Ethanol-Kraftstoff

DIN 51625 ⓘ
Bereich	Kraftstoffe
Titel	Kraftstoffe für Kraftfahrzeuge – Ethanolkraftstoff – Anforderungen und Prüfverfahren
Erstveröffentlichung	August 2008
Letzte Ausgabe	August 2008

Ethanol-Tankstelle in Paraty, Brasilien ⓘ

Ethanol-Kraftstoffe sind Ottokraftstoffe mit unterschiedlich hohen Anteilen an Ethanol. Die Gemische werden nach dem Anteil von Ethanol im Benzin bezeichnet, z. B. E85 mit 85 % Ethanol. Das in Deutschland kontrovers diskutierte E10-Gemisch mit 10 % Ethanol oder das Gemisch aus Benzin mit nur geringer Ethanol-Beimischung (E5 mit 5 % Ethanol) wird unverändert als Benzin bezeichnet. ⓘ

In Deutschland sind Anforderungen und Prüfverfahren für Ethanol-Kraftstoff in der DIN-Norm DIN 51625 genormt. ⓘ

Reines Ethanol ist eine chemische Verbindung und weist daher unabhängig von seiner Herstellung immer die gleichen physikochemischen Eigenschaften auf. Es gibt keinen chemischen Unterschied zwischen Ethanol aus fossilen Kohlenstoffverbindungen oder Bioethanol aus pflanzlicher Rohstoffquelle. Bioethanol weist zwar einen wesentlich höheren Anteil an dem radioaktiven Kohlenstoffisotop ¹⁴C auf, der bei den physikochemischen Eigenschaften jedoch vernachlässigbar ist. Weltweit gesehen hat heutzutage aus fossilen Quellen (beispielsweise durch Hydratisierung von aus Kokereigas stammendem Ethen) hergestellter Alkohol keine Bedeutung; von der produzierten Menge biologisch erzeugten Ethanols werden etwa 35 % als Neutralalkohol für Getränke und Lebensmittel sowie für weitere technische Zwecke erzeugt und etwa 65 % zur Nutzung als Kraftstoff. In Deutschland ist das Verhältnis etwa 50:50. ⓘ

Das als Zusatzstoff von Benzin in unterschiedlichen Mischungskonzentrationen biologisch hergestellte Ethanol, das nur für Kraftstoffzwecke verwendet wird, wird heutzutage als Bioethanol bezeichnet, es ist im Kontext der energetischen Nutzung von nachwachsenden Rohstoffen bedeutend. Bioethanol für die Beimischung zu Benzin wird mit Vergällungsstoffen wie Benzin, ETBE oder Methanol versetzt. Gängige Vergällungsmittel, wie sie etwa bei Spiritus oder Alkohol für kosmetische Zwecke beigemischt werden, beispielsweise MEK (Methylethylketon), dürfen in Kraftstoffen nach EN 228 nicht verwendet werden. Während Bioethanol bisher nur aus Zucker und somit vor allem aus Zuckerrüben sowie stärkehaltigem Getreide gewonnen wurde, wird mit neueren Verfahren vor allem auf Biomasse zellulosehaltiger Rohstoffe wie Chinaschilf, Rutenhirse und Holz zugegriffen; das Ergebnis ist das Cellulose-Ethanol. ⓘ

→ siehe Hauptartikel Biokraftstoff ⓘ

Übersicht über die wichtigsten weltweit verwendeten Ethanolmischungen ⓘ

Weltweit sind verschiedene Ethanol-Kraftstoffmischungen gebräuchlich. Die Verwendung von reinem wasserhaltigem oder wasserfreiem Ethanol in Verbrennungsmotoren (ICEs) ist nur möglich, wenn die Motoren für diesen Zweck konstruiert oder modifiziert sind und nur in Autos, leichten Lastwagen und Motorrädern verwendet werden. Wasserfreies Ethanol kann Benzin beigemischt und in Ottomotoren verwendet werden, allerdings mit hohem Ethanolanteil und nur nach geringfügigen Änderungen am Motor. ⓘ

Mischungen von E10 oder weniger werden in mehr als 20 Ländern auf der ganzen Welt verwendet, allen voran in den Vereinigten Staaten, wo Ethanol im Jahr 2011 10 % des US-Benzinkraftstoffs ausmachte. Mischungen von E20 bis E25 werden in Brasilien seit den späten 1970er Jahren verwendet. E85 wird in den USA und Europa häufig für Fahrzeuge mit flexiblen Kraftstoffen verwendet. Wasserhaltiges Ethanol oder E100 wird in brasilianischen Fahrzeugen mit reinem Ethanol und Flex-Fuel-Leichtfahrzeugen verwendet, während wasserhaltiges E15, hE15 genannt, in den Niederlanden für moderne Benzinfahrzeuge verwendet wird. ⓘ

E10 oder weniger

E10, ein Kraftstoffgemisch aus 10 % wasserfreiem Ethanol und 90 % Benzin, das auch als Gasohol bezeichnet wird, kann in den Verbrennungsmotoren der meisten modernen Pkw und leichten Nutzfahrzeuge verwendet werden, ohne dass Änderungen am Motor oder Kraftstoffsystem erforderlich sind. E10-Mischungen haben in der Regel eine um 2 bis 3 höhere Oktanzahl als normales Benzin und sind für alle neuen US-Automobile zugelassen und in einigen Gebieten aus Emissions- und anderen Gründen vorgeschrieben. E10 und Mischungen mit niedrigerem Ethanolgehalt werden in mehreren Ländern verwendet, und ihre Verwendung wurde in erster Linie durch die verschiedenen weltweiten Energieengpässe seit der Ölkrise von 1973 gefördert. ⓘ

Ein typischer Warnhinweis auf dem Tankdeckel von US-Fahrzeugen weist auf die Möglichkeit hin, E10 zu tanken, und warnt vor der Verwendung von Mischungen zwischen E20 und E85. ⓘ

Andere gängige Mischungen sind E5 und E7. Diese Konzentrationen sind im Allgemeinen sicher für neuere Motoren, die mit reinem Benzin betrieben werden sollten. Bis 2006 waren in mindestens 36 Bundesstaaten/Provinzen und 17 Ländern auf nationaler Ebene Vorschriften für die Beimischung von Bioethanol zu Fahrzeugkraftstoffen erlassen worden, wobei die meisten Vorschriften eine Beimischung von 10 bis 15 % Ethanol zu Benzin vorschreiben. ⓘ

Ein Maßstab für alternative Kraftstoffe in den USA ist die "gasoline-equivalent gallon" (GEG). Im Jahr 2002 wurde in den USA als Kraftstoff Ethanol im Wert von 137.000 Terajoule (TJ) verwendet, dem Energieäquivalent von 1,13 Milliarden US-Gallonen (4,3 Milliarden Liter) Benzin. Dies entsprach weniger als 1 % des gesamten Kraftstoffverbrauchs in diesem Jahr. ⓘ

E10 und andere Ethanolmischungen gelten als nützlich, um die Abhängigkeit der USA von ausländischem Öl zu verringern, und können unter den richtigen Bedingungen die Kohlenmonoxidemissionen (CO) um 20 bis 30 % senken. Obwohl E10 den Ausstoß von CO und Treibhausgasen wie CO₂ im Vergleich zu normalem Benzin um schätzungsweise 2 % senkt, kann es je nach Faktoren wie dem Alter des Fahrzeugs und den Wetterbedingungen zu einem Anstieg der Verdunstungsemissionen und einiger Schadstoffe führen. Nach Angaben des philippinischen Energieministeriums ist die Verwendung von bis zu 10 % Ethanol-Benzin-Gemisch nicht schädlich für die Kraftstoffsysteme von Autos. Im Allgemeinen wird die Verwendung von Autobenzin, das Alkohol (Ethanol oder Methanol) enthält, in Flugzeugen nicht empfohlen. ⓘ

