Hanf-Biokraftstoff: Alternative zu fossilen Brennstoffen?

Die Auswirkungen des Klimawandels auf unserem sensiblen Planeten werden immer deutlicher und verheerender. Fossile Brennstoffe sind zweifellos einer der Hauptverursacher; der Wettlauf um einen nachhaltigen Ersatz für diese knapper werdenden Ressourcen ist im Gange. Sind Biokraftstoffe eine realisierbare Lösung? Ist Hanf-Biokraftstoff der bessere Kraftstoff?

Es ist ein weit verbreitetes Missverständnis unter Hanf- und Cannabis-Anhängern, dass die einfache Umstellung von fossilen Brennstoffen auf Hanf-Biokraftstoff auf einen Schlag das schreckliche Dilemma aus der Welt schaffen würde. Biokraftstoffe an sich sind weit davon entfernt, die planetenschonende Lösung zu sein, als die sie allzu oft dargestellt werden, und bringen ihre eigenen Probleme mit sich, die mehr Probleme verursachen als sie lösen.

Nichts funktioniert isoliert. Es ist wichtig, den Dominoeffekt zu betrachten, den der Ersatz fossiler Brennstoffe durch Biokraftstoffe auf dem gesamten Planeten hätte. Vergleicht man Hanf für Hanf-Biokraftstoff jedoch mit anderen Biokraftstoff-Rohstoffen, so ergeben sich einige Vorteile.

Biodiesel und Ethanol können aus Hanf hergestellt werden.

Es gibt zwei Arten von Biokraftstoffen: Biodiesel und Ethanol. Ethanol wird aus Getreide (Mais, Gerste, Weizen, usw.) oder Zuckerrohr hergestellt, kann aber auch aus den ungenießbaren Teilen der meisten Pflanzen hergestellt werden. Er wird häufig als Biokraftstoff verwendet, aber meist mit Benzin vermischt.

Autos, die für den Betrieb mit Benzin ausgelegt sind, können nur einen Zusatz von Ethanol zu Benzin von 10 % tolerieren; Autos mit flexiblem Kraftstoff können einen Ethanolmix von bis zu 80 % verwenden. In Brasilien, wo große Mengen an Zuckerrohr für Biokraftstoff angebaut werden, können einige Autos mit 100 %-igem Ethanol betrieben werden.

Biodiesel wird durch das Raffinieren von Ölen und Fetten aus Pflanzen oder Tieren, meist aus Pflanzenöl, hergestellt und benötigt Methanol. Normaler Diesel wird oft mit Biodiesel im Verhältnis 4:1 gemischt, aber die Mischungen können zwischen 2 % und 100 % Biodiesel liegen. Ein praktischer Vorteil von Biodiesel ist, dass jedes Dieselauto damit fahren kann.

Hanf, wenn er als Rohstoff für Biokraftstoffe angebaut würde, könnte beide Biokraftstoffe produzieren. Hanfsamen bestehen zu 30-35 % aus Öl, was ihm einen Kraftstoffertrag von ca. 780 Litern pro Hektar (207 Gallonen pro Hektar) verleiht. Dies ist deutlich niedriger als bei Palmöl und Kokosnuss, aber mehr als doppelt so viel wie bei Raps, Erdnuss und Sonnenblumen und viermal so viel wie bei Soja. Die Pflanzenreste können durch Fermentation bei niedrigem Sauerstoffgehalt zu Ethanol verarbeitet werden.

Natürliche Folgen der Biokraftstoffproduktion

Die gebräuchlichsten Rohstoffe für Biokraftstoffe sind Sojabohnen und Mais (USA), Zuckerrohr und Zuckerrüben (Südamerika), Palmöl (Südost- und Ostasien) und Raps (Europa). Alle erfordern erhebliche Flächen an fruchtbarem Land, um zu gedeihen.

Große Teile des Regenwaldes wurden zerstört, um Platz für Ölpalmen zu schaffen, und in all diesen Gebieten findet die Abholzung in einem alarmierenden und beispiellosen Ausmaß statt. Dies hat den Lebensraum zahlreicher Tierarten zerstört, von denen viele (wie der Orang-Utan) bereits gefährdet sind.

