des Ethanolsektors in vier Gruppen einteilen:
Lösungen für die Ethanolbeschaffung
Zwar werden die Ethanol-Rohstoffe aus erneuerbaren Ressourcen wie Getreide, Zuckerrohr und Mais statt aus fossilen Brennstoffen gewonnen, doch verbrauchen Anpflanzung, Anbau und Ernte dieser Rohstoffe immer noch viel Energie und Wasser und tragen damit zu den Treibhausgasemissionen bei. Einige Vorgänge können durch erneuerbare Energien unterstützt werden; dies ändert jedoch nichts an der Tatsache, dass durch den Anbau Wälder abgeholzt werden, die wichtige Kohlenstoffsenken sind.
Eine mögliche Lösung und Chance für Landwirte, die Ethanol-Rohstoffe anbauen, ist die Einführung regenerativer ökologischer Kulturen: Dieses Landwirtschaftsmodell konzentriert sich auf die Wiederherstellung der Bodenfruchtbarkeit, das Wohlergehen der Tiere und die soziale Verantwortung für die Arbeitsbedingungen der Landwirte. Durch die Anwendung natürlicherer Praktiken wie biologische Schädlingsbekämpfung, Fruchtfolge und Kompostierung kann die einheimische Flora und Fauna gedeihen, während die menschlichen Ressourcen gesichert werden.
Die Umweltauswirkungen der Ethanolproduktion
Die Destillation von Ethanol ist eine weitere große CO2-Quelle für die Industrie: In den USA setzt eine Ethanolanlage mit einer Kapazität von 50 Millionen Gallonen pro Jahr 14 Tonnen CO2 als Nebenprodukt der Destillation frei, und dabei sind die CO2-Emissionen aus der für die Destillation benötigten Energie noch nicht einmal berücksichtigt. Zwar kann der Strom für die Destillation von fossilen Ressourcen auf erneuerbare Energien wie Wind- und Solarenergie umgestellt werden, doch ist es chemisch gesehen nicht möglich, CO2 als Nebenprodukt der Destillation zu eliminieren. Was vielen vielleicht nicht bewusst ist: Reines CO2 wird in verschiedenen Marktsektoren verwendet, was bedeutet, dass eine Umnutzung nicht nur aus ökologischer Sicht notwendig, sondern auch für diese Märkte von Vorteil wäre.
Ist CCUS die Antwort?
Die Technologien zur Kohlenstoffabscheidung, -nutzung und -speicherung (CCUS), die bereits in Bioraffinerien eingesetzt werden, sind die Zukunft - und die Gegenwart - der Ethanolproduktion. CCUS fängt reines CO2 aus dem Fermentationsprozess ab und nutzt es entweder direkt, z. B. für die Aufbereitung von kommunalem Wasser, kohlensäurehaltige Getränke, die Konservierung von Lebensmitteln, die Lagerung von Impfstoffen und die Herstellung von Textilien, oder speichert es unterirdisch. Auf globaler Ebene warten CCUS-Systeme jedoch noch auf ihren großen Durchbruch: Laut McKinsey muss der CCUS-Markt bis 2050 um das 120-fache seiner derzeitigen Größe wachsen, damit die Länder ihre Netto-Null-Emissionsziele erreichen können. Die langsame Umsetzung ist vor allem auf die hohen Kosten der Technologien selbst zurückzuführen; eine Senkung dieser Kosten, z. B. durch die Durchsetzung von Steuerbefreiungen, ist für die Rentabilität der Technologien von entscheidender Bedeutung.
Ethanol der zweiten Generation als Lösung zur Abfallvermeidung
Das Potenzial von Ethanol bei der Verwertung von Abfällen aus der Landwirtschaft gewinnt in der Ethanolindustrie zunehmend an Bedeutung; das so genannte Ethanol der zweiten Generation (2G) oder Zellulose-Ethanol nutzt zellulosehaltige Rohstoffe, d. h. Non-Food-Basis und Ernterückstände. Neben der Minimierung der Abfälle der Agrarindustrie ist dies auch eine geeignete Lösung, um zu vermeiden, dass die Ethanolproduktion mit Rohstoffen konkurriert, die für die menschliche Ernährung verwendet werden. Abgesehen davon, dass Ethanol der 2. Generation die gleiche Qualität wie Ethanol der ersten Generation aufweist, ist es aufgrund seiner Bedeutung für die Verringerung von Abfällen, CO2-Emissionen und des Einsatzes von Rohstoffen eine vielversprechende Alternative zu den derzeitigen Rohstoffen.
Dekarbonisierung des Ethanolvertriebs
Die größten CO2-Emissionen fallen beim Vertrieb von Ethanol an: Der weltweite Versand, die häufigste Vertriebsmethode, trägt zu über 3 % der weltweiten Treibhausgasemissionen bei. Es ist bekannt, dass sich dieser Sektor nur schwer dekarbonisieren lässt, da die Reduzierung der Treibhausgasemissionen ein langsamer Prozess ist. Die Reduzierung der Treibhausgasemissionen ist ein langsamer Prozess. Zu den Versuchen, die hohen Emissionen zu bekämpfen, gehören die Verringerung der Schiffsgeschwindigkeit um bis zu 20 % und die Entwicklung nicht-traditioneller Kraftstoffe und Energieressourcen, insbesondere Biokraftstoffe, Batterien und Wasserstoff. Ein weiteres Beispiel für eine umweltfreundlichere Lösung ist die Stromversorgung an Land (Onshore Power Supply, OPS), die die Luftverschmutzung und die Treibhausgasemissionen während der Liegezeit der Schiffe in den Häfen verringern würde. Der Hamburger Hafen beispielsweise setzt OPS ein, um die Luftqualität in der Stadt und in den umliegenden Gebieten zu verbessern.
Auch wenn dies ein Faktor ist, auf den ein Rohstofflieferant wenig bis gar keinen Einfluss hat, ist es wichtig, dass die Akteure im Ethanolsektor die Auswirkungen erkennen und entweder auf weniger umweltschädliche Vertriebsmethoden zurückgreifen oder einen Weg finden, diese Emissionen auszugleichen.
Navigieren auf dem komplexen Weg zur Nachhaltigkeit von Ethanol
Wie diese Untersuchung der Nachhaltigkeit im Ethanolsektor zeigt, ist die Dekarbonisierung der Branche nicht so einfach, wie es den Anschein hat. Mit einer sehr komplexen Lieferkette, an der viele Interessengruppen beteiligt sind, ist der Übergang zu erneuerbaren Technologien und Praktiken ein langsamer und schwieriger Prozess. Dennoch gibt es viele nachhaltige Lösungen und Technologien, die nur darauf warten, angezapft zu werden! Die Umstellung der Landwirtschaft auf regenerative Bio-Kulturen, die Einführung von Kohlenstoffabscheidung und erneuerbaren Energien im Produktionsprozess und die Umstellung der Produktion von Ethanol der ersten auf die zweite Generation sind aktive Schritte, die der Ethanolsektor unternehmen kann, um seinen Beitrag zu einer nachhaltigeren und grüneren Zukunft zu leisten.
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