Verfügbarkeit

E10-Logo auf Zapfsäulen in Delaware erforderlich ⓘ

E10 ist seit September 2021 der Standardkraftstoff an Tankstellen im Vereinigten Königreich. E5 ist immer noch eine Option für Autofahrer, die nicht kompatible Fahrzeuge betanken möchten, aber die Verfügbarkeit nimmt ab.
In Thailand wurde E10 2007 landesweit eingeführt und ersetzte dort 2013 reines 91-Oktan-Benzin.
E10 ist im Mittleren Westen der Vereinigten Staaten allgemein erhältlich. Im Bundesstaat Florida wurde die Verwendung von E10 in allen Standardkraftstoffen bis Ende 2010 vorgeschrieben. Aufgrund der schrittweisen Abschaffung von MTBE als Benzinzusatz und vor allem aufgrund der im Energy Policy Act von 2005 und im Energy Independence and Security Act von 2007 festgelegten Vorschriften sind die Ethanolbeimischungen in den gesamten Vereinigten Staaten gestiegen, und bis 2009 erreichte der Ethanolmarktanteil in der US-amerikanischen Benzinversorgung fast 8 % des Volumens.
Viele Tankstellen in Australien verkaufen E10, das in der Regel ein paar Cent pro Liter billiger ist als normales bleifreies Benzin. Aufgrund der großen Zuckerrohranbaugebiete ist E10 im Bundesstaat Queensland am häufigsten anzutreffen. Die Verwendung von E10 wird außerdem von der Regierung von Queensland subventioniert. Viele Tankstellen stellen das Angebot an Normalbenzin 91 entweder langsam ein oder bieten es bereits nicht mehr an. Stattdessen gibt es nur noch Normalbenzin E10 (91 oder 94, je nach Marke), Premium (95) und Premium (98), obwohl Normalbenzin in Victoria und New South Wales weiterhin erhältlich ist.
In Schweden wird seit dem 1. August 2021, als der Ethanolanteil von E5 auf E10 (6 bis 10 Prozent Ethanol) erhöht wurde, ausschließlich 95-Oktan-Benzin angeboten. Anfang bis Mitte der 1990er Jahre verkauften einige Tankstellenketten auch E10. Alle neueren und viele ältere Benzinautos, die in Schweden gekauft werden, sollten damit umgehen können, da seit Januar 2011 die Kraftstoffqualitätsrichtlinie (Richtlinie 2009/30/EG) durch ihre Umsetzung in das schwedische Recht als Mitglied der 27 EU-Mitgliedstaaten gilt. Ältere Benzinautos sollten mit 98-Oktan-Kraftstoff kompatibel sein, der maximal 5 Prozent Ethanol enthält, oft auch viel weniger. In den Produktdatenblättern der großen Kraftstoffketten ist der Ethanolgehalt ihres 98-Oktan-Benzins nicht eindeutig angegeben, aber er variiert von Ort zu Ort.
Seit Januar 2011 ist der gesamte 95-Oktan-Kraftstoff in Finnland E10, und auch 98E5-Oktan-Kraftstoff ist erhältlich.
In Mosambik wurde die obligatorische Beimischung von Ethanol genehmigt, aber der Prozentsatz in der Mischung wurde nicht festgelegt.
Südafrika verabschiedete 2007 eine Biokraftstoffstrategie und schrieb bis 2013 eine 8%ige Ethanolbeimischung vor.
Ein uruguayisches Gesetz von 2007 schreibt vor, dass ab Januar 2015 mindestens 5 % Ethanol dem Benzin beigemischt werden müssen. Der staatliche Monopolkraftstoffhersteller ANCAP hat im Dezember 2009 mit der Beimischung von 10 % Bioethanol in Superbenzin begonnen, das ab Anfang Januar 2010 im ganzen Land erhältlich sein wird. Die beiden anderen Benzinsorten werden später im Jahr 2010 folgen.
Die Dominikanische Republik hat ein Mandat zur Beimischung von 15 % Ethanol bis 2015.
Chile erwägt die Einführung von E5, und Panama, Bolivien und Venezuela von E10.
Indien hat das Ziel einer 10-prozentigen Ethanolbeimischung bereits im Juni 2022 erreicht, 5 Monate früher als geplant. ⓘ


Weltweit verwendete niedrige Ethanolmischungen (E5 bis E25) ⓘ
Land	Ethanol mischung	Gesetzliche Verwendung	Land	Ethanol mischung	Gesetzliche Verwendung	Land	Ethanol mischung	Gesetzliche Verwendung	Staat	Ethanol mischung	Staat	Ethanol mischung
Länder mit obligatorischen oder fakultativen Beimischungen						Europäische Union			Vereinigte Staaten (nur Staaten mit obligatorischer Verwendung)
Argentinien	E5	Verpflichtend	Malawi	E10	Verpflichtend	Österreich	E10	Fakultativ	Florida	E10	Minnesota	E10
Australien	E10	Fakultativ	Mexiko	E6	Verpflichtend	Dänemark	E5	Fakultativ	Hawaii	E10	Missouri	E10
Brasilien	E18-E27.5	Verpflichtend	Neuseeland	E10	Fakultativ	Finnland	E5/E10	Verpflichtend	Iowa	E10	Montana	E10
Kanada	E5	Verpflichtend	Pakistan	E10	Fakultativ	Frankreich	E5/E10	Fakultativ	Kansas	E10	Oregon	E10
China	E10	Neun Provinzen	Paraguay	E18/24	Verpflichtend	Deutschland	E5/E10	Fakultativ	Louisiana	E10	Washington	E10
Kolumbien	E10	Verpflichtend	Peru	E8	Verpflichtend	Irland	E4	Verpflichtend	Kalifornien	E10
Costa Rica	E7	Verpflichtend	Philippinen	E10	Verpflichtend	Niederlande	E5/E10/hE15	Fakultativ
Indien	E10	Verpflichtend	Thailand	E10/E20	Verpflichtend	Rumänien	E4	Verpflichtend
Jamaika	E10	Verpflichtend	Vietnam	E5	Fakultativ	Schweden	E5/E10	Verpflichtend
Siehe die Länderhinweise am Ende des Artikels

Eine 2011 vom Technischen Forschungszentrum Finnlands (VTT) durchgeführte Studie ergab praktisch keinen Unterschied im Kraftstoffverbrauch unter normalen Fahrbedingungen zwischen den in Finnland verkauften handelsüblichen Benzinsorten 95E10 und 98E5, obwohl die Öffentlichkeit den Eindruck hat, dass der Kraftstoffverbrauch von 95E10 deutlich höher ist. VTT führte den Vergleichstest unter kontrollierten Laborbedingungen durch, und die Messungen ergaben, dass die getesteten Fahrzeuge im Durchschnitt 10,30 Liter (2,27 imp gal; 2,72 U.S. gal) 95E10 pro 100 km verbrauchten, gegenüber 10,23 Litern (2,25 imp gal; 2,70 U.S. gal) 98E5 pro 100 km (62 mi). Der Unterschied betrug im Durchschnitt 0,07 zugunsten von 98E5, was bedeutet, dass die Verwendung von 95E10-Benzin, das einen höheren Ethanolgehalt aufweist, den Verbrauch um 0,7 % erhöht. Wenn die Messungen normalisiert werden, beträgt die Differenz 1,0 %, ein Ergebnis, das sehr gut mit einer Schätzung der Heizwerte auf der Grundlage der ungefähren Kraftstoffzusammensetzung übereinstimmt, die 1,1 % zugunsten von E5 ergab. ⓘ

E15

Typische Angabe des Herstellers in der Betriebsanleitung des Fahrzeugs, dass das Fahrzeug bis zu E10 tanken kann. ⓘ

E15 enthält 15 % Ethanol und 85 % Benzin. Dies ist im Allgemeinen das höchste Verhältnis von Ethanol zu Benzin, das in Fahrzeugen verwendet werden kann, die in den USA von einigen Autoherstellern für den Betrieb mit E10 empfohlen werden. Dies ist auf die Hydrophilie und das Lösungsvermögen von Ethanol zurückzuführen. ⓘ