Diese Rohstoffe werden auch auf Ackerland angebaut, das früher für den Anbau von Pflanzen für den menschlichen Verzehr genutzt wurde, was die Preise dieser Pflanzen für die Armen immer weiter in die Höhe treibt. Darüber hinaus findet eine sogenannte „sekundäre Entwaldung“ statt, da mehr Land benötigt wird, um Nutzpflanzen für Lebensmittel anzubauen.

Die von verschiedenen Regierungen auf der ganzen Welt festgelegten Ziele für Biokraftstoffe könnten sowohl in Bezug auf den Klimawandel als auch auf die Lebensmittelversorgung mehr Schaden als Nutzen anrichten. Es sind die Entwicklungsländer, die von diesen Problemen am stärksten betroffen sind und nicht die wohlhabenden.

Welche Vorteile hat Hanf als Rohstoff für Hanf-Biokraftstoff?

Hanf hat den Vorteil, dass er auf weniger fruchtbarem Boden wachsen kann, und seine Fähigkeit, auf dem sogenannten „Marginalboden“ zu wachsen, wird von vielen hochgelobt. „Marginalboden“ ist im Grunde genommen ein ökonomischer Begriff, der ein Stück Land bezeichnet, das für die Landwirtschaft mehr kostet, als sie davon profitieren kann. Dies kann sich auf Böden mit schlechter Bodenqualität, Verschmutzung durch frühere industrielle Aktivitäten oder auf Böden mit besonders schwierigen Geländeverhältnissen für die Landwirtschaft beziehen, wie z.B. steil abfallende Berghänge.

Allerdings wird jedoch das meiste Saatgut produziert, wenn auf fruchtbaren Böden unter optimalen Bedingungen angebaut wird. Sollte sich die Verwendung als Biokraftstoff durchsetzen, ist es sehr wahrscheinlich, dass die Anbauflächen für Hanf so genutzt werden, wie es heute der Fall ist, um mit den Rohstoffen zu konkurrieren, mit den gleichen negativen Auswirkungen auf die Lebensmittelpreise.

Die anderen Probleme mit marginalen Standorten sind, dass sie zum einen oft Arten und Vorgänge begünstigen, die ein wertvoller Teil des Ökosystems sind. Zum anderen neigen Marginalböden von Natur aus dazu, sich an Orten zu befinden, die für die Landwirtschaft unpraktikabel sind, wie z.B. an Berghängen.

Die Frage, wie man Hanf an schwer zugänglichen Orten ernten und zu einer Biokraftstoffverarbeitungsanlage transportieren kann, darf nicht ignoriert werden. Da beide Aktivitäten CO2 durch die Verbrennung fossiler Brennstoffe erzeugen, muss dies in seiner Wirksamkeit als klimaneutrale Kulturpflanze berücksichtigt werden. Dies gilt für alle Biokraftstoff-Rohstoffpflanzen, auf allen Böden, nicht nur für Hanf auf Marginalböden. Die Kohlenstoffkosten für Pflügen, Säen, Ernten, Transport und Verarbeitung sind höher als bei der Herstellung fossiler Brennstoffe.

Obwohl die Umstellung auf Hanf-Biokraftstoff für alle Kraftfahrzeuge weder die Energiekrise lösen noch den Klimawandel stoppen wird, könnte es eine kleinere, aber dennoch hilfreiche Anwendung geben. Wenn die Betriebe in der Lage sind, Hanf vor Ort anzubauen und zu verarbeiten, um Biokraftstoffe für landwirtschaftliche Fahrzeuge und Maschinen herzustellen, können sie vielleicht einen selbsttragenden und kohlenstoffarmen Kreislauf schaffen. Dies kann in geringem Umfang dazu beitragen, die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen zu beenden. Hanf könnte als Rotationskultur in den bestehenden Anbau von Nahrungsmitteln eingeführt werden, wodurch die Auswirkungen auf die Lebensmittelpreise und den Verbrauch fossiler Brennstoffe verringert werden.

