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Biokraftstoffe Eine vergleichende Analyse nachwachsende-rohstoffe.de

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BiokraftstoffeEine vergleichende Analyse

nachwachsende-rohstoffe.de

InhaltsverzeichnisVorwort 5

Teil 1: Biokraftstoffe – Eine vergleichende Analyse für Entscheidungsträger in Politik, Verwaltung und Wirtschaft

1. Einleitung 91.1 Gegenstand und Zielsetzung der Studie 91.2 Vorgehensweise 10

2. Biokraftstoffe im Vergleich 122.1 Betrachtete Biokraftstoffe, Rohstoffe, Produktionsprozesse

und Verwendungsformen 122.2 Marktrelevanz der untersuchten Biokraftstoffe in Deutschland 142.3 Auswahl der relevanten Kriterien für den Vergleich 152.4 Definition der verwendeten Kriterien für den Biokraftstoffvergleich 172.5 Datenlücken, Ergebnisspannbreiten und offene methodische Fragen 192.6 Biokraftstoffe als Dieselsubstitut im Vergleich 202.7 Biokraftstoffe als Benzinsubstitut im Vergleich 242.8 Biokraftstoffe als Gassubstitut im Vergleich 282.9 Stärken und Schwächen von Dieselsubstituten im Vergleich 302.10 Stärken und Schwächen von Benzinsubstituten im Vergleich (I) 342.11 Stärken und Schwächen von Benzinsubstituten im Vergleich (II) 362.12 Stärken und Schwächen von Gassubstituten im Vergleich 37

3. Erläuterungen 383.1 Biodiesel (Rapsölmethylester, RME) 383.2 Biodiesel (Palmölmethylester, PME) 403.3 Biodiesel (Sojaölmethylester, SME) 423.4 Biodiesel (aus tierischen Fetten, FME) 443.5 Biodiesel (Jatrophaölmethylesther, JME) 463.6 reines Pflanzenöl (Rapsöl) 483.7 hydrierte Öle (HVO) 503.8 BtL-Kraftstoffe (Choren-Verfahren) 523.9 Bioethanol aus Getreide 543.10 Bioethanol aus Zuckerrüben 563.11 Bioethanol aus Zuckerrohr (Brasilien) 583.12 Bioethanol aus Mais (USA) 60

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HerausgeberFachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V. (FNR)Hofplatz 1 • 18276 GülzowTel.: 0 38 43/69 30-0 • Fax: 0 38 43/69 30-1 [email protected] • www.fnr.dewww.bio-energie.de

Projektleitungméo Consulting TeamWeissenburgstr. 53 • 50670 Kön www.meo-consulting.com

TextDr. Norbert Schmitz, Dr. Jan Henke, Prof. Gernot Klepper

RedaktionFachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V. (FNR)Abt. Öffentlichkeitsarbeit

Gestaltung und Herstellungnova-Institut GmbH • 50354 Hürthwww.nova-institut.de

BilderFachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V. (FNR)iStockphoto.com/Mario Hornik (Tankstelle)

Druck und VerarbeitungMedia Cologne Kommunikationsmedien GmbH • 50354 Hürthwww.mediacologne.de

Erstellt mit finanzieller Unterstützung des Bundesministeriums für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz (BMELV)

FNR 2009

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3.13 Bioethanol aus Cassava (Asien) 623.14 Bioethanol Lignozellulose (Stroh) 643.15 Bioethanol aus lignozellulosehaltigen Restströmen der Agrarindustrie 663.16 Biogas (Biomethan) 683.17 Bio-Wasserstoff 70

4. Profile Biokraftstoffe 724.1 Dieselsubstitute 724.2 Benzinsubstitute 864.3 Gassubstitute 1004.4 Biokraftstoff aus Algen 103

5. Biokraftstoffpolitik in Deutschland und Europa 1055.1 Entscheidende politische Rahmenbedingungen

für Biokraftstoffe in Deutschland (I) 1055.2 Entscheidende politische Rahmenbedingungen

für Biokraftstoffe in Deutschland (II) 1065.3 Entscheidende politische Rahmenbedingungen

für Biokraftstoffe in der EU 107

6. Gesamtwirtschaftliche Effekte der Biokraftstoffproduktion 1086.1 THG-Vermeidungskosten von Biokraftstoffen im Vergleich

zu anderen erneuerbaren Energien 1086.2 Ziele und Rückkopplungs effekte der Förderung von Biokraftstoffen 1106.3 Weltwirtschaftliche Rahmenbedingungen 1116.4 Landnutzungskonflikte 1116.5 Einkommens- und Verteilungskonflikte (I) 1136.6 Einkommens- und Verteilungskonflikte (II) 1146.7 Perspektiven für die Produktion von Biomasse 115

7. Auswirkungen steigender Rohölpreise 1177.1 Steigende fossile Kraftstoff- und Rohölpreise erhöhen tendenziell

die Wettbewerbsfähigkeit von Biokraftstoffen 1177.2 Bei steigenden fossilen Kraftstoffpreisen und konstanten Rohstoff-

kosten sinken die THG-Vermeidungskosten von Biokraftstoffen 118

8. Zusammenfassung und Schlussfolgerungen 1198.1 Mittel- und langfristig entstehen neue viel versprechende

Biokraftstoffoptionen, die allerdings einer weiteren politischen Förderung bedürfen 119

8.2 Der Nachweis des Einsatzes nachhaltig produzierter Biokraftstoffe gewinnt an Bedeutung 120

8.3 Die Flächenverfügbarkeit für einen nachhaltigen Anbau begrenzt das Biokraftstoffpotential. Effekte für die deutsche Landwirtschaft sind gering 121

9. Anhang 1239.1 Eigenschaften Dieselsubstitute im Vergleich (2007) 1249.2 Eigenschaften Benzinsubstitute im Vergleich (2007) 1269.3 Eigenschaften Gassubstitute im Vergleich (2007) 128

10. Quellen 129

11. Abkürzungsverzeichnis 134

Teil 2: Biokraftstoffe – Daten und Fakten

1. Biokraftstoffe in Deutschland 1381.1 Kraftstoffverbrauch 1381.2 Rohstoffe 1401.3 Pflanzenöl 1411.4 Biodiesel 1421.5 Bioethanol 1461.6 Preise 1471.7 Aktuelle Rahmenbedingungen Deutschland 150

2. Biokraftstoffe EU27 1512.1 Biodiesel 1512.2 Bioethanol 1542.3 Rahmenbedingungen EU27 156

3. Kenngrößen Biokraftstoffe in Brasilien 159

4. Energieversorgung weltweit nach IEA 162

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VorwortLiebe Leserinnen und Leser,

der Biokraftstoffmarkt unterliegt weltweit einer sehr hohen Dynamik. Während vorallem in Amerika die Anlagenkapazitäten massiv ausgebaut werden, sind die Inves -titionen hierzulande seit Kurzem weitgehend zum Erliegen gekommen. Die Ursachendafür sind sicherlich vielfältig, finden sich aber vor allem im extremen Anstieg derRohstoffpreise seit 2006 und insbesondere 2007, andererseits aber auch in den rück-läufigen Steuervergünstigungen für Biokraftstoffe in Deutschland.

Massive Veränderungen erfahren jedoch auch die Märkte für fossile Rohstoffe. Zwarstieg der Erdölpreis nicht ganz so rasant wie der von Getreide und Pflanzenölen, über-traf die Erwartungen renommierter Institutionen aber ebenfalls erheblich. Die sich nahezu täglich ändernden Rohstoffpreise können im Rahmen dieser Studie nur sehrschwer abgebildet werden, so dass der Analyse ein durchschnittlichen Rohölpreis für2007 von 70 Dollar pro Barrel zu Grunde liegt. Die angesetzten Agrarrohstoffpreisestammen aus den Jahren 2006 und 2007. Kapitel 6 geht auf die Auswirkungen deut-lich höherer Ölpreise auf den Biokraftstoffmarkt gesondert ein.

Die vorliegende Studie „Biokraftstoffe – eine vergleichende Analyse“ wurde durchdas Kölner „meó Consulting Team“ mit finanzieller Förderung durch das Bundesmi-nisterium für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz erarbeitet. Sie ist ei-ne Gemeinschaftsleistung unter Einbeziehung zahlreicher renommierter Vertreter ausWirtschaft und Wissenschaft und untersucht unterschiedliche Biokraftstoff-Optionenanhand zahlreicher Parameter.

So geht die Studie auch auf Nachhaltigkeitskriterien ein. Ausführlich analysiert siedie Beiträge der einzelnen Biokraftstoffe zur Reduzierung von Treibhausgasen undbeziffert die dabei entstehenden Kosten. Damit erlaubt sie einen fundierten Vergleich,in den auch derzeit nur wenig oder noch gar nicht am Markt vertretene Biokraftstof-fe wie Biomethan, BtL-Kraftstoffe und Cellulose-Ethanol einbezogen werden.

Ich hoffe, dass diese Veröffentlichung dazu beiträgt, die aktuelle, teilweise hitzige Diskussion zu Biokraftstoffen etwas zu versachlichen.

Ihr

Dr.-Ing. Andreas SchütteGeschäftsführer, Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V. (FNR)

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Teil 1

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BiokraftstoffeEine vergleichende Analyse für Entscheidungsträger in Politik, Verwaltung und Wirtschaft

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1. Einleitung1.1 Gegenstand und Zielsetzungder Studie

Die Nutzung von Biomasse zur Erzeu-gung von Biokraftstoffen ist neben fahr-zeugtechnischen Maßnahmen zur Effi-zienzsteigerung heute die einzige Optionim Transportsektor, fossile Rohstoffe zuersetzen und Treibhausgase einzusparen(bei ansonsten gleichbleibenden Verhal-tensweisen). Grundsätzlich weist der Bio-masseeinsatz im Strom- und Wärmebe-reich im Vergleich zum TransportsektorVorteile auf. Im stationären Bereich kön-nen i.d.R. höhere Wirkungsgrade erreichtwerden, allerdings stehen auch alternati-ve Energiequellen wie die Solarthermiezur Verfügung. Im Transportsektor, dererheblich zu den heutigen Treibhausgas-emissionen beiträgt und in dem die Treib-hausgasemissionen weiter ansteigen, ste-hen derartige Alternativen nicht zur Ver-fügung.

In der vorliegenden Studie findet daherein Vergleich der heute oder für die Zu-kunft als relevant erachteten Biokraft-stoffe anhand ausgewählter Kriterienstatt. Andere energetische oder auch stoff-liche Verwendungsformen von Biomasseund deren mögliche Vorteilhaftigkeit imVergleich zur Verwendung von Biomas-se im Biokraftstoffbereich werden nichtexplizit berücksichtigt.

Bisherige Studien zu Biokraftstoffen be-trachten häufig nur einzelne Biokraft-stoffe und einzelne Aspekte, sind z. T.

schwer nachvollziehbar und richten sichüberwiegend an ein wissenschaftlich ori-entiertes Fachpublikum. Eine verglei-chende, überblicksartige Darstellung vonBiokraftstoffen anhand ausgewählter Kri-terien erfolgte bisher nur eingeschränkt.

In der vorliegenden Studie werden dienach heutiger Einschätzung relevantenBiokraftstoffe betrachtet und komprimiertvergleichend dargestellt. Die Bewertungerfolgte auf Basis der im Jahr 2007 zurVerfügung stehenden Informationen.

Im Gegensatz zu vielen anderen Studienwurden dabei neben der relevanten Lite-ratur auch umfassend aktuelle Informa-tionen aus der Praxis zu den Umweltef-fekten, Produktionskosten und Techno-logien berücksichtigt. Dies erleichterteauch die Zukunftseinschätzung für dieeinzelnen Biokraftstoffe bis 2020 undstellt die Studie auf eine breitere Basis.