Infolge des Energy Independence and Security Act von 2007, der eine Erhöhung des Anteils erneuerbarer Kraftstoffe im Verkehrssektor vorschreibt, begann das US-Energieministerium mit der Prüfung der Machbarkeit der Verwendung von Ethanol-Zwischenmischungen in der bestehenden Fahrzeugflotte, um einen höheren Verbrauch von Ethanol-Kraftstoff zu ermöglichen. Das National Renewable Energy Laboratory (NREL) führte Tests durch, um die möglichen Auswirkungen von Ethanol-Zwischenmischungen auf ältere Fahrzeuge und andere Motoren zu bewerten. In einem vorläufigen Bericht, der im Oktober 2008 veröffentlicht wurde, stellte das NREL die Ergebnisse der ersten Bewertungen der Auswirkungen von E10-, E15- und E20-Benzinmischungen auf Auspuff- und Verdunstungsemissionen, die Haltbarkeit von Katalysatoren und Motoren, das Fahrverhalten von Fahrzeugen, die Funktionsfähigkeit von Motoren sowie Fahrzeug- und Motormaterialien vor. In diesem vorläufigen Bericht wurde festgestellt, dass bei keinem der Fahrzeuge aufgrund der verwendeten Ethanolmischung eine Störungsanzeige aufleuchtete; es wurden keine Symptome für eine Verstopfung des Kraftstofffilters beobachtet; es wurden keine Probleme beim Kaltstart unter Laborbedingungen von 24 °C und 10 °C beobachtet; und wie erwartet passt sich die in neueren Fahrzeugmodellen verfügbare Computertechnologie an die höhere Oktanzahl an, was zu geringeren Emissionen bei höherer Leistung und in einigen Fällen zu einem geringeren Kraftstoffverbrauch führt. ⓘ

Im März 2009 forderte eine Lobbygruppe der Ethanolindustrie, Growth Energy, die US-Umweltschutzbehörde (EPA) offiziell auf, den Ethanolgehalt in Benzin von 10 % auf 15 % zu erhöhen. Zu den Organisationen, die solche Studien durchführten, gehörten das Energieministerium, der Bundesstaat Minnesota, die Renewable Fuels Association, das Rochester Institute of Technology, das Minnesota Center for Automotive Research und die Universität Stockholm in Schweden. ⓘ

Das E15-Etikett der EPA, das an allen E15-Tankstellen in den USA angebracht werden muss. ⓘ

Im Oktober 2010 gewährte die EPA eine Ausnahmeregelung, die den Verkauf von mit Benzin gemischtem Ethanol mit einem Anteil von bis zu 15 % nur für Pkw und leichte Pickup-Trucks mit einem Modelljahr von 2007 oder später erlaubte, was etwa 15 % der Fahrzeuge auf den Straßen der USA entspricht. Im Januar 2011 wurde die Ausnahmeregelung erweitert, um die Verwendung von E15 auch für Pkw der Modelljahre 2001 bis 2006 zuzulassen. Die EPA beschloss außerdem, keine Ausnahmegenehmigung für die Verwendung von E15 in Motorrädern, schweren Nutzfahrzeugen oder Non-Road-Motoren zu erteilen, da die aktuellen Testdaten eine solche Ausnahmegenehmigung nicht zulassen. Nach Angaben der Renewable Fuels Association (Vereinigung für erneuerbare Kraftstoffe) decken die Ausnahmeregelungen für E15 inzwischen 62 % der in den USA zugelassenen Fahrzeuge ab, und die Ethanolgruppe schätzt, dass die theoretische Mischungswand für die Verwendung von Ethanol etwa 17,5 Milliarden Gallonen (66,2 Milliarden Liter) pro Jahr betragen würde, wenn alle Autos und Pickups ab 2001 E15 verwenden würden. Die EPA untersuchte noch, ob ältere Fahrzeuge einer 15%igen Ethanolmischung standhalten können. ⓘ

Die EPA-Verzichtserklärung erlaubt den Verkauf von E15 nur vom 15. September bis zum 31. Mai aus einem schwarzen Schlauch und einem gelben Schlauch an Flex-Fuel-Fahrzeuge nur vom 1. Juni bis zum 14. September. Die Einzelhändler haben den Aufbau von Infrastrukturen aufgrund der kostspieligen regulatorischen Anforderungen gescheut, die ein praktisches Hindernis für die Vermarktung der höheren Mischung darstellen. Die meisten Tankstellen verfügen nicht über genügend Zapfsäulen, um die neue Mischung anbieten zu können, nur wenige der vorhandenen Zapfsäulen sind für die Abgabe von E15 zertifiziert, und es sind keine speziellen Tanks für die Lagerung von E15 verfügbar. Außerdem müssten einige staatliche und bundesstaatliche Vorschriften geändert werden, bevor E15 legal verkauft werden kann. Die National Association of Convenience Stores, die die meisten Benzineinzelhändler vertritt, hält das Potenzial für eine tatsächliche E15-Nachfrage für gering, "weil die Autoindustrie den Kraftstoff nicht annimmt und ihre Garantien oder Empfehlungen für diesen Kraftstofftyp nicht anpasst". Eine mögliche Lösung für die infrastrukturellen Hindernisse ist die Einführung von Zapfsäulen, an denen die Verbraucher den Ethanolanteil per Drehknopf einstellen können, so dass auch Besitzer von Fahrzeugen mit flexiblem Kraftstoff E85-Kraftstoff kaufen könnten. ⓘ

Im Juni 2011 veröffentlichte die EPA in Zusammenarbeit mit der Federal Trade Commission ihre endgültige Entscheidung bezüglich des E15-Warnhinweises, der an allen E15-Zapfsäulen in den USA angebracht werden muss, um die Verbraucher darüber zu informieren, welche Fahrzeuge die E15-Mischung verwenden können und welche nicht. Sowohl die Alliance of Automobile Manufacturers als auch die National Petrochemical and Refiners Association beklagten, dass die alleinige Verwendung dieses Warnhinweises nicht ausreicht, um die Verbraucher vor Falschbetankung zu schützen. Im Juli 2012 verkaufte eine Tankstelle in Lawrence, Kansas, als erste in den USA die E15-Mischung. Der Kraftstoff wird über eine Mischungszapfsäule verkauft, an der die Kunden zwischen E10, E15, E30 und E85 wählen können, wobei die letztgenannten Mischungen nur an Fahrzeuge mit flexiblen Kraftstoffen verkauft werden. Im Juni 2013 gab es etwa 24 von 180.000 Tankstellen in den USA, die E15 verkaufen. ⓘ

Blender-Tankstelle in East Lansing, Michigan, die E15 zusammen mit dem Standardbenzin (E10) und den höheren Mischungen E30 und E85 verkauft. ⓘ

Im Dezember 2010 reichten mehrere Gruppen, darunter die Alliance of Automobile Manufacturers, das American Petroleum Institute, die Association of International Automobile Manufacturers, die National Marine Manufacturers Association, das Outdoor Power Equipment Institute und die Grocery Manufacturers Association, Klage gegen die EPA beim United States Court of Appeals for the District of Columbia Circuit ein. Die Kläger argumentierten, die EPA sei nicht befugt, eine "Teilverzichtserklärung" zu erteilen, die für einige Fahrzeuge gilt, für andere aber nicht. Die Gruppen argumentierten unter anderem, dass die höhere Ethanolmischung nicht nur für Autos ein Problem darstellt, sondern auch für Kraftstoffpumpen und unterirdische Tanks, die nicht für das E15-Gemisch ausgelegt sind. Es wurde auch argumentiert, dass der Anstieg des Ethanols zu dem starken Anstieg der Maispreise in den letzten Jahren beigetragen hat. Im August 2012 wies das Bundesberufungsgericht die Klage gegen die EPA ab. Der Fall wurde aus technischen Gründen abgewiesen, da das Gericht entschied, dass die Gruppen keine rechtliche Handhabe hatten, die Entscheidung der EPA, die Ausnahmegenehmigung für E15 zu erteilen, anzufechten. Im Juni 2013 lehnte der Oberste Gerichtshof der USA eine Berufung von Industrieverbänden ab, die sich gegen die EPA-Entscheidung zu E15 ausgesprochen hatten, und ließ das Urteil des Bundesberufungsgerichts aus dem Jahr 2012 bestehen. ⓘ

Der Tankdeckel eines Toyota Camry Hybrid aus dem Jahr 2012 zeigt einen Warnhinweis auf die vom Autohersteller zugelassene maximale Ethanolmischung von bis zu E10-Benzin. Das Warnschild weist darauf hin, dass Ethanolmischungen zwischen E15 und E85 in diesem Fahrzeug nicht verwendet werden dürfen. ⓘ