Hinzu kommt, dass Hanf derzeit sehr stark als Nischenmarkt für Nahrungspflanzen gilt, so dass es nicht die gleiche Abhängigkeit von ihm gibt wie beispielsweise von Mais. Damit ist es jedoch derzeit für die großtechnische Produktion von Biokraftstoffen unwirtschaftlich.

Für den Hanfanbau wird nur wenig Dünger und Wasser benötigt.

Ein weiterer Bereich, der bei der Betrachtung von Biokraftstoffen einer genauen Prüfung bedarf, sind die Düngemittel, die für deren Anbau benötigt werden. Bei diesen Düngemitteln handelt es sich im Wesentlichen um Nitrate aus Öl und Gas – ja, fossilen Brennstoffen – nach dem energieintensiven Haber-Bosch-Verfahren zur Herstellung von Ammoniak, das wiederum als Ausgangsstoff für alle anderen Stickstoffdüngemittel verwendet wird.

Einmal angewendet, sitzen die Düngemittel nicht nur im Boden. Entweder werden sie in Wasserläufe gespült, wo sie das Ökosystem stören, Fische töten und die Trinkwasserversorgung verschmutzen; oder sie gelangen in die Atmosphäre und werden zu Stickstoffoxid, ein Treibhausgas, schädlicher als Kohlendioxid. Es gelangt auch in die Atmosphäre und wird zu den Monostickstoffen NO und NO₂, die zum bodennahem Ozon (eine weitere Gesundheitsbedrohung) beitragen.

Hanf erfordert eine Bodenfruchtbarkeit, die in etwa der von Mais entspricht, um gut zu wachsen. Allerdings werden rund 70 % des Nährstoffbedarfs während und nach dem Wachstumszyklus wieder in den Boden zurückgeführt. Plus, eine kleine Menge an Nährstoff gibt eine große Ertragsreaktion. Dadurch wird die Menge an Düngemitteln, die sie langfristig benötigt, drastisch reduziert. Dies ist ein deutlicher Vorteil gegenüber allen anderen Biokraftstoff-Rohstoffen.

Gleiches gilt für den Wasserbedarf. Eines der größten Probleme bei Biokraftstoffen ist, dass ihre Produktion mehr Wasser benötigt als fossile Brennstoffe, also etwa das Doppelte bis 48-fache. Hanf benötigt ca. 30 – 40 cm (12-15 Inches) Wasser pro Vegetationsperiode oder gleichwertige Niederschläge, um eine Kultur zu produzieren, während Mais ca. 56 cm benötigt (22 Inches).

Die gesamte Pflanze kann für die Herstellung von Hanf-Biokraftstoff genutzt werden.

Einer der vielleicht größten Vorteile von Hanf-Biokraftstoff ist das Potenzial, jeden Teil der Pflanze zu nutzen. Sobald das Öl aus den Samen gepresst wurde, können die restlichen Hüllen und Samen zu „Kuchen“ für nahrhafte Tiernahrung verdichtet werden. Der Schnitt aus der Ernte und die Blätter, die während des Wachstums abfallen, kehren zusammen mit den Wurzeln in den Boden zurück und füllen ihn für die nächste Ernte wieder auf. Die Bastfasern und -schäben werden für Fasern, Papier und Baustoffe verwendet, um nur einige Produkte zu nennen.

Entwicklungen in der Biokraftstoff-Forschung und deren Anwendung auf Hanf

Der Prozess der Pyrolyse ist relativ neu für die Anwendung von Hanf-Biokraftstoff. Bei der Pyrolyse werden subjektive faserige Zellulosehaltige Pflanzenstoffe (technisch bekannt als lignozellulosische Biomasse) unter starker Hitzeeinwirkung zur Gewinnung von Brennstoffölen eingesetzt. Das Verfahren ist äußerst wirtschaftlich, da grundsätzlich Abfallbiomasse im Prozess verwendet werden kann. Die Technik kann auf Hanf und sogar auf die enorme Menge an Biomasse angewendet werden, die bereits durch den weltweiten Hanf- und Marihuana-Anbau produziert wird.