Biokraftstoffe sind definiert als erneuer-bare Energieträger, die aus Biomasse ge-wonnen werden, wobei Biomasse sichaus der Gesamtheit des organischen Ma-terials eines Ökosystems zusammensetzt.Im Vordergrund dieser Studie steht v. a.die Produktion von Biokraftstoffen ausnachwachsenden Rohstoffen.

Insgesamt soll die vorliegende Studie als eine transparente, nachvollziehbare„Management Summary“ für Entschei-dungsträger und die Öffentlichkeit die-nen. Dabei soll sie zur Beseitigung beste-

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Für die Unterstützung bei der Erarbeitung der im ersten Teil der Broschüre veröffentlichen Analyse möchten wir den folgenden Unternehmen danken:

ADM • Bundesverband Deutscher Pflanzenzüchter e.V. (BDP) • BP • Choren Industries • crop energies • Daimler • ecoMotion • Epuron • Evonik Industries •Institut für Weltwirtschaft (ifw) • KWST • Linde • Lurgi • Neste oil • Royal Nedalco • Schmack Biogas AG • Shell • Toepfer International • Vogelbusch

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teratur zu reduzieren, um so zu möglichstbelastbaren Aussagen zu kommen.

Die Produktionskosten der Biokraftstof-fe basieren auf Rohstoffkosten in 2006und 2007, wobei sich die Rohstoffkostenim Vergleich zum Durchschnitt dieserJahre noch mal deutlich erhöht haben.Dazu hat u. a. auch die Verwendung vonagrarischen Rohstoffen für die Bioener-gieproduktion beigetragen, die somitselbst auch einen Einfluss auf die Wett-bewerbsfähigkeit der Biokraftstoffe hat.Für 2020 wurden Rohstoffkosten gemäßaktueller FAPRI-Prognosen angesetzt. Für das fossile Substitut wurde in derStudie durchgehend der durchschnitt -liche Rohölpreis für 2007 von ca. 70 US$/barrel zugrunde gelegt. In Kapitel 6 wirdbeschrieben, welche Auswirkungen deut-lich höhere Rohölpreise, wie bspw. im er-sten Halbjahr 2008, auf die Biokraftstoff-märkte haben können.

Heute befinden sich von den hier be-trachteten Biokraftstoffen Biodiesel (ausverschiedenen pflanzlichen und tieri-schen Ölen und Fetten), Pflanzenöl (aucherste hydrierte Öle) und Bioethanol ausZucker bzw. Stärke im Markt. Für Bio-methan als Kraftstoff gibt es eine Abga-bestelle und in 13 Anlagen wird Biome-than bereits ins Erdgasnetz eingespeist,wodurch es „treibstofffähig“ wird (ca. 12weitere Einspeisungsanlagen sind derzeitin Bau bzw. Planung). Bei den anderenBiokraftstoffen wird die Markteinführungerst vorbereitet bzw. es besteht teilweisenoch erheblicher F&E-Bedarf. Die Daten-lage für Biodiesel (aus Raps-, Soja-, Palm-öl, tierischen Fetten, Altfetten), Pflanzen-

öl und Bioethanol aus Zucker und Stärkeist relativ gut. Es bestehen aber noch große Unsicherheiten bei der Bewertungder anderen Biokraftstoffe, insbesonderebei Biowasserstoff, Biobutanol oder Bio-kraftstoff aus Algen. Bei den in der Dar-stellung gemachten Angaben handelt essich damit teilweise um Schätzwerte. FürBiobutanol und für Biokraftstoff aus Al-gen wurden wegen der fehlenden Da-tengrundlage und fehlenden Studien kei-ne konkreten Werte angegeben.

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hender Defizite bei der bisherigen Ana-lyse und Darstellungsform von Biokraft-stoffen beitragen und den Diskussions-und Entscheidungsprozess hinsichtlichder weiteren Förderung und Marktein-führung von Biokraftstoffen unterstützen.

Ergänzt wird die Studie durch die Dar-stellung der aktuellen Entwicklungen inder Biokraftstoffpolitik in Deutschlandund Europa und um eine gesamtwirt-schaftliche Bewertung der Effekte derBiokraftstoffproduktion.

Die gegenwärtig entscheidende Ent-wicklung in Deutschland und Europa isteine zunehmende Orientierung der För-derung von Biokraftstoffen an derenNachhaltigkeit und THG-Einsparungs-potential. Damit sollen Anreize geschaf-fen werden, die im Vergleich zu 2007 inZukunft zu erheblichen Verbesserungender Energie- und THG-Bilanzen führen,deren absolute Effekte aber noch schwerabschätzbar sind

1.2 Vorgehensweise

Ein interdisziplinär zusammengestelltesProjektteam hat unter der Leitung desmeó Consulting Teams die Studie erstellt.Das Projektteam vereint fachlich qualifi-zierte Mitarbeiter von führenden Bio-kraftstoffproduzenten, Unternehmen derMineralöl- und der chemischen Industrie,des Anlagenbaus, des Automobilbausund des Agrarhandels dergestalt, dass diekompletten Wertschöpfungsketten vonder landwirtschaftlichen Rohstoffpro-duktion bis hin zur Verwendung der Bio-

kraftstoffe im Kraftstoffsektor abgebildetwerden konnten. Dies ermöglichte dieVerwendung aktueller Informationenund Daten aus der Praxis und die Ver-wendung von Einschätzungen von Ex-perten zu den Umwelteffekten, Kosten-und Mengenpotentialen sowie heutigenund zukünftigen Technologien.

In diesem Projektteam wurden die rele-vanten und zu vergleichenden Biokraft-stoffe, Rohstoffe und Produktionspro-zesse ausgewählt, die Bewertungskrite-rien festgelegt und die Darstellungsfor-men diskutiert. Während des Verlaufs desProjektes wurden Workshops zu unter-schiedlichen Themenschwerpunkten or-ganisiert. In den Phasen zwischen denWorkshops fanden entsprechende Vor-und Nachbereitungsmaßnahmen statt,wurde relevante Literatur ausgewertetsowie weitere Experteninterviews durch-geführt.

Vorab muss ausdrücklich auf die erhebli-chen Unsicherheiten durch Marktpreis-schwankungen bei den Roh- und Ein-satzstoffen, den Kuppel- und Endpro-dukten sowie den fossilen Substitutenhingewiesen werden. Diese haben einenerheblichen Einfluss auf die Ergebnisseder Bewertungskriterien von Biokraft-stoffen wie Produktionskosten, Treib-hausgasvermeidungskosten, internatio-nale Wettbewerbsfähigkeit. Dies gilt ins-besondere auch für den Rohölpreis unddamit auch für die Produktionskostenfossiler Kraftstoffe. Im Rahmen des Pro-jektes wurde daher versucht, diese Unsi-cherheiten durch Expertenbefragungensowie Auswertungen von relevanter Li-

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2. Biokraftstoffe im Vergleich2.1 Betrachtete Biokraftstoffe, Rohstoffe, Produktionsprozesse undVerwendungsformen

Dieselsubstitute Rohstoffe Prozesse Verwendungsformen

Biodiesel ■ Rapsöl■ Sojaöl■ Palmöl■ Altfette

u. tierische Fette

■ Jatrophaöl■ Algen

■ Umesterung derjeweiligen Öle,ggfs. Raffination

■ B100■ B5 ■ B7 (Deutschland)■ Bis B30 in Flotten

Reines Pflanzenöl

■ Raps■ Soja■ Altfette■ Algen

■ Pressung undAufbereitungder Saat bzw.Rohstoffe, ggfs.Raffination

■ P100, v. a. in Flotten und Land-wirtschaft, aber auch in Pkw

Biomass to Liquid (BtL)Kraftstoffe

■ Cellulose -haltige Biomasse(schnell-wachsendeHölzer)

■ Umwandlungvon aus Biomas-se gewonnenenSynthesegas

■ Als Reinkraftstoff oder in beliebigen Beimischungen

Hydrierte Öle und Fette

■ SämtlicheÖle und Fette

■ Co-processing(BeimischungÖlen/Fetten direkt im Raffi-nationsprozess)

■ Hydro-process-ing (Stand-alone-Verfahren)

■ Technisch problemlos H30 mög-lich. Markteinführung von H3(3 % hydrierte Öle und Fette imfossilen Kraftstoff) in Vorberei-tung

Benzinsubstitute Rohstoffe Prozesse Verwendungsformen

Bioethanol ■ Weizen■ Roggen■ Gerste■ Triticale■ Mais■ Zuckerrüben■ Zuckerrohr■ Cassava ■ Cellulose■ Algen

■ Fermenta -tion, Destil-lation undAbsolutie-rung

■ Synthese vonBioethanolund Isobuty-len bzw.C5+-Olefine

■ E5, wird Standard-OK■ E10 unverträglich für Teile

bestehender Flotte■ E85 für Flexible Fuel Vehicles■ OKs mit anderen Ethanolgehalten

in der Diskussion■ E100 (Brasilien)■ ETBE und höhere Ether

Biobutanol ■ Zucker■ Stärke■ Zellulose■ Lignin

■ Anaerobe,bakterielleUmwand-lung

■ Verwendung prinzipiell unproblema-tischer als bei Bioethanol

■ Aufgrund des geringeren Sauerstoff-gehalts kann im Standardkraftstoff imVergleich zu Bioethanol mehr beige-mischt werden (bei derzeitig zulässi-gem Sauerstoffgehalt ca. 10 %

■ Mit neuen Grenzwerten für den Sau-erstoffgehalt sind bis 16 % möglich

Gassubstitute Rohstoffe Prozesse Verwendungsformen

Biogas(Biomethan)

■ Energie -pflanzen(Mais, Ge-treide, Zuckerhirse,Gräser etc.)

■ Gräser ausder Grün-landnutzung

■ Gülle■ Zwischen -

früchte■ Organische

Abfälle

■ AnaerobeVergärungorganischenMaterials

■ Aufbereit-ung von Biogas zuBiomethanin Erdgas-qualität

■ Als Kraftstoff in Erdgasfahrzeugen

Biowasserstoff ■ SämtlicheBiomasse

■ Freisetzungvon Wasser-stoff bspw.bei der Ver-gasung vonBiomasse

■ Einsatz in Brennstoffzellen und Verbrennungsmotoren

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Relevante Vergleichs- und Bewertungs-kriterienZur Durchführung der Vergleichsstudiewurden in meó-Expertenworkshops mitVertretern aus Industrie und Wissenschaftfolgende Kriterien als besonders relevantausgewählt:

Kraftstoffertrag (GJ/ha bzw. l Kraftstoffäquivalente/ha)Der Kraftstoffertrag/ha ist der Indikatorfür die Darstellung der Flächenprodukti-vität, d.h. für die mögliche Energiemen-ge der jeweiligen Biokraftstoffe, die proha produziert werden können. Bei Bio-kraftstoffen, die nicht aus der gesamtenPflanze produziert werden (bspw. Bio -e thanol aus Weizenkorn, Biodiesel ausRaps) kann aus den Nebenprodukten(Stroh) ebenfalls noch Energie erzeugtwerden.

Nettoenergieertrag (GJ/ha)Der Nettoenergieertrag je ha ist die ent-scheidende Größe zur Feststellung der je-weils tatsächlich eingesparten fossilenPrimärenergie je ha.

Erzeugung/ Marktanteil Gibt für 2007 die tatsächliche Erzeugungdes jeweiligen Biokraftstoffs in Deutsch-land und den Marktanteil am jeweils re-levanten fossilem Kraftstoffmarkt an. Für2020 wird eine Abschätzung des Markt-anteils vorgenommen.