Seit November 2012 ist der Verkauf von E15 in Kalifornien nicht zugelassen, und nach Angaben der kalifornischen Umweltbehörde (California Air Resources Board, CARB) wartet die Mischung immer noch auf ihre Zulassung. In einer öffentlichen Erklärung erklärte die Behörde, dass es mehrere Jahre dauern würde, um die Fahrzeugtests und die Entwicklung von Vorschriften abzuschließen, die für die Einführung eines neuen Kraftstoffs auf dem kalifornischen Markt erforderlich sind. ⓘ

Laut einer von der American Automobile Association (AAA) im Jahr 2012 durchgeführten Umfrage sind nur etwa 12 Millionen der mehr als 240 Millionen Leichtfahrzeuge, die 2012 auf den Straßen der USA unterwegs waren, von den Herstellern für E15-Benzin zugelassen. Laut dem Verband warnten BMW, Chrysler, Nissan, Toyota und Volkswagen, dass ihre Garantien keine E15-bedingten Schäden abdecken werden. Trotz der Kontroverse können die von General Motors hergestellten Fahrzeuge der Modelljahre 2012 und 2013 zur Anpassung an die EPA-Vorschriften Kraftstoff mit einem Ethanolanteil von bis zu 15 Prozent verwenden, wie in den Bedienungsanleitungen der Fahrzeuge angegeben. Der Automobilhersteller warnte jedoch, dass für Fahrzeuge des Modelljahres 2011 oder früher "GM-Kunden dringend empfohlen wird, sich in ihren Bedienungsanleitungen über die richtige Kraftstoffbezeichnung für ihr Fahrzeug zu informieren." Auch die Ford Motor Company stellt alle ihre 2013 gebauten Fahrzeuge E15-kompatibel her, einschließlich Elektro-Hybridfahrzeuge und Fahrzeuge mit Ecoboost-Motoren. Auch Porsches, die seit 2001 gebaut wurden, sind von ihrem Hersteller für die Verwendung von E15 freigegeben. Volkswagen kündigte an, dass für das Modelljahr 2014 seine gesamte Produktpalette E15-fähig sein wird. Fiat Chrysler Automobiles kündigte im August 2015 an, dass alle Chrysler/Fiat-, Jeep-, Dodge- und Ram-Fahrzeuge des Modelljahres 2016 E15-fähig sein werden. ⓘ

Im November 2013 gab die Environmental Protection Agency ihren Vorschlag zur Verringerung des Ethanolanteils im US-Benzin, wie er im Energy Independence and Security Act von 2007 vorgeschrieben ist, zur öffentlichen Stellungnahme frei. Die Behörde führte Probleme mit einer Erhöhung des Ethanolanteils über 10 % an. Diese als "Blend Wall" bezeichnete Grenze bezieht sich auf die praktischen Schwierigkeiten bei der Beimischung steigender Ethanolmengen in die Kraftstoffversorgung, die über die Mengen hinausgehen, die durch den Verkauf fast des gesamten Benzins als E10 erreicht werden. ⓘ

hE15

Beispiel einer öffentlichen Tankstelle mit hE15 neben Diesel und Normalbenzin in den Niederlanden. ⓘ

Ein Gemisch aus 15 % wasserhaltigem Ethanol und 85 % Benzin, hE15, ist seit 2008 an öffentlichen Tankstellen in den Niederlanden erhältlich. Die weltweiten Ethanol-Kraftstoffspezifikationen schreiben traditionell die Verwendung von wasserfreiem Ethanol (weniger als 1 % Wasser) für Benzinmischungen vor. Dies führt zu zusätzlichen Kosten, Energieverbrauch und Umweltauswirkungen, die mit dem zusätzlichen Verarbeitungsschritt verbunden sind, der erforderlich ist, um das durch Destillation hergestellte wasserhaltige Ethanol (3,5-4,9 Vol.-% Wasser) zu entwässern, damit es die aktuellen Spezifikationen für wasserfreies Ethanol erfüllt. Eine patentierte Entdeckung zeigt, dass wasserhaltiges Ethanol in den meisten Ethanol-Benzin-Mischungsanwendungen wirksam eingesetzt werden kann. ⓘ

Nach der brasilianischen ANP-Spezifikation enthält wasserhaltiges Ethanol bis zu 4,9 Vol.-% Wasser. In hE15 wären dies bis zu 0,74 Vol.-% Wasser in der Gesamtmischung. Japanische und deutsche wissenschaftliche Untersuchungen haben ergeben, dass Wasser ein Korrosionshemmer für Ethanol ist. ⓘ

Die Experimente zeigen, dass Wasser in Kraftstoffethanol die Trockenkorrosion hemmt. Bei 10.000 ppm Wasser in den E50-Experimenten von JARI und 3.500 ppm Wasser in den E20-Experimenten der TU Darmstadt stoppte die Alkoholat-Alkoxid-Korrosion. Im Kraftstoff Ethanol entspricht dies 20.000 ppm oder 2 Volumenprozent im Fall von JARI und 5 x 3500 = 17.500 ppm oder 1,75 Volumenprozent im Fall der TU Darmstadt. Diese Beobachtungen stehen im Einklang mit der Tatsache, dass wasserhaltiges Ethanol bekanntermaßen weniger korrosiv ist als wasserfreies Ethanol. Der Reaktionsmechanismus ist bei niedrigen bis mittleren Mischungen derselbe. Wenn genügend Wasser im Kraftstoff vorhanden ist, reagiert das Aluminium vorzugsweise mit Wasser, um Aluminiumoxid zu bilden und die schützende Aluminiumoxidschicht zu reparieren, weshalb die Korrosion aufhört. Das Aluminiumalkoholat/-alkoxid bildet keine dichte Oxidschicht, weshalb die Korrosion weitergeht. Mit anderen Worten: Wasser ist wichtig, um die Löcher in der Oxidschicht zu reparieren. Auf der Grundlage der japanischen und deutschen Ergebnisse wird derzeit bei der Überarbeitung der Spezifikation für wasserhaltiges Ethanol zur Beimischung in Benzin bei E10+ ein Mindestanteil von 2 Vol.-% oder 2,52% m/m Wasser vorgeschlagen. Die Wassereinspritzung hat zusätzliche positive Auswirkungen auf die Motorleistung (thermodynamischer Wirkungsgrad) und reduziert die gesamten CO₂-Emissionen. ⓘ

hE15-Förderung Amsterdam ⓘ

Insgesamt wird erwartet, dass ein Übergang von wasserfreiem zu wasserhaltigem Ethanol für die Benzinbeimischung einen wesentlichen Beitrag zur Wettbewerbsfähigkeit von Ethanol, zur Nettoenergiebilanz des Kraftstoffzyklus, zur Luftqualität und zu den Treibhausgasemissionen leisten wird. ⓘ

Der Beimischungsanteil von mehr als 10 % (V/V) wird sowohl aus technischen (Sicherheits-) Gründen als auch aus Gründen der Steuer- und Kundenklarheit gewählt, um das Produkt in Europa von bleifreiem Normalbenzin zu unterscheiden. Tests in kleinem Maßstab haben gezeigt, dass viele Fahrzeuge mit modernen Motortypen problemlos mit dieser wasserhaltigen Ethanolmischung betrieben werden können. Bei Mischtankszenarien mit wasserfreien Ethanolmischungen in Höhe von 5 % oder 10 % kommt es nicht zu einer Phasentrennung. Da es nicht empfehlenswert ist, die Vermischung mit E0, insbesondere bei extrem niedrigen Temperaturen, in Logistiksystemen und Motoren zu vermeiden, wird in der niederländischen technischen Vereinbarung NTA 8115 eine separate Spezifikation für die kontrollierte Verwendung vorgelegt. Die NTA 8115 ist für eine weltweite Anwendung im Handel und in der Kraftstoffmischung geschrieben. ⓘ

E20, E25

Historische Entwicklung der in Brasilien verwendeten Ethanolmischungen 1931-2010 (nur ausgewählte Jahre) ⓘ
Jahr	Ethanol mischung	Jahr	Ethanol mischung
1931	E5	2003	E20-25
1966	E25	2004	E20
1976	E11	2005	E22
1978	E18-20-23	2006	E20
1981	E20-12-20	2007	E23-25
1987-88	E22	2008	E25
1993-98	E22	2009	E25
2000	E20	2010	E20-25
2001	E22	2011	E18-E25
2015	E18-E27.5
Quelle: 1937-2007, J.A. Puerto Rico (2007), Tabelle 3.8, S. 81-82 Anmerkung: Die Senkung 2010 von E25 auf E20 war vorübergehend und erfolgte und fand zwischen Februar und April statt. Die Untergrenze wurde von 20 % auf 18 % im April 2011 gesenkt.