Diese Entwicklung hängt damit zusammen, dass die gesamte Pflanze genutzt werden kann, sogar mit den Abfällen aus der gesamten Cannabis-Industrie. So produzierte allein Washington in den ersten drei Jahren nach der Legalisierung (2014) 1,7 Millionen Pfund Cannabispflanzenabfälle.

Seitdem haben viele europäische Länder den Hanfanbau legalisiert und auch die USA, so dass mit einem Anstieg der Abfallmenge gerechnet wird. Kalifornien steht seit langem vor einem Problem mit Cannabisabfällen. Die Pyrolyse bietet einen möglichen Weg, um Cannabis- und Hanfabfälle zu nutzen und daraus Biokraftstoffe herzustellen, ohne sich der ohnehin schon anspruchsvollen Frage zu stellen, wo sie angebaut werden sollen.

Es gibt noch immer Schwierigkeiten, um herauszufinden, ob Hanf der beste Biokraftstoff ist oder nicht. Das größte Hindernis für die Verwendung von Hanf als Biokraftstoff ist derzeit, dass so wenig davon angebaut wird. Die Gesetzgebung hat sich in den letzten Jahren gelockert, insbesondere in den USA, wo der Hanfanbau legalisiert wurde. 

Der größte Teil des in Europa, China und den USA angebauten Hanfs wird jedoch für die Herstellung von Lebensmitteln, CBD-Produkten, Kosmetika und Forschung verwendet. Ein Teil davon wird bei der Herstellung von Spezialprodukten wie Hanfpapier und Hanfseil verwendet. Viele Vorteile von Hanf als Biokraftstoff bleiben theoretisch, da so wenig davon für Biokraftstoff im kommerziellen Maßstab genutzt wurde. Es ist zu hoffen, dass dies nicht mehr lange so bleibt.

  • Disclaimer:
    Die Gesetze und Vorschriften zum Cannabisanbau sind von Land zu Land unterschiedlich. Sensi Seeds rät Ihnen daher dringend, Ihre lokalen Gesetze und Vorschriften zu befolgen. Handeln Sie nicht im Widerspruch zum Gesetz.

Comments

3 Kommentare zu „Hanf-Biokraftstoff: Alternative zu fossilen Brennstoffen?“

  1. Dr. Strange

    Der Artikel gibt einen schönen Überblick über das Thema! Man kann nur hoffen, dass bald ein Umdenken stattfinden wird. So viel Potential in einer einzigen Pflanze…
    Bereits 1941 gab es das „Hemp-Car“ von Henry Ford entwickelt, in weiser Voraussicht, dass die Erdöl-Preise steigen werden und der Abbau desselbigen schwieriger werden wird. Mit dem erscheinen von synthetischen Fasern (Nylon) und der Kunststoffindustrie, ist der Hanf dann endgültig verdrängt worden. Nun haben die Fische in unseren Weltmeeren Plastik in den Bäuchen…wirklich toll. :/

  2. Die Qualität von Kraftstoff aus Hanf Samen ist leider nicht hoch genug, um allein eingesetzt zu werden. Eine Mischung von 80/20 Rapsöl/Hanföl hat sich in Versuchen als optimal herausgestellt. Auch ist der relative Preis selbst bei größeren Anbauflächen im Vergleich zu Raps nicht ökonomisch. Siehe dazu die Studie über Hanf als Biokraftstoff von Carus et al. Interessant ist allerdings die Möglichkeit, die gesamte Pflanze für verschiedene Bereiche zu verwenden, allerdings muss da noch einiges an Zuchtarbeit geleistet werden, was aufgrund der europäischen Richtlinien zur Zulassung von Hanf sorgen nicht ganz einfach ist.

  3. Ich ich fänds Super den Hanf großflächig anzubauen für Kraftstoff oder andere nützliche Sachen. Das würde nicht nur Arbeitsplätze schaffen, sondern auch ein reinigen der Umwelt bewirken. Man könnte Überschüsse in die Erde einlagern und zu Bio-kohle werden lassen, um Kohlendioxid aus der Luft zu binden und in einer harmlosen Form verschwinden lassen. Außerdem find ich Hanfpflanzen wunderschön…

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