Produktionskosten (€/GJ)Die Produktionskosten der Biokraftstof-fe untereinander und im Vergleich zum

fossilen Substitut sind der Hauptindika-tor für die Wirtschaftlichkeit des Einsat-zes von Biokraftstoffen. Die Produkti-onskosten der Biokraftstoffe basieren aufRohstoffkosten in 2006 und 2007, wobeisich die Rohstoffkosten im Vergleich zumDurchschnitt dieser Jahre noch mal deut-lich erhöht haben. Hierzu hat auch dieVerwendung von agrarischen Rohstoffenfür die Bioenergieproduktion beigetra-gen. Für 2020 wurden Rohstoffkosten ge-mäß aktueller FAPRI-Prognosen ange-setzt. Für das fossile Substitut wurde inder Studie durchgehend der durch-schnittliche Rohölpreis für 2007 von ca.70 US$/barrel zugrunde gelegt. Benzinund Diesel werden nicht unabhängigvoneinander produziert. Dies ist bei derBetrachtung der Herstellungskosten zuberücksichtigen. In der Studie wurdedurchgehend ein Wechselkurs von 1,35US$/€ zugrunde gelegt.

Internationale WettbewerbsfähigkeitBiokraftstoffe und ihre Ausgangsstoffewerden zunehmend zu einem internatio-nal gehandelten Produkt. Da die Aus-gangsbedingungen der Produktion ineinzelnen Ländern unterschiedlich sind,bestehen unterschiedliche Produktions-kosten.

THG-Einsparung/haEin Hauptziel der Förderung von Bio-kraftstoffen ist die Treibhausgasvermei-dung. Die Darstellung der möglichenTHG-Einsparungen ist damit ein ent-scheidendes Kriterium. In dieser Studiewurden keine neuen Treibhausgasbilan-

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Biodiesel■ Deutschland nimmt eine führende

Rolle bei der Biodieselproduktion ein.Raps ist der dominierende Rohstoff.

■ In 2007 wurden ca. 3,3 Mio. t Biodieseleingesetzt. Über die Hälfte davonwurde als Reinkraftstoff (B100) ver-wendet, der Rest als Beimischung (B5).Dies entspricht insgesamt einemMarktanteil von über 10 % energetischbezogen auf den Dieselmarkt.

Reines Pflanzenöl■ Reines Pflanzenöl, zumeist aus Raps

produziert, wird in Deutschland v. a.in LKW-Flotten und auch in der Land-wirtschaft in geringeren Mengen ein-gesetzt.

■ In 2007 wurden ca. 840.000 t einge-setzt. Dies entspricht einem Anteil vonca. 2,6 % energetisch am Dieselkraft-stoffverbrauch in Deutschland.

Hydrierte Öle und Fette■ Können aus sämtlichen Ölen und Fet-

ten in beliebigen Kombinationen pro-duziert werden.

■ In Deutschland bisher nicht verwen-det.

■ In Zukunft wird die Verwendung vonhydrierten Ölen und Fetten aber anBedeutung gewinnen.

BtL■ BtL-Kraftstoffe sind bisher in Deutsch-

land nicht im Markt.■ 2008 soll eine erste kommerzielle An-

lage (15.000 t p.a.) in Betrieb gehen.

Bioethanol■ Bioethanol wird in Deutschland bisher

v. a. für die ETBE Produktion verwen-det. Die Beimischung von Ethanol zuBenzin gewinnt an Bedeutung. DerMarkt für die Verwendung als E85 insog. Flex Fuel Vehicles (FFVs) ist nochklein, gewinnt aber an Bedeutung. Insgesamt wurden über 460.000 t Bio-ethanol eingesetzt. Dies entspricht ei-nem Anteil von knapp 1,3 % energe-tisch am Ottokraftstoffverbrauch.

Biobutanol■ Biobutanol wird bisher in Deutschland

nicht produziert und auch nicht ein-gesetzt. Eine erste Großanlage soll inGroßbritannien entstehen.

Biogas (Biomethan)■ Biogas wurde bisher v.a. für die Strom-

und Wärmeproduktion eingesetzt.■ Der Absatz von Biomethan im Kraft-

stoffsektor (in Erdgasfahrzeugen) kannin Zukunft wichtiger werden.

■ Insbesondere die Entwicklung der Ein-speisung in das Erdgasnetz ist hiervon Bedeutung.

Biowasserstoff■ Wasserstoff im Transportsektor spielt

bisher nur in Pilotprojekten eine Rolle■ Die Produktion von Biowasserstoff

aus Biomasse findet in Deutschlandbisher nicht statt.

2.2 Marktrelevanz der untersuchten Biokraftstoffe in Deutschland 2.3 Auswahl der relevanten Kriterien für den Vergleich

1716

zen erstellt, so dass die Angaben über-wiegend auf Werten aus der Literatur be-ruhen. Die aktuellen Diskussionen zurMethodik der Treibhausgasbilanzierungwerden dargelegt (insbesondere zur Be-wertung von direkten und indirektenLandnutzungsänderungen), sind in dendargestellten Ergebnissen aber nicht ex-plizit berücksichtigt.

THG-VermeidungskostenDie Vermeidungskosten sind ein wichti-ger Indikator für die Effizienz klimapoli-

tischer Maßnahmen und erlauben eineBewertung des Einsatzes der unter-schiedlichen Biokraftstoffe zur Treib-hausgasvermeidung. Die oben genann-te noch anhaltende Methodendiskussionzur THG-Bilanzierung hat auch Auswir-kungen auf die Vermeidungskosten.

KommentareAngabe von für die einzelnen Biokraft-stoffe wichtigen zusätzlichen Informa-tionen.

2.4 Definition der verwendeten Kriterien für den Biokraftstoffvergleich

Definition

Kraftstoffertrag(GJ/ha bzw. lKraftstoffäqui-valente/ha)

■ Der Kraftstoffertrag gibt die produzierbare Energie eines Biokraft-stoffs/ha Anbaufläche an. Er ergibt sich aus dem Produkt der produzier-ten Menge des Biokraftstoffs/ha und dem Energiegehalt. Bei einigen Biokraftstoffen (bspw. Bioethanol aus Getreide oder Biodiesel aus Raps)können zusätzliche Erträge durch die energetische Nutzung des Strohsgewonnen werden.

■ Die Angabe erfolgt in GJ/ha bzw. in l Kraftstoffäquivalente/ha. Bei demzweiten Wert wurde der durch den jeweiligen Biokraftstoff zu ersetzendefossile Kraftstoff zur Berechnung der Kraftstoffäquivalente verwendet(basierend auf der Relation der jeweils unteren Heizwerte).

Nettoenergieer-trag (GJ/ha)

■ Der Nettoenergieertrag gibt die durch die Verwendung von Biokraft -stoffen eingesparte nicht erneuerbare Energie an. Er ergibt sich aus derDifferenz der durch den jeweiligen Biokraftstoff ersetzten fossilen Ener-gie (Benzin- bzw. Dieselkraftstoff plus Energieaufwand für deren Erzeu-gung und Bereitstellung) und der in der Produktion des Biokraftstoffseingesetzten fossilen Energie. Kuppelprodukte (bspw. DDGS, Raps-schrot, Glyzerin) sind berücksichtigt und gutgeschrieben.

Erzeugung/Marktanteil

■ Für 2007 wird die tatsächliche Erzeugung des jeweiligen Biokraftstoffs inDeutschland genannt und der Marktanteil am jeweils relevanten fossilenKraftstoffmarkt energetisch dargestellt.

■ Für 2020 wird die Perspektive des jeweiligen Biokraftstoffs aufgezeigt.

Produktionsko-sten (€/GJ)

■ Gesamtkosten zur Erzeugung eines Biokraftstoffs. Heutige und zukünfti-ge Kosten beruhen auf Angaben aus der Industrie, basierend auf Roh-stoffpreisen für 2006 und 2007. Zahlen aus der Literatur wurden zu Ver-gleichszwecken hinzugezogen. Subventionen auf den Erzeugungsstufensind nicht berücksichtigt. Kosten für eine Veränderung der Blendzusam-mensetzung für einen spezifikationsgerechten fossilen Kraftstoff, der Auf-bau einer Infrastruktur sowie Fahrzeug-Umrüstungskosten sind nicht ent-halten. Zum Vergleich sind folgende Werte angenommen: Produktions-kosten Dieselkraftstoff: 11,4 €/GJ (0,41 €/l) und für Superbenzin: 11,7€/GJ (0,38 €/l) (Durchschnitt 2007 bei Ölpreis von ca. 70 US$/Barrel).

Über diese Kriterien hinaus werden in Kapitel 3 die Merkmale, Einsatzmög-lichkeiten und Potentiale (technisch, wirtschaftlich, ökologisch, energie- undagrarpolitisch) der Biokraftstoffe in Kurzprofilen dargestellt.

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Diese Faktoren erschweren die Darstel-lung. Dies gilt v. a. für die Energie- undTHG-Bilanzen:Für die meisten der gewählten Kriterienist die Ableitung von Ergebnissen mit ei-nigen Problemen und Unsicherheitenverbunden. Dies liegt zum einen an sichständig ändernden Rahmen- und Markt-bedingungen und zum anderen daran,dass es für die Herstellung der verschie-denen Biokraftstoffe sowie deren Neben-produkte verschiedene Anlagenkonzep-te, Betriebsformen und Rohstoffversor-gungsmöglichkeiten gibt, die alle einen

Einfluss auf die Ergebnisse haben kön-nen. In der Studie wurden für die jewei-ligen Biokraftstoffe repräsentative Er-gebnisse dargestellt.

Bei den Angaben zur THG-Bilanz, die mitden größten Unsicherheiten verbundensind, wurde überwiegend auf Daten ausder Literatur zurückgegriffen. Ergebnis-se verschiedener Studien können nichtunmittelbar miteinander verglichen wer-den und indirekte Landnutzungsände-rungen sind in bisherigen Studien nichtberücksichtigt.

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Definition

InternationaleWettbewerbs -fähigkeit

■ Die internationale Wettbewerbsfähigkeit gibt die Produktionskosten vonBiokraftstoffen aus heimischer Produktion im Vergleich zum jeweiligenglobalen Kostenführer bzw. zu den Weltmarktpreisen an (Der Faktor, umden die deutsche Produktion jeweils teuerer ist, wird angegeben).

■ Bei Biokraftstoffen, die noch nicht auf dem Markt sind, können lediglichTendenzen aufgezeigt werden.

THG-Einsparung (t/ha)

■ Die THG-Äquivalente Einsparung an Treibhausgasen geben an, wie vielTreibhausgase durch Einsatz des jeweiligen Biokraftstoffs gegenüber derVerwendung fossiler Kraftstoffe eingespart werden können. Es ist be-rücksichtigt, dass bei der Produktion von Biokraftstoffen selbst auchTreibhausgase entstehen. Indirekte Landnutzungsänderungen wurdennicht explizit berücksichtigt.

■ Die Diskussionen zur Methodik der THG-Bilanzierung sind noch nichtabgeschlossen, können aber zu Änderungen der Werte führen.

THG-Vermeidungs-kosten (€/t THG)

■ Die Vermeidungskosten ergeben sich aus der Differenz der Produktions-kosten eines Biokraftstoffs und dem jeweiligen fossilen Kraftstoff (bei einem angenommenen Rohölpreis von 70 US$/barrel) bezogen auf diedurch die Substitution erfolgte THG-Einsparung.

■ Ggfs. zusätzlich entstehende Kosten der Mineralölindustrie bei einer Beimischung sind hier noch nicht berücksichtigt.