E20 enthält 20 % Ethanol und 80 % Benzin, während E25 25 % Ethanol enthält. Diese Mischungen sind in Brasilien seit den späten 1970er Jahren weit verbreitet. Als Reaktion auf die Ölkrise von 1973 schrieb die brasilianische Regierung die Beimischung von Ethanol zu Benzin vor, die von 1976 bis 1992 zwischen 10 % und 22 % schwankte. Aufgrund dieser vorgeschriebenen Mindestbeimischung wird reines Benzin (E0) in Brasilien nicht mehr verkauft. Im Oktober 1993 wurde ein Bundesgesetz verabschiedet, das eine obligatorische Beimischung von 22% wasserfreiem Ethanol (E22) im ganzen Land vorschreibt. Dieses Gesetz ermächtigte die Exekutive auch, verschiedene Ethanolanteile innerhalb vorher festgelegter Grenzen festzulegen, und seit 2003 wurden diese Grenzwerte auf maximal 25 Volumenprozent (E25) und minimal 20 Volumenprozent (E20) festgelegt. Seitdem legt die Regierung den Prozentsatz der Ethanolmischung in Abhängigkeit von den Ergebnissen der Zuckerrohrernte und der Ethanolerzeugung aus Zuckerrohr fest, was zu Schwankungen in der Mischung selbst innerhalb eines Jahres führt. ⓘ

Seit dem 1. Juli 2007 wurde die obligatorische Beimischung per Dekret auf 25 % wasserfreies Ethanol (E25) festgelegt, und dies ist seit 2011 die Standard-Benzinmischung, die in ganz Brasilien verkauft wird. Aufgrund von Versorgungsengpässen und den daraus resultierenden hohen Ethanol-Kraftstoffpreisen ordnete die Regierung jedoch 2010 eine vorübergehende 90-tägige Reduzierung der Beimischung von E25 auf E20 an, die am 1. Februar 2010 begann. Als die Preise aufgrund von Versorgungsengpässen zwischen den Ernten 2010 und 2011 wieder abrupt anstiegen, musste ein Teil des Ethanols aus den Vereinigten Staaten importiert werden, und im April 2011 senkte die Regierung die vorgeschriebene Mindestbeimischung auf 18 %, so dass die vorgeschriebene Mischungsspanne zwischen E18 und E25 lag. ⓘ

Eine Mischpumpe ist eine Zapfsäule für mehrere Kraftstoffmischungen, an der die Kunden zwischen E20, E30, E85 oder einer anderen vorgewählten Mischung wählen können. ⓘ

Alle brasilianischen Automobilhersteller haben ihre Benzinmotoren so angepasst, dass sie mit dieser Mischungspalette problemlos funktionieren. Daher sind alle Benzinfahrzeuge für den Betrieb mit Mischungen von E20 bis E25 ausgelegt, die von der lokalen Gesetzgebung als "Normalbenzin Typ C" definiert werden. Einige Fahrzeuge können auch mit niedrigeren Ethanolkonzentrationen betrieben werden, aber bis auf wenige Ausnahmen sind sie nicht in der Lage, mit reinem Benzin reibungslos zu fahren, was zum Klopfen des Motors führt, wie Fahrzeuge, die in südamerikanische Nachbarländer reisen, gezeigt haben. Flex-Fuel-Fahrzeuge, die mit jeder Art von Benzin (E20-E25) bis hin zu 100 % wasserhaltigem Ethanol (E100 oder hydriertes Ethanol) betrieben werden können, sind seit Mitte 2003 erhältlich. Im Juli 2008 waren 86 % aller in Brasilien verkauften neuen Leichtfahrzeuge Flex-Fuel-Fahrzeuge, und nur zwei Automobilhersteller bauen Modelle mit einem Flex-Fuel-Motor, der für den Betrieb mit reinem Benzin (E0) optimiert ist: Renault mit den Modellen Clio, Symbol, Logan, Sandero und Mégane, und Fiat mit dem Siena Tetrafuel. ⓘ

Thailand führte E20 im Jahr 2008 ein, aber Engpässe bei der Ethanolversorgung Mitte 2008 führten zu einer Verzögerung bei der Ausweitung des E20-Tankstellennetzes im Land. Mitte 2010 verkauften 161 Tankstellen E20, und der Absatz ist seit April 2009 um 80 % gestiegen. Der rasche Anstieg der E20-Nachfrage ist darauf zurückzuführen, dass die meisten der seit 2009 auf den Markt gebrachten Fahrzeugmodelle E20-kompatibel sind, und es wird erwartet, dass der E20-Absatz noch schneller steigen wird, sobald mehr einheimische Autohersteller mit der Produktion kleiner, E20-kompatibler und kraftstoffsparender Fahrzeuge beginnen. Die thailändische Regierung fördert die Verwendung von Ethanol durch Subventionen, da Ethanol vier Baht pro Liter mehr kostet als Benzin. ⓘ

Ein 2005 in Minnesota verabschiedetes Gesetz schreibt vor, dass Ethanol ab 2013 20 % des in diesem amerikanischen Bundesstaat verkauften Benzins ausmachen muss. Es wurden erfolgreiche Tests durchgeführt, um die Leistung aktueller Fahrzeuge und Zapfanlagen, die für E10 ausgelegt sind, unter E20 zu ermitteln. Dieses Mandat wurde jedoch später auf 2015 verschoben und ist nie in Kraft getreten, weil die EPA die Verwendung von E20 als Ersatz für Benzin noch nicht genehmigt hat. ⓘ

Eine von BP in Auftrag gegebene und im September 2013 veröffentlichte Studie kam zu dem Schluss, dass die Verwendung fortschrittlicher Biokraftstoffe im Vereinigten Königreich, insbesondere von E20-Ethanol auf Zellulosebasis, eine kosteneffizientere Möglichkeit zur Emissionsreduzierung darstellt als der Einsatz von Plug-in-Elektrofahrzeugen (PEVs) im Zeitrahmen bis 2030. Die Studie ergab auch, dass die Verwendung höherer Biokraftstoffbeimischungen Hybrid-Elektrofahrzeuge (HEVs) und Plug-in-Hybride (PHEVs) ergänzen kann. Batteriebetriebene Elektrofahrzeuge (BEVs) können mit einem dekarbonisierten Stromnetz erhebliche CO₂-Einsparungen erzielen, werden aber bis 2030 voraussichtlich deutlich höhere Kosten verursachen als Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor und Hybridfahrzeuge, da letztere bis 2030 die beliebtesten Modelle sein dürften. Der Studie zufolge kann ein HEV mit einer E20-Mischung im Jahr 2030 10 % weniger Emissionen ausstoßen als ein HEV, das mit E5 betrieben wird, und das bei jährlichen Kraftstoffkosten von 13 GB£ im Vergleich zu 195 GB£ für ein reines Elektroauto. ⓘ

E70, E75

Wenn der Dampfdruck in der Ethanolmischung unter 45 kPa fällt, kann die Zündung des Kraftstoffs an kalten Wintertagen nicht mehr gewährleistet werden, so dass der maximale Anteil der Ethanolmischung in den Wintermonaten auf E75 begrenzt ist. ⓘ

E70 enthält 70 % Ethanol und 30 % Benzin, während E75 75 % Ethanol enthält. Diese Wintermischungen werden in den Vereinigten Staaten und in Schweden für E85-Fahrzeuge mit flexiblem Kraftstoff während der kalten Jahreszeit verwendet, aber an den Zapfsäulen weiterhin als E85 verkauft. Die saisonale Reduzierung des Ethanolgehalts auf eine E85-Wintermischung ist vorgeschrieben, um Kaltstartprobleme bei niedrigen Temperaturen zu vermeiden. ⓘ

In den USA gilt diese saisonale Reduzierung des Ethanolgehalts auf E70 nur in kalten Regionen, in denen die Temperaturen im Winter unter 0 °C (32 °F) fallen. In Wyoming zum Beispiel wird E70 von Oktober bis Mai als E85 verkauft. In Schweden verwenden alle E85-Fahrzeuge mit flexiblem Kraftstoff eine E75-Wintermischung. Diese Mischung wurde im Winter 2006-07 eingeführt, und E75 wird von November bis März verwendet. ⓘ

