Hohe Oktanzahl als Umweltgefahr

Wieviel Schadstoffe ein Auto freisetzt, hängt von Fahrweise und Motor, aber auch von der Zusammensetzung des getankten Kraftstoffs ab. Einer der Stoffe, die als Zusatz im Benzin die Emissionen senken sollen, ist Methyl–tertiär-Butylether (MTBE). MTBE wird in den USA seit Ende der 70er Jahre und in Deutschland seit Mitte der 80er Jahre als sauerstoffhaltige Verbindung dem Vergaser-Kraftstoff zugesetzt, um die Oktanzahl zu erhöhen und gleichzeitig den Schadstoffausstoß durch Verbesserung des Verbrennungsverhaltens zu senken. Im Super Plus sind zwischen 7 % und 14 % MTBE enthalten, in Benzin und Super zwischen 1 % und 1,5 %.
Doch was die Abgasemissionen senkt, ist nicht unbedingt unbedenklich. MTBE wird zunehmend als Ursache für die Verunreinigung von Grundwasser betrachtet. Gray Davis, der Gouverneur von Kalifornien, hat deshalb Ende März entschieden, daß die Verbindung bis Ende 2002 wieder aus den in Kalifornien verkauften Kraftstoffen zu entfernen ist. Durch Einsatz der Verbindung liege „ein signifikantes Risiko für die Umwelt“ vor. Im kalifornischen Santa Monica wurden mehrere Trinkwasserbrunnen wegen zu hoher MTBE-Belastungen geschlossen. Erhöhte Konzentrationen wurden dort auch in Seen mit regem Verkehr von Motorbooten und Jet-Skis nachgewiesen. Zudem ist die Verbindung im Gegensatz zu vielen anderen Bestandteilen des Vergaser-Kraftstoffs im Grundwasser nur schlecht biologisch abbaubar.
In Deutschland geht die Diskussion noch nicht so weit. „Der Grund dafür ist ein Mangel an Messungen und Analysenverfahren, um den Stoff auch in geringen Konzentrationen nachweisen zu können“, erläutert der Geo-Chemiker Prof. Dr. Wilhelm Püttmann von der Universität Frankfurt. Um diese Lücke zu schließen, hat er in Zusammenarbeit mit seinen Mitarbeitern am Institut für Mineralogie und Umweltanalytik ein Verfahren entwickelt, um MTBE in Gewässern in Konzentrationen von weniger als 0,1 mg pro l zu messen.
Das Verfahren beruht auf einer Kopplung von Gaschromatographie mit Massenspektrometrie, das die Nachweisgrenze im Vergleich zu herkömmlichen Meßmethoden um den Faktor 10 senkt. „Erste Analysen von Regenwasser und Wasserproben aus Rhein, Main, Elbe und Oder haben gezeigt, daß die Gehalte an MTBE nicht wesentlich niedriger sind als bei den in den USA untersuchten Flüssen“, faßt Püttmann zusammen.

Tankleckagen können größere Mengen MTBE freisetzen

MTBE ist mit einem Siedepunkt von 55 °C eine leichtflüchtige Verbindung und gelangt zum Teil an Tankstellen, aber auch aus den Kraftfahrzeugen als unverbrannter Anteil in die Umwelt. Der Stoff ist schlecht biologisch abbaubar und daher beispielsweise bei unterirdischen Tankleckagen eine Umweltgefahr.
„Unsere Ergebnisse legen nahe, sich auch in Deutschland verstärkt um MTBE zu kümmern“, folgert Püttmann. MTBE spiele hier-zulande als Kraftstoffzusatz keineswegs eine unbedeutende Rolle. 1997 wurden in Deutschland rund 450 000 t MTBE als Kraftstoffzusatz verwendet, weitere 100 000 t dienen in der chemischen Industrie als Lösemittel.
Zusammen mit dem Umweltbundesamt in Berlin erarbeitet das Frankfurter Team den gegenwärtigen Stand zum Thema MTBE in Deutschland. Zu diesem Zweck muß die Datenbasis noch deutlich verbreitert werden. „Danach wird auch für Deutschland die Entscheidung pro oder contra MTBE anstehen“, meint Püttmann. Für eine Entscheidung bleibt nicht viel Zeit. Sogenannte Oxigenate wie MTBE werden an Bedeutung gewinnen: Ab 2005 begrenzt die EU den zulässigen Gehalt an Aromaten im Benzin auf 35 %. Dann müssen die Mineralölfirmen durch eine größere Menge sauerstoffhaltige Additive die Oktanzahl wieder ausreichend hochfahren.
Die Suche nach möglichen Ersatzstoffen für MTBE hat erst begonnen. Die USA setzen auf den Bioalkohol, der aus Pflanzen gewonnen wird. Bioalkohol ist wesentlich weniger toxisch und leichter biologisch abbaubar. „Günstig ist dabei außerdem“, so Püttmann, „daß nur 5 % Ethylalkohol dieselbe Wirkung haben wie 11 % MTBE.“ In den USA stehe die Landwirtschaft bereits in den Startlöchern. cf
Die Oktanzahl von Kraftstoffen wird unter anderem durch den Anteil sauerstoffhaltiger Additive – in erster Linie des MTBE – bestimmt. Diese Oxigenate sind aber schwer abbaubar und in großen Konzentrationen gesundheitsschädlich.