■ Änderungen der Werte zur THG-Einsparung aufgrund der Methoden-diskussion haben auch einen Einfluss auf die Vermeidungskosten.

Kommentare ■ Angabe von für die einzelnen Biokraftstoffe wichtigen zusätzlichen Informationen.

2.5 Datenlücken, Ergebnisspannbreiten und offene methodische Fragen

Spezielle Herausforderungen bei der THG-Bilanzierung

Landnutzungsänderungen Biomasseanbau Konversion

■ Direkte Landnutzungsän-derungen können einen erheblichen Einfluss aufdie THG-Bilanz haben.Entscheidend ist dabei,was anstelle des jeweiligenBiokraftstoff-Rohstoffs angebaut würde und wasfür einen Einfluss die Än-derung im Anbau auf dieTHG-Bilanz hat

■ Bei indirekten Landnut-zungsänderungen kommtes durch den Anbau vonBiokraftstoffen zu einerAusdehnung der landwirt-schaftlichen Fläche unddamit zu THG-Freiset-zung, die je nach Flächen-typ der neu in Anspruchgenommen wird erheblichsein kann. Dies zu erfassenund zu bewerten ist ex-trem schwierig

■ Um die THG-Emissionendes jeweiligen Biomasse -anbaus zu bewerten, müssen folgende Parame-ter betrachtet werden:– Anbaufläche– Düngung, Pflanzen-

schutz– Fossiler Energieeinsatz

bei der Bewirtschaftungund Transport

– Ernteerträge■ Auch hier kann es zu Er-

fassungs- und Bewertungs-problemen kommen

■ Die unterschiedlichenEnergiekonzepte (bspw.Verwendung fossiler Pro-zessenergie vs. integrierteKWK-Anlage) einzelnerAnlagen zur Biokraftstoff-produktion haben einen erheblichen Einfluss aufdie THG-Bilanz des pro -duzierten Biokraftstoffs

■ Die unterschiedlichstenKonzepte können im De-tail nur im Rahmen einerindividuellen Treibhaus-gasbilanz für einzelne Anlagen bewertet werden

2120

2.6 Biokraftstoffe als Dieselsubstitut im Vergleich

Bezogen auf das Jahr 2007 Biodieselaus Rapsöl

Biodieselaus Palmöl

Biodiesel aus Sojaöl

Biodiesel aus tier. Fetten

Biodiesel aus Jatropha

Reines Pflanzenöl(Rapsöl)

BtL Hydrierte Öle*

Kraftstoffertrag (GJ/ha bzw. l Kraftstoffäquivalente/ha)

52 / 1450 144 / 4000 21 / 580 k.A. 20 / 600** 53 / 1480 135 / 3910 98 / 2730

Nettoenergieertrag (GJ/ha)

38 75 20 k.A. k.A. 35 114 35

Erzeugung/Marktanteil ca. 7 % am DK-Markt inDeutschland

< 1 % am DK-Markt inDeutschland

< 2 % am DK-Markt inDeutschland

< 1 % 0 % ca. 2 % am DK-Markt inDeutschland

0 % < 0,2 %

Produktionskosten (€/GJ)

24 19 22 24 12 20 31*** 23

Internationale Wettbewerbsfähigkeit Produktion ausanderen Ölen

günstiger

gegeben gegeben Im Vgl. zu Biodiesel ausRaps gegeben

gegeben gegeben Im Vgl. zu anderen Biokraft-

stoffen nicht gegeben

Abhängig vonden eingesetzten

Ölen

THG-Einsparung (t/ha)

3,0 9,0 1,0 k.A. k.A. 3,0 10,0 5,5

THG-Vermeidungskosten (€/t THG)

214 131 205 159 k.A. 159 258 214

Kommentare Rapsstengel nicht

berücksichtigt

Palmöl wird bisher v. a. in BHKWs eingesetzt

Geringer Flächenertrag,

primär Sojamehl -produktion

FlächenbezogeneBetrachtung

nicht sinnvoll

Angaben basieren auf ersten Pilot-

projekten

Rapsstengel sind nicht

berücksichtigt

In 2008 sollen erste Mengen auf den Markt

kommen

Kleinere Mengen wurden

aus Finnland importiert

* Die Werte beziehen sich auf das stand-alone Verfahren. Für das co-processing liegen nochkeine belastbaren Daten vor. Es wird aber davon ausgegangen, dass diese ähnlich sind

** Hektarertäge beziehen sich auf karge Böden. Auf höherwertigen Flächen sind erheblichgrößere Erträge möglich

*** Angabe für erste Sigma Anlage, basierend auf Dena-Studie (2006) und Choren. Biomasse - kosten 60 bis 80 €/t atro

2322

Bezogen auf das Jahr 2020 Biodieselaus Rapsöl

Biodieselaus Palmöl

Biodiesel aus Sojaöl

Biodiesel aus tier. Fetten

Biodiesel aus Jatropha

Reines Pflanzenöl(Rapsöl)

BtL Hydrierte Öle

Kraftstoffertrag (GJ/ha bzw. l Kraftstoffäquivalente/ha)

64 / 1780 186 /5170 27 / 760 k.A. 25 / 690 66 / 1820 157 / 4700 129 / 3600

Nettoenergieertrag (GJ/ha)

46 99 26 k.A. k.A. 43 138 k.A.

Erzeugung/Marktanteil < 7 % < 1 % des DK-Marktes inDeutschland

> 3 % des DK-Marktes inDeutschland

< 1 % k.A. <1 % 1 % >3 %

Produktionskosten (€/GJ)

23 21 21,6 23 12 17,6 26* 23

Internationale Wettbewerbsfähigkeit Produktion aus an-deren Ölen günsti-ger (bei prognosti-

zierten Preisen)

gegeben Im Vgl. zu Biodiesel

aus Raps gegeben

Nur im Vgl. zu Biodiesel

aus Raps gegeben

gegeben Im Vgl. zu Biodiesel

gegeben

Technologie-vorsprung

Deutschlands

Abhängig von den

eingesetzten Ölen

THG-Einsparung (t/ha)

4,3 11,7 1,4 k.A. k.A. 4,2 12,0 8,3

THG-Vermeidungskosten (€/t THG)

181 160 205 153 k.A. 113 179 182

Kommentare Höhere Markt -anteile nur bei

Umsetzung B10,Förderung

Flotten/ÖPNV

THG-Einsparungstark abhängigvon Landnut-

zungsänderungen

Landnutzungs-änderungen sind

hier nicht berücksichtigt

Bei Nutzung sämtl. Kategorien

tier. Fette in D theoretisch bis

zu 300.000 t

Abhängig vonEntwicklung desJatrophaanbaus

Mit Auslaufen der Förderung

wird Verwendungenden

AngenommeneRohstoffkosten

von 60 bis 80 €/tatro

THG-Einsparungabhängig von

eingesetzten Ölen

* Gilt für weitere Sigma-Anlagen mit deutlich geringeren Anlagenkosten

2524

2.7 Biokraftstoffe als Benzinsubstitut im Vergleich

*** Da nur Reststoffe landwirtschaftlicher Produktion verwendet werden, sind die THG-Einsparungen/ha relativ gering, fallen aber zusätzlich zu möglichen Einsparungendurch die Nutzung des Hauptproduktes an

* Dieser Wert gilt für bestehende Anlagen. Bei Verwendung neuer Anlagensetups (v. a.Biomasseboiler, Kraft-Wärme-Kopplung) sind bessere Werte möglich

** Beim Rohstoffanbau für Bioethanol aus Lignozellulose fallen auf der Fläche zusätzlich Pro-dukte an, die in der Nahrungsmittel- oder Ethanolproduktion verwendet werden können

Bezogen auf das Jahr 2007 Bioethanol aus Getreide

Bioethanol aus Zuckerrüben

Bioethanol ausZuckerrohr (BRA)

Bioethanol aus Mais (USA)

Bioethanol aus Cassava (Asien)

Bioethanol aus Lignozellulose (Stroh)

Bioethanol aus lignozel-luloseh. Restströmen

Kraftstoffertrag (GJ/ha bzw. l Kraftstoffäquivalente/ha)

55 / 1650 132 / 4080 135 / 4160 79 / 2440 78/ 2410 21 / 640** 4,7 / 150**

Nettoenergieertrag (GJ/ha)

52* 120 116 40 k.A. 18** k.A.**

Erzeugung/Marktanteil 1,5 % > 0 % ca. 30 % des OK-Marktes in BRA;

Exporte in EUsteigen

ca. 2 % des OK-Mark-tes in USA, noch keine

Exporte in EU

Keine relevantenMarktanteile in Asien,

keine Exporte

0 0

Produktionskosten (€/GJ)

26 25 9,5 16 19 30 32

Internationale Wettbewerbsfähigkeit im Vergleich zuBRA: Faktor 2,7

im Vergleich zuBRA: Faktor 2,6

Globaler Kosten-führer

Günstiger als EU-Produktion

Im Vgl. zur europäi-schen Produktion gut

k.A. k.A.

THG-Einsparung (t/ha)

3,7 9,4 10,0 1,9 k.A. 1,5** 0,4***

THG-Vermeidungskosten (€/t THG)

208 188 -30 182 k.A. 248 227

Kommentare Neue Energie -konzepte mit

besseren THG- Bilanzen in

Vorbereitung

NennenswerteProduktion in D

erst in 2008

Gefahr schlechterTHG-Bilanz durchindirekte Landnut-

zungsänderung

Massive Produktions-ausdehnung in den

USA

Lediglich in Thailandund China findet Produktion statt

Demonstrationsanlagevon Iogen in Kanada

Verschiedene Rest ströme aus der

Agrarindustrie kommen in Frage

2726

Bezogen auf das Jahr 2020 Bioethanol aus Getreide

Bioethanol aus Zuckerrüben

Bioethanol ausZuckerrohr (BRA)

Bioethanol aus Mais (USA)

Bioethanol aus Cassava (Asien)

Bioethanol aus Lignozel-lulose (Stroh)

Bioethanol aus lignozel-luloseh. Restströmen

Kraftstoffertrag (GJ/ha bzw. l Kraftstoffäquivalente/ha)

70 / 2170 163 / 5020 166 / 5130 115 / 3540 145 / 4480 25 / 760** 6 / 180**

Nettoenergieertrag (GJ/ha)

65* 155 142 59 k.A. 21** k.A.**

Erzeugung/Marktanteil 5 – 10 % des OK-Marktes inDeutschland

< 5 % des OK-Marktes inDeutschland

> 40 % in BRA 15 % Bioethanol aus Cassa-va wird v. a. in Asienan Bedeutung gewin-

nen

< 1 % < 1 %

Produktionskosten (€/GJ)

23,6 22 9,5 16 19 24 18

Internationale Wettbewerbsfähigkeit im Vergleich zuBRA: Faktor 2,5

im Vergleich zuBRA: Faktor 2,3

BRA bleibt globa-ler Kostenführer

Ggü. EuropäischerProduktion gegeben

Im Vgl. zur europäi-schen Produktion gut

k.A. k.A.

THG-Einsparung (t/ha)

6,0 12,0 12,0 2,7 k.A. 2,1** k.A.**

THG-Vermeidungskosten (€/t THG)

167 145 -20 182 k.A. 138 k.A.