Bei Temperaturen unter -15 °C (5 °F) benötigen alle E85-Flex-Fahrzeuge eine Motorblockheizung, um Kaltstartprobleme zu vermeiden. Die Verwendung dieser Vorrichtung wird auch für Benzinfahrzeuge empfohlen, wenn die Temperaturen unter -23 °C (-9 °F) fallen. Eine weitere Möglichkeit, wenn extreme Kälte zu erwarten ist, besteht darin, mehr reines Benzin in den Tank zu füllen und damit den Ethanolgehalt unter die E70-Wintermischung zu senken oder E85 bei extremen Kälteperioden einfach nicht zu verwenden. ⓘ

E85

Typische gelbe Kappe für den Tankdeckel von US-Fahrzeugen, die für die Verwendung der E85-Mischung gebaut wurden ⓘ

E85, eine Mischung aus 85% Ethanol und ~15% Benzin, ist im Allgemeinen die höchste Ethanol-Kraftstoffmischung, die in den Vereinigten Staaten und einigen europäischen Ländern, insbesondere in Schweden, verwendet wird, da diese Mischung der Standardkraftstoff für Fahrzeuge mit flexiblem Kraftstoff ist. Dieses Gemisch hat eine Oktanzahl von 108, allerdings enthält das Ethanolmolekül auch ein Sauerstoffatom, was bei Benzin nicht der Fall ist, so dass der Verbrennungsmotor von sich aus weniger Luft pro Volumeneinheit ansaugen muss, was die Pumpverluste verringert und die exothermische chemische Reaktion weiter erhöht. Ethanol-Kraftstoff wird als eine Form der "chemischen Aufladung" angesehen - auch wenn dies nicht allgemein bekannt ist -, ähnlich wie Stickoxid (N₂O) und Nitromethan (CH₃NO₂). ⓘ

In den Vereinigten Staaten verwendetes Logo für E85-Kraftstoff ⓘ

Der Grenzwert von 85 % für den Ethanolgehalt wurde festgelegt, um die Ethanolemissionen bei niedrigen Temperaturen zu verringern und Probleme beim Kaltstart bei Temperaturen unter 11 °C zu vermeiden. Eine weitere Reduzierung des Ethanolgehalts wird im Winter in Regionen verwendet, in denen die Temperaturen unter 0 °C fallen, und diese Mischung wird als Winter-E85 bezeichnet, da der Kraftstoff weiterhin unter der Bezeichnung E85 verkauft wird. In einigen Regionen der USA ist eine Wintermischung von E70 vorgeschrieben, während Schweden E75 vorschreibt. In einigen Regionen der Vereinigten Staaten darf E51 (51 % Ethanol, 49 % Benzin) in den Wintermonaten als E85 verkauft werden. ⓘ

Im Oktober 2010 gab es in Europa fast 3.000 E85-Tankstellen, angeführt von Schweden mit 1.699 Tankstellen. In den Vereinigten Staaten gab es im August 2014 3.354 öffentliche E85-Zapfsäulen in 2.154 Städten, die meisten davon im Mittleren Westen. ⓘ

In Thailand wurde E85-Kraftstoff Ende 2008 eingeführt, und bis Mitte 2010 gab es nur vier E85-Tankstellen, die bis 2012 auf 15 Stationen erweitert werden sollen. ⓘ

Ein wesentliches Hindernis für den Verkauf von E85-Flex-Fahrzeugen oder die Betankung mit E85 ist die begrenzte Infrastruktur, die für den Verkauf von E85 an die Öffentlichkeit zur Verfügung steht. 2014 boten nur 2 Prozent der Tankstellen E85 an, während es 2011 noch etwa 1 Prozent waren. Im November 2015 gab es in den gesamten USA nur 3.218 Tankstellen, die E85 an die Öffentlichkeit verkaufen, während etwa 156.000 Einzelhandels-Kraftstoffverkaufsstellen die E85-Mischung nicht anbieten. Die Zahl der E85-Tankstellen stieg von 1.229 im Jahr 2007 auf 2.442 im Jahr 2011, aber nur um 7 % von 2011 bis 2013, als die Gesamtzahl 2.625 erreichte. Es gibt eine große Konzentration von E85-Tankstellen in den Maisgürtelstaaten, und im November 2015 war Minnesota mit 274 Tankstellen der führende Staat, gefolgt von Michigan mit 231, Illinois mit 225, Iowa mit 204, Indiana mit 188, Texas mit 181, Wisconsin mit 152 und Ohio mit 126. Nur in acht Bundesstaaten ist E85 nicht öffentlich zugänglich: Alaska, Delaware, Hawaii, Montana, Maine, New Hampshire, Rhode Island und Vermont. Das Haupthindernis für eine schnellere Ausweitung der E85-Verfügbarkeit ist die Tatsache, dass dafür spezielle Lagertanks an den Tankstellen erforderlich sind, deren Kosten auf 60.000 US-Dollar pro speziellem Ethanoltank geschätzt werden. Eine vom US-Energieministerium durchgeführte Studie kam zu dem Schluss, dass jede Tankstelle in Amerika mit einem Kostenaufwand von 3,4 bis 10,1 Milliarden Dollar auf die Verwendung von E85 umgerüstet werden könnte. ⓘ

Bioethanol wird mit einem Gehalt von 85 % (bei Sommerkraftstoff) zu 15 % normalem Ottokraftstoff verkauft, als sogenanntes E85. Flexible Fuel Vehicles (FFV, Dual Fuel, Multi Fuel) können mit diesem Kraftstoffgemisch betrieben werden. Die Umrüstung anderer Fahrzeuge mit Ottomotor ist möglich, jedoch sind einige Einschränkungen zu beachten. In Brasilien, Schweden, Tschechien und den USA gibt es E85 bereits lange am Markt, und FFV-Modelle werden dort serienmäßig angeboten. Sie sind zumeist für einen beliebig zusammengesetzten Treibstoff aus Bioethanol und Ottokraftstoff geeignet. In Deutschland werden diese Fahrzeuge gegenwärtig u. a. von Ford, Volvo, Renault und VW vertrieben. Mit Beginn des Jahres 2005 bauen in Deutschland Freie Tankstellen kontinuierlich das Angebot aus. Studien dazu weisen einen Mehrverbrauch bei E85 von bis zu 30 % auf. Ursache ist die unterschiedliche benötigte Luftmasse für das stöchiometrische Verbrennungsluftverhältnis Lambda = 1. Während bei Super-Benzin ca. 14,7 kg Luft mit 1 kg Kraftstoff verbrannt werden können, sind es bei reinem Bioethanol nur ca. 9,0 kg Luft mit 1 kg Kraftstoff. In Liter umgerechnet ergibt sich ein theoretischer Mehrverbrauch von 42 % von E85 gegenüber Super-Benzin. Da aber auch Sauerstoffgehalt, Oktanzahl (Klopffestigkeit) und Verdampfungsenthalpie eine Rolle spielen, reduziert sich der Praxiswert auf 15–25 %, je nach Motorbauart. ⓘ

Bis zum 31. Dezember 2015 wurde der Ethanolgehalt im Kraftstoff in Deutschland nicht besteuert. Davon profitierte der E85 Kraftstoff ganz besonders. Seit dem 1. Januar 2016 wird auch der Ethanolanteil des Kraftstoffs voll besteuert. Dies hat dazu geführt, dass so gut wie alle Tankstellen, welche E85 in Deutschland verkauften, diesen Kraftstoff nach Leerung des Tankstellentanks nicht mehr nachbestellt haben. ⓘ

ED95

ED95 ist ein Gemisch aus 95 % Ethanol und 5 % Zündverbesserer; es wird in modifizierten Dieselmotoren verwendet, bei denen der Kraftstoff durch hohe Kompression gezündet wird, im Gegensatz zu Benzinmotoren, bei denen Zündkerzen verwendet werden. Dieser Kraftstoff wurde vom schwedischen Ethanolhersteller SEKAB entwickelt. Aufgrund der hohen Zündtemperaturen von reinem Ethanol ist der Zusatz von Zündverbesserern für den erfolgreichen Betrieb von Dieselmotoren erforderlich. Ein mit Ethanol betriebener Dieselmotor hat auch ein höheres Verdichtungsverhältnis und ein angepasstes Kraftstoffsystem. ⓘ

ED95-Bus in Schweden, der mit einem modifizierten Dieselmotor betrieben wird ⓘ

Dieser Kraftstoff wird seit 1985 mit Erfolg in vielen schwedischen Scania-Bussen eingesetzt. Das Unternehmen hat rund 700 Ethanol-Busse produziert, von denen mehr als 600 an schwedische Städte geliefert wurden, und in jüngster Zeit auch Ethanol-Busse für den kommerziellen Einsatz in Großbritannien, Spanien, Italien, Belgien und Norwegen geliefert. Seit Juni 2010 verfügt Stockholm über die größte Ethanol-ED95-Busflotte der Welt. ⓘ

Der schwedische ED95-Motor befindet sich seit 2010 in der dritten Generation und erfüllt bereits die Euro-5-Abgasnorm, ohne jegliche Nachbehandlung der Abgase. Der mit Ethanol betriebene Motor wird auch als umweltfreundliches Fahrzeug (EEV) in der Stadt Stockholm zertifiziert. Die EEV-Vorschrift hat noch kein Datum für ihr Inkrafttreten in Europa und ist strenger als die Euro-5-Norm. ⓘ

Nottingham ist die erste Stadt in England, die einen regelmäßigen Busdienst mit ethanolbetriebenen Fahrzeugen betreibt. Drei ED95-Eindeckbusse nahmen im März 2008 den Linienverkehr in der Stadt auf. Kurz darauf führte auch Reading ED95-Doppelstockbusse ein. ⓘ

Im Rahmen des Projekts BioEthanol for Sustainable Transport" wurden zwischen 2006 und 2009 mehr als 138 Bioethanol-ED95-Busse in vier Städten, drei in Europa und einer in Brasilien, getestet. Insgesamt 127 ED95-Busse fuhren in Stockholm, fünf Busse in Madrid, drei in La Spezia und einer in Brasilien. In Brasilien wurde der erste Scania ED95-Bus mit einem modifizierten Dieselmotor im Dezember 2007 versuchsweise in der Stadt São Paulo eingeführt, und seit November 2009 waren zwei ED95-Busse im regulären Einsatz. Das brasilianische Versuchsprojekt lief drei Jahre lang, und Leistung und Emissionen wurden vom Nationalen Referenzzentrum für Biomasse (CENBIO - portugiesisch: Centro Nacional de Referência em Biomassa) an der Universidade de São Paulo überwacht. ⓘ

Im November 2010 unterzeichnete die Stadtverwaltung von São Paulo eine Vereinbarung mit UNICA, Cosan, Scania und Viação Metropolitana, einem lokalen Busunternehmen, zur Einführung einer Flotte von 50 mit Ethanol betriebenen ED95-Bussen bis Mai 2011. Scania stellt den Busmotor und das Fahrgestell in seinem Werk in São Bernardo do Campo, São Paulo, her und verwendet dabei die gleiche Technologie und den gleichen Kraftstoff wie die ED95-Busse, die bereits in Stockholm im Einsatz sind. Der Busaufbau ist ein brasilianischer CAIO. Die ersten mit Ethanol betriebenen Busse wurden im Mai 2011 ausgeliefert, und die 50 Busse werden im Juni 2011 ihren regulären Dienst in der südlichen Region von São Paulo aufnehmen. Die Kosten für die 50 ED95-Busse beliefen sich auf 20 Mio. R$ (12,3 Mio. US$). Aufgrund der höheren Kosten des ED95-Kraftstoffs und des geringeren Energiegehalts von Ethanol im Vergleich zu Diesel liefert eines der an der Kooperationsvereinbarung beteiligten Unternehmen, Raísen (ein Joint Venture von Royal Dutch Shell und Cosan), den Kraftstoff an die Stadtverwaltung zu 70 % des Marktpreises für normalen Diesel. ⓘ

E100

Typischer brasilianischer Flexible-Fuel-Motor mit sekundärem Benzintank für den Kaltstart des Motors bei Temperaturen unter 15 °C (59 °F) ⓘ

Der brasilianische Honda Civic Flex-Fuel-Motor von 2008 hat einen Außenzugang zum sekundären Benzintank auf der rechten Vorderseite (siehe Pfeil). ⓘ

E100 ist reiner Ethanol-Kraftstoff. Reines wässriges Ethanol als Kraftstoff wird in Brasilien seit Ende der 1970er Jahre für Fahrzeuge mit reinem Ethanol und in jüngerer Zeit für Fahrzeuge mit flexiblem Kraftstoff verwendet. Der in Brasilien verwendete Ethanol-Kraftstoff wird nahe dem Azeotrop-Gemisch aus 95,63 % Ethanol und 4,37 % Wasser (nach Gewicht) destilliert, was etwa 3,5 % Wasser nach Volumen entspricht. Das Azeotrop ist die höchste Konzentration von Ethanol, die durch einfache fraktionierte Destillation erreicht werden kann. Die maximale Wasserkonzentration beträgt nach der ANP-Spezifikation 4,9 Vol.-% (ca. 6,1 Gew.-%). Die E-Nomenklatur wird in Brasilien nicht übernommen, aber hydratisiertes Ethanol kann als E100 bezeichnet werden, was bedeutet, dass es kein Benzin enthält, da der Wassergehalt kein Zusatzstoff ist, sondern ein Rückstand aus dem Destillationsprozess. Manche Autoren bezeichnen reines wasserhaltiges Ethanol jedoch auch als E95. ⓘ

Das erste Nutzfahrzeug, das mit reinem Ethanol betrieben werden konnte, war das Ford Modell T, das von 1908 bis 1927 hergestellt wurde. Es war mit einem Vergaser mit verstellbaren Düsen ausgestattet, der die Verwendung von Benzin oder Ethanol oder einer Kombination aus beidem ermöglichte. Zu dieser Zeit boten auch andere Automobilhersteller Motoren für die Verwendung von Ethanolkraftstoff an. Danach wurde als Reaktion auf die Energiekrisen von 1973 und 1979 mit dem Fiat 147 das erste moderne Fahrzeug auf den brasilianischen Markt gebracht, das mit reinem wasserhaltigem Ethanol (E100) betrieben werden konnte, nachdem mehrere von den brasilianischen Tochtergesellschaften von Fiat, Volkswagen, General Motors und Ford entwickelte Prototypen getestet worden waren. Im September 2012 waren in Brasilien noch 1,1 Millionen Fahrzeuge mit reinem Ethanol im Einsatz. Seit 2003 können neuere brasilianische Flex-Fuel-Fahrzeuge mit reinem wasserhaltigem Ethanol (E100) oder mit einer beliebigen Kombination von E20 bis E27,5 Benzin (einer Mischung aus wasserfreiem Ethanol), der landesweit vorgeschriebenen Mischung, betrieben werden. Im September 2012 waren 17,1 Millionen Fahrzeuge mit flexiblen Kraftstoffen auf den brasilianischen Straßen unterwegs. ⓘ

E100 schränkt den normalen Fahrzeugbetrieb ein, da der geringere Verdampfungsdruck von Ethanol (im Vergleich zu Benzin) Probleme beim Kaltstart des Motors bei Temperaturen unter 15 °C verursacht. Aus diesem Grund sind sowohl reine Ethanol- als auch E100-Flex-Fuel-Fahrzeuge mit einem zusätzlichen kleinen Benzintank im Motorraum ausgestattet, der das Anlassen des Motors bei kaltem Wetter durch Einspritzen von Benzin erleichtert. Nach dem Starten wird der Motor dann wieder auf Ethanol umgestellt. Es wurde eine verbesserte Generation von Flex-Fuel-Motoren entwickelt, die den zweiten Benzintank überflüssig macht, indem sie den Ethanol-Kraftstoff beim Anlassen erwärmt und das Anlassen bei Temperaturen von bis zu -5 °C (23 °F) ermöglicht, der niedrigsten Temperatur, die im brasilianischen Hoheitsgebiet zu erwarten ist. Der Polo E-Flex, der im März 2009 auf den Markt kam, war das erste Flex-Fuel-Modell ohne Zusatztank für den Kaltstart. Das Vorwärmsystem, Flex Start genannt, wurde von der Robert Bosch GmbH entwickelt. ⓘ