Kommentare Neue politischeAnforderungen

führen zu Verbes-serung der Ener-

gie und THG- Bilanz

Bis 2020 wird mit einer relevan-

ten Produktionaus Zuckerrübe

gerechnet

Landnutzungs -änderungen

sind hier nicht berücksichtigt

Bei prognostiziertenMaispreisen sehr

wettbewerbsfähigeProduktion

Auch bei der Produktion aus Cassava besteht

Flächenkonkurrenz

Mit ersten Mengen im Markt wird

gerechnet

Bis 2020 wird mit deutlichen Kosten -

senkungen gerechnet

*** Da nur Reststoffe der landwirtschaftlichen Produktion verwendet werden, sind dieTHG-Einsparungen/ha relativ gering, fallen aber zusätzlich zu möglichen Einsparungendurch die Nutzung des Hauptproduktes an

* Bei Verwendung innovativer Konzepte zur Energieversorgung der Anlagen sind deutlichbessere Werte erzielbar

** Beim Rohstoffanbau für Bioethanol aus Lignozellulose fallen auf der Fläche gleichzeitig Pro-dukte an, die in der Nahrungsmittel- oder Ethanolproduktion verwendet werden können

2928

2.8 Biokraftstoffe als Gassubstitut im Vergleich

* Der Wirkungsgrad von Wasserstoff in BZ-Fahrzeugen ist ca. doppelt so hoch wie bei kon-ventionellen Antriebssystemen. Die Biowasserstofferträge schwanken je nach Verfahrens-optimierung stark

Bezogen auf das Jahr 2007 Biogas (Angaben Bio-methan aus Silomais)

Bio-Wasserstoff*

Kraftstoffertrag (GJ/ha bzw. l Kraftstoffäquivalente/ha)

178 / 4980 162 / 4740

Nettoenergieertrag (GJ/ha)

130 120

Erzeugung/Marktanteil 0 0

Produktionskosten (€/GJ)

21 26 – 37

Internationale Wettbewerbsfähigkeit z.Z. kein internationaler

Wettbewerb

k.A.

THG-Einsparung (t/ha)

7,4 k.A.

THG-Vermeidungskosten (€/t THG)

240 k.A.

Kommentare In 2007 bestand eine Biomethantankstelle

Noch keine

Produktion

* Der Wirkungsgrad von Wasserstoff in BZ-Fahrzeugen ist ca. doppelt so hoch wie bei kon-ventionellen Antriebssystemen. Die Biowasserstofferträge schwanken je nach Verfahrens-optimierung stark

Bezogen auf das Jahr 2020 Biogas (Angaben Bio-methan aus Silomais)

Bio-Wasserstoff*

Kraftstoffertrag (GJ/ha bzw. l Kraftstoffäquivalente/ha)

255 / 7140 189 / 5530

Nettoenergieertrag (GJ/ha)

204 140

Erzeugung/Marktanteil k.A. 0 %

Produktionskosten (€/GJ)

27 k.A.

Internationale Wettbewerbsfähigkeit Einspeisung in Erdgasnetz ermöglicht

internationalen Wettbewerb

k.A.

THG-Einsparung (t/ha)

10,6 k.A.

THG-Vermeidungskosten (€/t THG)

386 k.A.

Kommentare Der Marktanteil hängtauch von der Nachfrage

in anderen Biogas-Verwendungen ab

Mit relevanten Mengen Biowasserstoff

wird noch nicht gerechnet

3130

2.9 Stärken und Schwächen von Dieselsubstituten im Vergleich

Biodiesel Reines Pflanzenöl BtL Hydrierte Öle (stand-alone)

Hydrierte Öle (co-processing)

+ Genormt (B5, B100) und bereits etabliert imwachsenden Dieselmarkt

+ Verwendung als Beimischung (bis B7) ohnetechnische/logistische Probleme

+ B20 und B30 im Flotteneinsatz+ Signifikante Reduktion von Partikelemissionen

bei B100 auch ohne Partikelfilter+ Ausgereifte Technologie+ Versorgungsnetz bereits vorhanden

+ Technologisch unkompliziertes Herstellungsverfahren, geringe Produktionskosten

+ Biologische Abbaubarkeit+ Niedrige THG-Vermeidungskosten+ Bislang v. a. im Flottengeschäft

ökonomisch attraktiv. Mercedes-Benzführt im LKW-Bereich einen Flotten-versuch mit Garantieübernahmedurch

+ Einsatz in der Landwirtschaft wirddurch neue Pflanzenöltaugliche Traktoren gefördert

+ Breite Rohstoffbasis (Land- u.Forstwirtschaft, Reststoffe).Zur Zeit Holz

+ Möglichkeit der Anpassung(Design) von Kraftstoffen anMotorbedarf in genauenGrenzen

+ Von der Automobil- und Mineralölindustrie aufgrundder Produkteigenschaften favorisiert

+ Hohes THG-Einsparungs -potential erwartet

+ Verringerung Abgas- undRußpartikelemissionen

+ Verbesserungspotentiale beiVerfahrenstechnik

+ Einsatz von Pflanzenölenund Fetten in beliebigen Ver-hältnissen

+ Einsatz preisgünstigster undverfügbarer Öle

+ Gesättigte Öle (Palm, Tierfet-te) brauchen weniger Wasser-stoff für die Umsetzung undsind daher bevorzugt

+ Keine Begrenzung durch dieDieselnorm

+ Hohe Cetanzahl+ Da isomerisiert gute Kalt -

fliesseigenschaften+ Geringere Alkaligehalte vor-

teilhaft für moderne Abgas-nachbehandlungssysteme

+ Einsatz von Pflanzenölenund Fetten in beliebigen Verhältnissen

+ Einsatz preisgünstigster undverfügbarer Öle

+ Gesättigte Öle (Palm, Tierfet-te) brauchen weniger Wasser-stoff für die Umsetzung undsind daher bevorzugt

+ Realisierung relevanter Mengen mit überschaubarenInvestitionsaufwand

+ Erfahrungen liegen vor+ Keine Begrenzung durch

Dieselnorm+ Geringere Alkaligehalte vor-

teilhaft für moderne Abgas-nachbehandlungssysteme

– Verwendung als B100 nur in dafür freigege -benen bzw. nachgerüsteten Fahrzeugtypenmöglich

– Beimischungen > B7 problematisch bei heutigen technischen Stand

– Begrenztes Rohstoffpotential, aber Importemöglich

– Fossiles Methanol für die Produktion erforderlich

– Anwendungstechnische Probleme, v. a. bei der Verwendung von Palmöl

– Flächen- und Nutzungskonkurrenz mit der Nahrungsmittelproduktion (gilt nicht beiAnbau von Jatropha auf erodierten Böden)

– Laut Automobilindustrie problema-tisch bei Einsatz moderner Abgas-nachbehandlung (Partikelfilter)

– Bisher keine Herstellerfreigabe fürPKW

– Im LKW-Bereich Freigaben nur bei Verwendung bestimmter Um -rüstsätze. (Risiken können aber überVersicherungen gedeckt werden)

– Begrenztes Rohstoffpotential, allerdings Importe möglich

– Flächen- und Nutzungskonkurrenzmit der Nahrungsmittelproduktion

– Bisher noch keine groß -technische Produktion

– Hohe Investitionskosten– Hohe Herstellungskosten– Rohstoffversorgung noch

nicht etabliert, jedoch kannauf Erfahrungswerte aus derZellstoffindustrie und Bio-masseheizkraftwerken zu-rückgegriffen werden

– Teilweise auch Flächenkon-kurrenz mit der Nahrungs-mittelproduktion

– Im Vergleich zu Biodiesel höhere Kapitalinvestitionenerforderlich

– Abhängig von günstiger Wasserstoffversorgung

– Vorbehandlung der einge-setzten Biokomponente erforderlich

– Flächen- und Nutzungskon-kurrenz mit der Nahrungs-mittelproduktion

– Begrenzung der Einsatzmen-ge durch Kaltflieseigenschaf-ten

– Vorbehandlung der einge-setzten Biokomponente erforderlich

– Flächen- und Nutzungs -konkurrenz mit der Nah-rungsmittelproduktion

Stär

ken

Schw

äche

n

3332

2.8.1 Rohstoffspezifische Stärken und Schwächen

Rapsöl Palmöl Sojaöl Tierische Fette und Altfette Jatrophaöl BtL-Rohstoffe

+ Erfüllung der Biodiesel-norm mit Biodiesel aufRapsölbasis am leichtestenmöglich

+ Erfüllung der Vornorm fürPflanzenöl mit Rapsöl amleichtesten möglich

+ Etabliertester Rohstoff fürdie Biodieselproduktion

+ Heimischer Rohstoff+ Noch nicht erschlossene

Rohstoffpotentiale in Osteuropa

+ In den letzten Jahren daspreisgünstigste Pflanzenöl

+ Hohe Hektarerträge+ Erweiterung der Rohstoff-

basis+ Gute THG-Bilanz, jedoch

nur wenn Anbau auf vorhe-rigen Brachflächen garan-tiert wird

+ In den letzten Jahrenpreisgünstiger als Raps-öl

+ Die Sojaölproduktionaus importierten Soja-saaten ist in Deutsch-land gut etabliert

+ Sinnvolle sowie nachhaltigeVerwertung von Reststoffenund Nebenprodukten

+ Keine Konkurrenz zu Nah-rungsmitteln

+ Sehr gute THG-Bilanz (Bela-stungen aus Vorkette gering)

+ Ausgereifte Technologie+ Vergleichsweise preisgünsti-

ger Rohstoff+ Heimischer Rohstoff

+ Anbau auf degradierten Flä-chen möglich

+ Jedoch bei mangelhafter Was-serversorgung deutlich gerin-gere Erträge

+ Wirksam gegen Bodenerosion+ Non-food+ Nachhaltige Kohlenstoffbin-

dung möglich, da die Pflanzebis zu 40 Jahre besteht

+ Günstige Produktionskostenin ersten Pilotprojekten

+ Breite Rohstoffbasis und hö-heres Rohstoffpotential(Kurzumtriebsplantagen,Holz)

+ Keine „food vs. fuel“ Proble-matik, sofern die Rohstoffenicht von landwirtschaftli-chen Flächen kommen

+ Ganzpflanzenverwertungmöglich

+ Im Vergleich zu konventio-nellen Biokraftstoffen bessereTHG-Bilanz

– Begrenztes Rohstoffpotenti-al

– Anbau in Deutschland ist li-mitiert auf ca. 1,8 Mio. ha

– Probleme bei Normeinhal-tung bei Biodiesel und Co-Processing, v. a. aufgrundschlechter Kälteeigenschaft.Verwendung in Wintermo-naten daher problematisch

– Nachhaltigkeitsproblemedurch einen zunehmendenPalmanbau

– Garantierte THG-Einspa-rung nur bei Anbau aufBrachflächen

– Schlechtere Kaltfließ -eigenschaften als beiRapsöl

– Oxidationsstabilitätschlechter als bei Raps-öl

– Ausdehnung Anbau aufFlächen mit hohem Naturschutzwert

– Zunehmender Einsatzvon Sojaöl kann zuNachhaltigkeitsproble-men führen

– Rohstoffpotential begrenzt– Verwendung als Reinkraft-

stoff in Wintermonaten nurmit Zusatzeinrichtung (Bei-mischung aber unproblema-tisch)

– Technologisch aufwendigerProduktionsprozess

– Relativ hohe Anlagen- undBetriebskosten

– Vergleichsweise (RME) höhe-re Investitions- sowie Pro-zesskosten

– Anbau bisher lediglich im Pi-lotmaßstab erfolgt

– Auch bei Jatropha besteht dieGefahr, dass attraktive Flä-chen, auf denen die höchstenErträge erzielt werden kön-nen, an Stelle von degradier-ten Flächen verwendet wer-den. Auch wenn es sich umeine non-food Pflanze han-delt besteht dann Flächen-konkurrenz

– Technologisch aufwendigerProzess

– Noch hohe Produktionsko-sten

– Rohstoffversorgung teilweiseungeklärt

Stär

ken

Schw

äche

n

3534

Bioethanol (konventionell)

Bioethanol aus Lignozellulose

Biobutanol Bioethanol aus Stärke

Bioethanol aus Zuckerrüben

Bioethanol aus Zuckerrohr (BRA)

Bioethanol aus Mais (USA)

Bioethanol aus Cassava (Asien)

+ Verschiedene Einsatzop-tionen (Beimischung biszu E10, ETBE als Oktan-zahlverbesserer, E85,E100 in anderen Regio-nen)

+ Gute Anbaubedingun-gen in Deutschland fürGetreide und Zuckerrü-ben

+ Breites und großes hei-misches Rohstoffpoten-tial (Getreide und Zu -ckerrüben) sowie dar-über hinaus Importmög-lichkeiten des Rohstoffsund des Biokraftstoffs

+ Zusätzliche Futtermit-telproduktion

+ Etablierte Technologienund großtechnische Pro-duktion

+ Verschiedene Einsatzop-tionen (Oktanzahlver-besserer)

+ Hohe Kraftstofferträ-ge/ha (auf guten Bö-den)

+ Hohes heimisches Roh-stoffpotential, sofern derRohstoff nicht auf heuti-gen landwirtschaftli-chen Flächen angebautwird

+ Eine Verwendung vonzellulosehaltigen Rest-und Abfallstoffen istmöglich. Preissteigerun-gen bei den Rohstoffenkönnen sich jedoch mitzunehmender Nachfra-ge ergeben

+ Bei zukünftigen OK-Spezifikationen von3,7 % Sauerstoffgrenz-wert können über 16vol % Butanol demOK zugemischt wer-den

+ Gute Anbaubedin-gungen für Getrei-de in Deutschlandund hohe Hektar-erträge bei Getrei-de

+ Hohes heimischesRohstoffpotential

+ Gut etablierte Roh-stoffversorgungund ausgereifterProduktionspro-zess von Bioetha-nol aus Getreide

+ Produktion vonDDGS als wertvol-les Futtermittel

+ Hohe Kraftstofferträ-ge/ha (auf guten Bö-den) im Vergleich zuBioethanol aus Getreide

+ Hohe Zuckerrübenerträ-ge in Deutschland

+ Zusätzliche Futtermit-telerzeugung (Schnitzel)und Düngemittelerzeu-gung (Carbokalk)

+ Durch die Zuckermarkt-reform werden Rüben-mengen frei, die für dieEthanolproduktion ge-nutzt werden können

+ Geringste Produktions-kosten

+ Bras. Ethanol im Ver-gleich zu Benzin wettbe-werbsfähig

+ Bei Verhinderung vonLandnutzungsänderun-gen sehr gute Treibhaus-gasbilanz

+ Seit Jahrzehnten eta-blierte Produktion undumfangreiche Nutzungin Brasilien

+ Weitere Länder könnenaus Zuckerrohr produ-zieren

+ Große Rohstoffbasis mitExpansionspotential

+ Großflächige und effi-ziente Landwirtschaft

+ Direkte Verfütterungder nassen Schlempespart Energie für dieTrocknung

+ Hohe Hektarerträge+ Zusätzlicher Rohstoff,

der bisher kaum für dieBioethanolproduktionverwendet wird

+ Deutliche Ertragssteige-rungen erwartet

+ In tropischen und sub-tropischen Ländernnach bisherigen Erfah-rungen zu günstigenProduktionskosten her-stellbar

+ Positive THG-Bilanzenerwartet, jedoch nochkeine Detailanalysen er-folgt

– Europäische Ethanol-produktion aus Getreideund Zuckerrüben imVergleich zur brasiliani-schen aus Zuckerrohrnicht wettbewerbsfähig

– Beimischungskosten derMineralölindustrie

– Bei Beimischungen >10 % eigene Tankstellen-infrastruktur erforder-lich

– Bei der konventionellenBioethanolproduktionaus Getreide und Zu-ckerrübe bzw. Zucker-rohr tritt eine Konkur-renz mit der Nahrungs-mittelproduktion umdie Anbauflächen auf,sofern nicht aus Abfäl-len produziert wird

– Produktion im Vergleichzur brasilianischen Pro-duktion und im Ver-gleich zu heutigen inEuropa etablierten Pro-duktionsverfahren nichtwettbewerbsfähig

– Beimischungskosten derMineralölindustrie

– Bei Beimischungen >10 % eigene Tankstellen-infrastruktur erforder-lich

– Weiterhin Flächenkon-kurrenz und Konkur-renz zur Nahrungsmit-telproduktion wenn derRohstoff gezielt auflandwirtschaftlichenFlächen angebaut wird

– Gefahr der Ausdeh-nung der Produktiondurch direkte und in-direkte Flächenver-schiebungen in schüt-zenswerte Gebiete.Dies verschlechtertu. a. die THG-Bilanz(Nachhaltigkeitspro-blematik

– Beimischungskostender Mineralölindu-strie

– AufwendigeTrocknung derSchlempe zur Pro-duktion vonDDGS erforderlich

– Absatz von WDGS(ohne Trocknung)als Futtermittelnur regional mög-lich

– Bei bestehendenAnlagen wird dieProzessenergiemeist extern bezo-gen, was aufgrunddes Einsatzes fos-siler Energien dieEnergie- undTHG-Bilanz bela-stet

– Derzeitiges heimischesRohstoffpotential be-grenzt

– Produktion aus Zucker-rohr für Europa nicht re-levant, Importe abermöglich, jedoch mit ho-hen Zollsätzen belegt

– Gefahr der Ausdehnungder Produktion durchdirekte und indirekteFlächenverschiebungenin schützenswerte Ge-biete. Dies verschlech-tert u. a. die THG-Bilanz(Nachhaltigkeitsproble-matik)

– Anbau erfolgt in großenMonokulturen

– Relativ hoher Energie-verbrauch in der Kon-version

– Zunehmende Nutzungvon künstlich bewässer-ten Flächen für denMaisanbau

– Relativ weite Transport-wege aus den Maisan-baugebeiten zu den Raf-finerien

– Bislang noch wenig Er-fahrung mit der Nut-zung von Cassava fürdie Bioethanolprodukti-on

– Produktion aus Cassavafür Deutschland nichtrelevant

2.10 Stärken und Schwächen von Benzinsubstituten im Vergleich (I)

Stär

ken

Schw

äche

n

3736

2.11 Stärken und Schwächen von Benzinsubstituten im Vergleich (II)

Bioethanol aus Lignozellulose

Bioethanol aus ligno-zellulosehaltigen Rest-strömen der Agrarindustrie

Biobutanol

+ Verwendung von Rest-stoffen

+ Ganzheitliche Biomasse-verwertung

+ Soll langfristig kosten-günstiger sein und zuhöheren THG-Einspa-rungen führen

+ Keine Nutzungskonkur-renz zur Nahrungsmit-telproduktion, Flächen-konkurrenz vermeidbar

+ Verarbeitung lignozellu-losehaltiger Rohstoffe

+ Verwendung von Rest-stoffen, keine unmittel-bare Konkurrenz zurNahrungsmittelproduk-tion

+ Erhebliche Restströmeaus der Agrarindustrievorhanden

+ Integrierte Produktionmit niedrigen Transport-kosten

+ Ganzheitliche Biomasse-verwertung

+ Soll mittel- und langfri-stig kostengünstiger seinund zu höheren THG-Einsparungen führen

+ In jedem Verhältnis demBenzin beimischbar, keinerhöhter Dampfdruck

+ Hohe Toleranz gegen-über Wasserkontaminati-on

+ Annähernd gleicherHeizwert wie Benzin,d.h. es tritt kein Mehr-verbrauch auf

– Noch keine Anwendung– Komplexer Konversions-

prozess mit im Vergleichzu konventionellemEthanol etwas höheremEnergiebedarf

– Herausforderung Roh-stoffversorgung

– Neue Enzyme nötig; ho-he Enzymkosten, insbes.in der Anfangsphase

– Zunehmende Verwen-dung von Rest- und Ab-fallstoffen kann zurPreissteigerungen bei derRohstoffversorgung füh-ren

– Noch keine Anwendung– Komplexer Konversions-

prozess mit im Vergleichzu konventionellemEthanol etwas höheremEnergiebedarf

– Neue Enzyme nötig; ho-he Enzymkosten, insbes.in der Anfangsphase

– Neue (adaptierte) Mi-kroorganismen erforder-lich

– Bislang hohe Produkti-onskosten

– Mit herkömmlichen Ver-fahren niedrige Ausbeu-ten, allerdings könnendiese durch den Einsatzgenmodifizierter Orga-nismen gesteigert wer-den

– Bislang keine großindu-strielle Anwendung fürdie Biokraftstofferzeu-gung

2.12 Stärken und Schwächen von Gassubstituten im Vergleich

Biogas (Biomethan) Bio-Wasserstoff

+ Zur Speicherung und Verteilung kann das be-stehende Erdgas-Tankstellennetz genutzt wer-den

+ Nutzung kostengünstiger Neben- und Abfall-produkte mit positivem Einfluss auf THG-Bi-lanz möglich

+ Relativ hoher energetischer Wirkungsgrad+ Einspeisung in das Erdgasnetz ist nach Aufbe-

reitung möglich+ Hohe Flächenproduktivität im Vergleich zu an-

deren Biokraftstoffen. Durch die Nutzung vonZwischenfrüchten (z. B. Erbse, Wicke, Senf)kann die Flächenproduktivität noch erhöht unddie Flächenkonkurrenz gesenkt werden

+ Flotte der Gasfahrzeuge wächst. Namhafte Au-tohersteller greifen das Thema auf und arbeitenan Fahrzeugen, die keine Einschränkungen beiRaumangebot und Reichweite aufweisen

+ Keine lokalen Emissionen, Ge-samtemissionen abhängig vonPrimärenergieeinsatz

+ Ideal für Brennstoffzellen, gro-ßes Potential für Verbrennungs-motoren

+ Industrielle Infrastruktur fürkonventionellen Wasserstoffvorhanden (Produktion, Lage-rung, Transport)

– Bei derzeitigen Rahmenbedingungen nur be-dingt wirtschaftlich darstellbar (Steuerermäßi-gung für Erdgas)

– Relativ hohe Umrüstungskosten– Nur in Gasfahrzeugen mit bislang nur kleinen,

allerdings stark wachsenden Flotten einsetzbar,daher kurz- und mittelfristig aufgrund des sehrniedrigen Anteils von Gasfahrzeugen nur gerin-ge Effekte bei der Einsparung von THG-Emis-sionen möglich

– Gasförmiger Kraftstoff mit reduzierter Reich-weite

– Einsatz im Transportsektor erfordert Gasreini-gung zur Einhaltung zukünftiger Erdgasnorm

– Methanschlupf bei der Gaserzeugung und -auf-bereitung erfordert entsprechende Maßnahmen(z. B. katalytische Nachoxidation)

– Aufwendige Speicherung (gas-förmig: hohe Drücke nötig unddennoch relativ geringe Ener-giedichte)

– Notwendigkeit neuer Infra-struktur für Betankungen

– Erheblicher F&E-Bedarf– Ausbau Tankstellennetz noch

nicht absehbar

Stär

ken

Schw

äche

n

Stär

ken

Schw

äche

n

3938

3.1 Erläuterungen Biodiesel (Rapsölmethylester, RME)

3. Erläuterungen

Biodiesel aus Rapsöl Erläuterungen

Kraftstoffertrag(GJ/ha bzw. lKraftstoffäqui-valente/ha)

2007: 52/14402020: 64/1780

■ Für 2020 werden Verbesserungen dieser Werte v. a.über den Hebel der steigenden Hektarerträge erwartet.