Schwedische Automobilhersteller haben rein ethanolfähige Motoren für den neuen Saab Aero X BioPower 100 Concept E100 mit einem V6-Motor entwickelt, der ausschließlich mit E100-Bioethanol betrieben wird, sowie für die limitierte Auflage des Koenigsegg CCXR, einer für den Betrieb mit E85 oder E100 umgerüsteten Version des CCX, Der CCXR ist das derzeit schnellste und leistungsstärkste Flex-Fuel-Fahrzeug, dessen doppelt aufgeladener V8 mit Biokraftstoff 1018 PS leistet, verglichen mit 806 PS bei Verwendung von bleifreiem 91-Oktan-Benzin. ⓘ

Die höhere Kraftstoffeffizienz von E100 (im Vergleich zu Methanol) in Hochleistungsrennwagen führte dazu, dass die Rennen der Indianapolis 500 in den Jahren 2007 und 2008 mit 100 % Ethanol als Kraftstoff gefahren wurden. ⓘ

Nikolaus August Otto verwendete bereits in den 1860er Jahren „Spiritus“ (Kartoffelsprit, Äthylalkohol) als klopffesten Kraftstoff (Oktanzahl mind. 104 ROZ) in den Prototypen seines Verbrennungsmotors. Während des Ersten Weltkriegs wurde dieser Kraftstoff als Motoren-Spiritus für hohe Leistungsanforderungen wie Jagdflugzeuge verwendet. ⓘ

Bereits in der Weimarer Republik gab die Reichskraftsprit-Gesellschaft ab 1925 etwa 25 % Kartoffelsprit zum Benzin dazu und verkaufte das Gemisch unter dem Namen Monopolin. Bis in die 1950er Jahre wurde Ethanol mit diversen weiteren Kraftstoffen wie Benzol, Methanol, Aceton und Nitrobenzol zu sehr klopffesten Rennkraftstoffen gemischt, die heute aufgrund der toxischen Wirkung auf Menschen und der aggressiven Wirkung auf das Material verboten sind. ⓘ

Aufgrund der Versorgungslage bei Benzin gab es in Deutschland mit der 1925 gegründeten Reichskraftsprit (RKS) einen Hersteller von Spiritus (Kartoffelschnaps) zur Verwendung als Ottokraftstoff. Allerdings diente der Einsatz weniger als Mittel zur Erhöhung der Klopffestigkeit, sondern vielmehr zur Unterstützung der anbauenden Landwirtschaft. Die RKS vertrieb ihr Benzingemisch mit einem ca. 25-prozentigen Anteil Spiritus unter dem Markennamen Monopolin. 1930 trat in Deutschland die Bezugsverordnung von Spiritus zu Treibstoffzwecken für alle Treibstofffirmen in Kraft. Jeweils 2,5 Gewichtsprozente der produzierten oder eingeführten Treibstoffmenge waren von der Reichsmonopolverwaltung zu beziehen und dem Benzin beizumischen. Diese Quote erhöhte sich bis Oktober 1932 schrittweise auf 10 %. ⓘ

In den folgenden Jahrzehnten blieb Erdöl die hauptsächliche Energiequelle. Erst mit den Ölkrisen der 1970er Jahre fand Ethanol als Kraftstoff neues Interesse. Ausgehend von Brasilien und USA wurde die Nutzung von Ethanol aus Zuckerrohr und Getreide (Bioethanol, Biokraftstoff der 1. Generation) als Treibstoff für Autos ebenso wie andere alternative Kraftstoffe auf der Basis nachwachsender Rohstoffe zunehmend durch Regierungsprogramme unterstützt. Eine globale Ausweitung dieser Bestrebungen entstand infolge des Kyoto-Protokolls. Aufgrund möglicher Flächenkonkurrenz beim Anbau von Energiepflanzen wird verstärkt daran gearbeitet, künftig Biokraftstoffe der 2. Generation (Cellulose-Ethanol) und der Biokraftstoffe der 3. Generation (BtL-Kraftstoff) herstellen zu können, die eine deutlich positive Umweltbilanz aufweisen. ⓘ

Inzwischen ist die Technik ethanolbetriebener Motoren weit fortgeschritten. So ist beispielsweise der 838 kW (1140 PS) starke Supersportwagen Koenigsegg Agera, der 2013 in Serienfertigung ging, mit E85 und E100 (85 % bzw. 100 % Ethanol) zu betreiben. Selbst bei einem Verbrauch von 25 l/100 km emittiert der Agera weniger CO₂ als die meisten Elektrowagen mit deutschem Strommix. Die CO₂-Belastung, berechnet auf Grundlage der Biokraftstoff-Nachhaltigkeitsverordnung, beträgt äquivalent 64 g CO₂/km beim Fahren mit E100 und 165 g CO₂/km mit dem E85-Kraftstoff. ⓘ

Einschränkungen der Verwendung

Modifikationen an Motoren

Die Verwendung von Ethanolmischungen in herkömmlichen Benzinfahrzeugen ist auf niedrige Mischungen beschränkt, da Ethanol-Benzin korrosiv ist und einige der Materialien im Motor und im Kraftstoffsystem angreifen kann. Außerdem muss der Motor auf ein höheres Verdichtungsverhältnis als bei einem reinen Benzinmotor eingestellt werden, um den höheren Sauerstoffgehalt des Ethanols auszunutzen, was zu einer Verbesserung der Kraftstoffeffizienz und einer Verringerung der Auspuffemissionen führt. Die folgende Tabelle zeigt, welche Modifikationen an Ottomotoren erforderlich sind, um einen reibungslosen Betrieb ohne Materialverschlechterung zu gewährleisten. Diese Angaben beruhen auf den Änderungen, die die brasilianische Automobilindustrie zu Beginn des Ethanolprogramms in diesem Land Ende der 1970er Jahre vorgenommen hat, und spiegeln die Erfahrungen von Volkswagen do Brasil wider. ⓘ

Zu den Nachteilen von Ethanol-Kraftstoffmischungen bei der Verwendung in Motoren, die ausschließlich für Benzin ausgelegt sind, gehören eine geringere Kilometerleistung, Metallkorrosion, die Beschädigung von Kunststoff- und Gummikomponenten des Kraftstoffsystems, verstopfte Kraftstoffsysteme, Einspritzdüsen und Vergaser, die Delaminierung von Kraftstofftanks aus Verbundwerkstoffen, Lackablagerungen an Motorteilen, beschädigte oder zerstörte interne Motorkomponenten, Wasseraufnahme, Phasentrennung des Kraftstoffs und eine verkürzte Haltbarkeit des Kraftstoffs. Viele große Hersteller von Autos, Schiffen, Motorrädern, Rasenmähern, Generatoren und anderen Verbrennungsmotoren haben Warnungen und Vorsichtsmaßnahmen in Bezug auf die Verwendung von mit Ethanol gemischten Ottokraftstoffen jeglicher Art in ihren Motoren herausgegeben, und die US-Luftfahrtbehörde (Federal Aviation Administration) sowie große Hersteller von Flugmotoren haben die Verwendung von mit Ethanol gemischten Ottokraftstoffen in Leichtflugzeugen aufgrund von Sicherheitsproblemen durch Schäden am Kraftstoffsystem und am Motor verboten. ⓘ

Erforderliche Anpassungen an Ottomotoren, um mit verschiedenen Ethanolmischungen zurechtzukommen
Ethanol mischung	Vergaser	Kraftstoffeinspritzung	Kraftstoffpumpe	Katalysator
≤ 5%	Änderungen nicht erforderlich für jedes Fahrzeug
E5 bis E10		Änderungen nicht erforderlich für Fahrzeuge ab ca. 1987-92
E10 bis E25	Speziell entwickelte Fahrzeuge
E25 bis E85	Speziell entwickelte Fahrzeuge
E85 bis E100	Speziell entwickelte Fahrzeuge
			Modifikationen nicht notwendig	Änderungen wahrscheinlich erforderlich

Kritik

Ethanol-Kraftstoff ist ein Biokraftstoff, dessen Vor- und Nachteile sich in der wissenschaftlichen und politischen Diskussion befinden. Kritik gibt es etwa zur Klimabilanz, zu möglichen Konkurrenzeffekten zur Bereitstellung von Lebensmitteln oder zur möglichen Bedrohung von Regenwäldern. ⓘ