Nettoenergie-ertrag (GJ/ha)

2007: 382020: 46

■ Für 2020 werden Verbesserungen dieses Wertes überden Hebel der steigenden Hektarerträge und höhererÖlgehalte der Pflanze erwartet. Eine Verbesserung derNebenproduktverwertung, die zur weiteren Optimie-rung des Nettoenergieertrags führen würde, ist kaumzu erwarten. Die Pflanzenstengel werden bislang nichtenergetisch verwendet, eine solche Verwendung könn-te die Energiebilanz aber verbessern.

Erzeugung/Marktanteil

2007: ca. 7 % Biodiesel amDK-MarktDeutschland2020: 7 %

■ In 2007 wurden über 10 % des Dieselmarktes inDeutschland durch Biodiesel als B100 und B5 ersetzt.

■ In 2020 wird mit einem Marktanteil von nur noch 7 %gerechnet. Es wird davon ausgegangen, dass sich imDK-Markt ein Biokraftstoffanteil von 3 % Hydrierungvon Pflanzenölen und 7 % Direktbeimischung von Bio-diesel einstellt. Biodiesel als Reinkraftstoff wird durchdie zunehmende Besteuerung auslaufen.

Produktions -kosten (€/GJ)

2007: 242020: 23

■ Den Produktionskosten (ab Werk) liegen durchschnitt-liche Rohstoffpreise der letzten 2 Jahre zugrunde.

■ Ein technologischer Quantensprung wird nicht erwar-tet, daher nur geringe Kostensenkungen in der Produk-tion. Für 2020 wurden Rohstoffpreise gemäß Progno-sen von FAPRI zugrunde gelegt.

Biodiesel aus Rapsöl Erläuterungen

InternationaleWettbewerbs-fähigkeit

2007: bedingt2020: bedingt

■ In Europa ist die deutsche Biodieselindustrie wettbe-werbsfähig. Deutschland ist weltweit größter Produ-zent. Palm- und Sojaöle sind im Vergleich zu Rapsöltendenziell billiger. Dies ermöglicht Importe dieser Ölebzw. von Sojasaaten für die Biodieselproduktion (be-reits ca. 20 %). Gleiches gilt mittelfristig für Biodieselselbst. Jedoch sind Palm- und Sojaöle bislang aus tech-nischen Gründen nur begrenzt einsetzbar.

THG-Einsparung (t/ha)

2007: 3,02020: 4,3

■ Für 2007 und 2020 wird von einer THG-Einsparungvon 2,1 kg/l Biodiesel ausgegangen. Die Einsparun-gen/ha für 2020 erhöhen sich durch die steigenden Er-träge. Möglichkeiten einer größeren Einsparung beste-hen durch eine bessere energetische Verwertung derReststoffe. Biodiesel weist leichte Vorteile gegenüberreinem Pflanzenöl auf, da das bei der Umesterung vonPflanzenöl zu Biodiesel entstehende KuppelproduktGlyzerin technisch produziertes Glyzerin ersetzt.

THG-Vermeidungs-kosten (€/t THG)

2007: 2142020: 181

■ Da die Produktionskosten und die vermiedene Mengeje l Biodiesel bzw. Dieseläquivalente von der Industriefür 2020 ähnlich wie für 2007 eingeschätzt werden, än-dert sich der Wert kaum (bei konstanten Preisen fürdas fossile Substitut).

Kommentare ■ In Deutschland bestehen derzeit Überkapazitäten bei Biodiesel. DerReinkraftstoffmarkt wird durch die zunehmende Besteuerung wegfallen.Lediglich in der Land- und Forstwirtschaft ist weiter ein steuerbefreiterEinsatz von B100 möglich. In der Roadmap Biokraftstoffe hat man sichauf den Einsatz von B7/H3 verständigt (bei Erfüllung von 7 % Biodieselist zusätzlich direkte Hydrierung von Pflanzenölen möglich). Eine höhe-re Beimischung als 7 % Biodiesel ist technisch problematisch.

4140

3.2 Erläuterungen Biodiesel (Palmölmethylester, PME)

Biodiesel aus Palmöl Erläuterungen

Kraftstoffertrag(GJ/ha bzw. lKraftstoffäqui-valente/ha)

2007: 144/40002020: 188/5170

■ Für 2020 werden Verbesserungen dieser Werte v. a.über den Hebel der steigenden Hektarerträge erwartet.

■ In Malaysia und Indonesien steigen die Hektarerträgeum ca. 2 % p.a.

Nettoenergie-ertrag (GJ/ha)

2007: 752020: 99

■ Gutschriften v. a. für das als Tensid verwertete Palm-kernöl und das Glyzerin.

■ Sehr positive Nettoenergiebilanz. Dies spiegelt sichaber nicht zwangsläufig in der THG-Bilanz wider.

■ Bei guter Bewirtschaftung, d.h. mit höheren Erträgen,Nutzung der Reststoffe im Biomassekraftwerk undAuffangen des Biogas aus der Abwasserlagerung sindhier weitere Verbesserungen möglich.

Erzeugung/Marktanteil

2007: < 1 % am DK-Markt in D2020: < 1 %

■ Im Biodieselbereich wird Palmöl bisher nur in gerin-gem Maße und nur in den Sommermonaten eingesetzt.Der Hauptabsatzmarkt für Palmöl in Deutschland liegtin den BHKWs.

■ In Zukunft wird Palmöl weiter in geringem Maße fürdie Biodieselproduktion eingesetzt. Eine größere Be-deutung wird es aber in der Hydrierung von Pflanzen-ölen erlangen, da hier keine technischen Limitationenbeim Einsatz von Palmöl bestehen.

Produktions-kosten (€/GJ)

2007: 192020: 21

■ Prognosen für Palmöl gehen von tendenziell weitersteigenden Preisen aus, was auch die Produktionsko-sten treibt und in 2020 zu leicht erhöhten Kosten füh-ren dürfte.

Biodiesel aus Palmöl Erläuterungen

InternationaleWettbewerbs-fähigkeit

2007: gegeben2020: gegeben

■ Palmöl war lange Zeit das preisgünstigste Pflanzenöl,was einen Einsatz in der Biodieselproduktion, soweittechnisch möglich, attraktiv machte. Nach einer An-gleichung der Pflanzenölpreise Mitte 2007, haben sichdies zum Ende des Jahres 2007 wieder deutlich ausein-ander entwickelt, so dass der Einsatz weiter attraktivist. Allerdings belastet die Nachhaltigkeitsdiskussiondie weitere Palmölverwendung.

THG-Einsparung (t/ha)

2007: 9,02020: 11,7

■ Durch Auffangen und Nutzung des bei der Lagerungdes Ölmühlen-Abwassers anfallenden Methans oderdurch die Nutzung von Brachflächen statt Naturwaldsind erhebliche Verbesserungen der THG-Einsparungmöglich.

■ Wirklich positive Effekte bei der THG-Einsparung nurwenn der Anbau auf vorherigen Brachflächen garan-tiert werden kann.

THG-Vermeidungs-kosten (€/t THG)

2007: 1312020: 160

■ Aufgrund der steigenden Produktionskosten erhöhensich auch die THG-Vermeidungskosten.

Kommentare ■ Für den weiteren Einsatz von Palmöl im Biokraftstoffbereich wird derNachweis einer tatsächlich positiven THG-Bilanz durch den Ausschlussnegativer Landnutzungsänderungen entscheidend sein.

4342

3.3 Erläuterungen Biodiesel (Sojaölmethylester, SME)

Biodiesel aus Sojaöl Erläuterungen

Kraftstoffertrag(GJ/ha bzw. lKraftstoffäqui-valente/ha)

2007: 21/5702020: 27/760

■ Für 2020 werden Verbesserungen dieser Werte v. a.über den Hebel der steigenden Hektarerträge erwartet.

■ In den USA stiegen die Hektarerträge im Schnitt um ca.2 % p.a. In anderen Ländern werden größere Ertrags-steigerungen erzielt (bspw. in Argentinien oder Brasi-lien).

Nettoenergie-ertrag (GJ/ha)

2007: 202020: 26

■ Die Nettoenergieerträge für Biodiesel aus Sojaöl stellensich im Vergleich zu den Bruttoerträgen relativ positivdar, da Gutschriften für die Futtermittelproduktion er-folgen.

Erzeugung/Marktanteil

2007: < 2 % am DK-Markt in D2020: >3 %

■ Heute werden schon erhebliche Mengen Sojabohnenimportiert und dann gepresst, um das Sojaöl in der Bio-dieselproduktion einzusetzen. Dies ist attraktiv, da diePreise für Sojaöl tendenziell unter den Preisen fürRapsöl liegen.

Produktions-kosten (€/GJ)

2007: 222020: 21,6

■ Prognosen für Sojaölpreise gehen von einem ähnlichenNiveau wie den Durchschnittswerten in 2006/07 aus.Dies dürfte den Einsatz im Vergleich zu Rapsöl weiter-hin attraktiv machen. Auch in der direkten Hydrierungwird Sojaöl eine wichtige Rolle spielen.

Biodiesel aus Sojaöl Erläuterungen

InternationaleWettbewerbs-fähigkeit

2007: gegeben2020: gegeben

■ Biodiesel aus Sojaöl ist bei entsprechendem Preisab-stand von Sojaöl zu Rapsöl eine attraktive Option. InDeutschland wird daher auch Sojaöl aus importiertenSaaten für die Produktion verwendet.

■ Sojaproduzierende Länder wie USA, Brasilien und Argentinien steigen ebenfalls zunehmend direkt in dieBiodieselproduktion ein. Bisher kam es v. a. aus denUSA zu Exporten auf den europäischen Markt.

THG-Einsparung (t/ha)

2007: 1,02020: 1,4

■ Die THG-Einsparungen steigen mit den steigendenHektarerträgen.

■ Auch bei Biodiesel aus Sojaöl wird bzgl. der THG-Ein-sparung in Zukunft entscheidend sein, in wie weitLandnutzungsänderungen mit einem negativen Ein-fluss auf die THG-Bilanz vermieden werde können.

THG-Vermeidungs-kosten (€/t THG)

2007: 2052020: 205

■ Aufgrund relativ konstanter Produktionskosten beiBiodiesel aus Soja und bei dem fossilen Substitut kannauch von konstanten THG-Vermeidungskosten ausge-gangen werden.

Kommentare ■ Sojaöl ist global gesehen neben Palmöl das wichtigste Pflanzenöl.Deutschland importiert erhebliche Mengen Sojabohnen und produziertdaraus Sojaöl

■ In Ländern wie USA, Brasilien, Argentinien findet eine zunehmende För-derung der Biodieselproduktion basierend u. a. auf Sojaöl statt

4544

3.4 Erläuterungen Biodiesel (aus tierischen Fetten, FME)

Biodiesel aus tierischen Fetten Erläuterungen

Kraftstoffertrag(GJ/ha bzw. lKraftstoffäqui-valente/ha)

2007: k.A.2020: k.A.

■ Keine relevante Größe für die Produktion aus tierischen Fetten.

Nettoenergie-ertrag (GJ/ha)

2007: k.A.2020: k.A.

■ Keine relevante Größe für die Produktion aus tierischen Fetten.

Erzeugung/Marktanteil

2007: < 1 %2020: ca. 1 %

■ Die heutige Produktion in Deutschland beläuft sich lediglich auf ca. 80.000 t .

■ Rohstoffbasis ist begrenzt, eine Ausdehnung bis 2020bei Nutzung sämtlicher Kategorien tierischer Fette istaber noch möglich.

Produktions-kosten (€/GJ)

2007: 242020: 23

■ Die Produktionskosten bewegen sich in etwa auf demgleichen Niveau wie Biodiesel aus Raps. Es fallen höhere Investitionskosten, jedoch geringere Rohstoff-kosten an.

■ Das gewonnene Glyzerin erzielt deutlich geringere Erträge als bei der Biodieselproduktion aus Rapsöl.

Biodiesel aus tierischen Fetten Erläuterungen

InternationaleWettbewerbs-fähigkeit

2007: im Vgl. zu RMEgegeben2020: im Vgl. zu RMEgegeben

■ Im Vergleich zu Biodiesel aus Raps gegeben, die Produktion aus anderen Pflanzenölen ist jedoch kostengünstiger.

■ Heute findet kein internationaler Handel mit den Rohstoffen oder dem Endprodukt statt.

THG-Einsparung (t/ha)

2007: k.A.2020: k.A.

■ Biodiesel aus tiereichen Fetten erzielt deutliche THG-Einsparungen.

■ Eine Angabe je Hektar ist hier jedoch nicht relevant, dader Rohstoff nicht flächenbezogen produziert wird.

THG-Vermeidungs-kosten (€/t THG)

2007: 1592020: 153

■ FME hat eine gute THG-Bilanz und auch entsprechendniedrige Vermeidungskosten. Werden die Vorketten al-lerdings anteilig berücksichtigt verschlechtert sich dieBilanz

Kommentare ■ Nach entsprechender Vorbehandlung darf aus sämtlichen tierischen Fetten Biodiesel produziert werden.

■ Die steuerliche Förderung ist in Deutschland auf Kategorie 3 Rohstoffe(genusstauglich aber nicht menschlich verwendete Fette) begrenzt. Dieswird in den EU-Ländern jedoch unterschiedlich gehandhabt.

■ FME erfüllt die Anforderungen der Qualitätsnorm. Durch entsprechendeTechnik (beheizbare Tanksysteme) ist die ganzjährige Nutzung als Rein-kraftstoff möglich.

4746

3.5 Erläuterungen Biodiesel (Jatrophaölmethylesther, JME)

Biodiesel aus Jatropha Erläuterungen

Kraftstoffertrag(GJ/ha bzw. lKraftstoffäqui-valente/ha)

2007: 20/5602020: 25/690

■ Für 2020 werden Verbesserungen dieser Werte v. a.über den Hebel der steigenden Hektarerträge und dieEtablierung ausgereifter Sorten erwartet.

■ Bisherige Ergebnisse beruhen nur auf Pilotvorhaben.

Nettoenergie-ertrag (GJ/ha)

2007: k.A.2020: k.A.

■ Detaillierte Energiebilanzen liegen noch nicht vor.

Erzeugung/Marktanteil

2007: 02020: k.A.

■ Die Produktion von Biodiesel aus Jatropha wird in ver-schiedenen Ländern (China, Indien, afrikanische Län-der) und mittlerweile auch von großen Unternehmenverfolgt. Es handelt sich jedoch noch um Pilotprojekte.Jatrophaöl selbst ist heute am Markt kaum verfügbar.

■ Die Produktion scheint attraktiv, jedoch zunächst v. a.für die nationale Verwendung.

Produktions-kosten (€/GJ)

2007: 122020: 12

■ Erste Ergebnisse zu den Produktionskosten in Indienerscheinen sehr viel versprechend und zeigen, dass Ja-tropha-Biodiesel eine günstige Biokraftstoffoption seinkann.

■ Jedoch hängt viel von den tatsächlich möglichen Erträ-gen ab. Auch wenn Jatropha eine relativ anspruchslosePflanze ist, sind auf guten landwirtschaftlichen Flächenhöhere Erträge als auf degradierten Flächen möglich.

Biodiesel aus Jatropha Erläuterungen

InternationaleWettbewerbs-fähigkeit

2007: gegeben2020: gegeben

■ Erste Ergebnisse zu den Produktionskosten von Bio -diesel aus Jatropha zeigen, dass diese in Indien im Vergleich zur europäischen Biokraftstoffproduktionsehr wettbewerbsfähig sind.

THG-Einsparung (t/ha)

2007: k.A.2020: k.A.

■ Detaillierte THG-Bilanzen liegen bisher nicht vor.Grundsätzlich gilt aber, dass eine zentrale Produktionund die energetische Nutzung des Presskuchens imProduktionsprozess bzgl. der THG-Vermeidung undauch ökonomisch sinnvoller ist.

■ Auch bei Jatropha sind die THG-Bilanzen stark abhän-gig von der vorherigen Landnutzung, dem Energiemixdes eingesetzten Stroms und der Anlagengröße

THG-Vermeidungs-kosten (€/t THG)

2007: k.A.2020: k.A.

■ Da noch keine detaillierten THG-Bilanzen vorliegen, isthier noch keine Angabe möglich. Bei Produktion aufentsprechenden Flächen kann der Jatrophaanbau je-doch sogar zu einer zusätzlichen Kohlenstoffbindungführen. In diesem Fall wären sehr positive THG-Bila-nen zu erwarten und aufgrund der geringen Produkti-onskosten auch geringe Vermeidungskosten.

Kommentare ■ Hier gemachte Angaben beruhen auf Pilotprojekten der Firma Daimlerin Indien.

■ Bisher findet keine industrielle Produktion statt.■ Allerdings bestehen zunehmend Projekte (bspw. BP/D1Oil), die eine in-

dustrielle Verwendung von Jatropha zur Biodieselproduktion vorsehen.

4948

3.6 Erläuterungen reines Pflanzenöl (Rapsöl)

Reines Pflanzenöl Erläuterungen

Kraftstoffertrag(GJ/ha bzw. lKraftstoffäqui-valente/ha)

2007: 53/14802020: 66/1820

■ Insgesamt stellen sich die Werte bei Pflanzenöl ähnlichdar wie bei der Produktion von Biodiesel. Jedoch sindbei der Biodieselproduktion Gutschriften für das Kup-pelprodukt Glycerin zu berücksichtigen.

■ Ertragssteigerungen werden durch die steigenden Erträge in der Landwirtschaft erwartet.

Nettoenergie-ertrag (GJ/ha)

2007: 352020: 43

■ Für 2020 werden wie bei Biodiesel Verbesserungen dieses Wertes über den Hebel der steigenden Hektar -erträge und höherer Ölgehalte der Pflanze erwartet.

Erzeugung/Marktanteil

2007: ca. 2 %2020: < 1 %

■ Die Verwendung von Pflanzenöl war bisher v. a. imFlottenbereich attraktiv. Aufgrund der zunehmendenBesteuerung sinkt allerding zunehmend die Attraktivi-tät der Verwendung von Pflanzenöl. Lediglich in derLandwirtschaft bleibt der Einsatz steuerbefreit und damit weiterhin attraktiv.

■ Bei der direkten Hydrierung wird in Zukunft auchRapsöl eine Rolle spielen.

Produktions-kosten (€/GJ)

2007: 202020: 18

■ Angaben zu den Produktionskosten (ab Werk) basierenauf durchschnittlichen Rohstoffpreisen der letzten 2 Jahre.

■ Bei Rapsöl wird wie auch bei Biodiesel nicht mit gro-ßen Senkungen der Produktionskosten gerechnet, dakaum Potential beim technischen Fortschritt besteht.Für zukünftige Rohstoffkosten wurden FAPRI-Projek-tionen verwendet.

Reines Pflanzenöl Erläuterungen

InternationaleWettbewerbs-fähigkeit

2007: gegeben2020: gegeben

■ Palmöl und Sojaöl sind im Vergleich zu Rapsöl billigerund werden bereits verwendet. Jedoch sind Palm- undSojaöl aufgrund unterschiedlicher physikalischer Eigenschaften (Gefrierpunkt, Stabilität) nur begrenzteinsetzbar.

■ Im Vergleich zu Biodiesel ist die Verwendung reinenPflanzenöls günstiger, jedoch wird der Markt inDeutschland in Zukunft schrumpfen.

THG-Einsparung (t/ha)

2007: 3,02020: 4,0

■ Die Treibhausgaseinsparungen/ha können verbessertwerden. Dies geschieht über steigende Biomasse- unddamit Biokraftstofferträge/ha. Die Einsparungen/lRapsöl bleiben jedoch relativ konstant.

■ Darüber hinaus bestehen Verbesserungsmöglichkeitendurch die energetische Verwendung der Stengel.

THG-Vermeidungs-kosten (€/t THG)

2007: 1132020: 159

■ Die Vermeidungskosten für Pflanzenöl sind aufgrundder relativ hohen Einsparungen/l Kraftstoffäquivalenteund der niedrigen Produktionskostendifferenz zumfossilen Substitut vergleichsweise niedrig.

■ Da die Produktionskosten in 2020 bei heutigen Roh-stoffpreisprognosen etwas niedriger eingeschätzt wer-den, sinken auch die Vermeidungskosten.

Kommentare ■ Durch die steuerliche Förderung war der Einsatz von Pflanzenöl inDeutschland trotz notwendiger Motorenumrüstung attraktiv und es hatsich insbesondere im Flottenbereich ein relevanter Markt herausgebildet,der jedoch mit zunehmender Besteuerung weg brechen wird.

■ Lediglich in der Land- und Forstwirtschaft wird der Einsatz von Pflan-zenöl als Reinkraftstoff aufgrund der weiterhin geltenden Steuerbefrei-ung auch in Zukunft attraktiv sein.

5150

3.7 Erläuterungen hydrierte Öle (HVO)

HVO* Erläuterungen

Kraftstoffertrag(GJ/ha bzw. lKraftstoffäqui-valente/ha)

2007: 98/27302020: 129/3600

■ Der Kraftstoffertrag je Hektar hängt in erster Linie vondem zugrunde gelegten Rohstoffmix ab, ist jedoch et-was höher als bei Biodiesel aus den jeweiligen Pflan-zenölen, da HVO ein höheren Heizwert hat als die nor-malen Biodiesel und etwa die gleiche Menge fossilenDiesel ersetzt. Generell kann von einem Rohstoffmixaus Rapsäl und importierten Ölen ausgegangen wer-den.

Nettoenergie-ertrag (GJ/ha)

2007: k.A.2020: k.A.

■ Der Nettoenergieertrag hängt ebenfalls erheblich vondem zugrunde liegenden Rohstoffmix ab.

Erzeugung/Marktanteil

2007: < 0,2 %2020: > 3 %

■ In Europa wird bisher lediglich in einer Anlage in Finn-land in einem so genannten stand-alone-Verfahren pro-duziert. Von dort gelangten bisher lediglich geringeMengen auf dem deutschen Markt.

Produktions-kosten (€/GJ)

2007: 232020: 23

■ Die Produktionskosten pro Liter Biokraftstoff liegen et-was höher als die Produktionskosten von Biodiesel ausden gleichen Pflanzenölen. Durch den höheren Heiz-wert der hydrierten Öle relativiert sich dies, wenn mandie Produktionskosten je GJ im Vergleich zu Biodieselbetrachtet. Durch die Möglichkeit des flexiblen Roh-stoffeinsatzes kann schnell auf Preisschwankungen derPflanzenöle reagiert werden.

HVO* Erläuterungen

InternationaleWettbewerbs-fähigkeit

2007: abhängigvon eingesetz-ten Ölen2020: abhängigvon eingesetz-ten Ölen

■ Entscheidend für die internationale Wettbewerbsfähig-keit ist der eingesetzte Rohstoff, d.h. das Pflanzenöl. Daes hierbei anders als bei Biodiesel keine technischen Be-grenzungen gibt, ist mit dem Einsatz auch importierterpreisgünstiger Pflanzenöle zu rechnen. Allerdings wirdhier die Nachhaltigkeitsdiskussion in Zukunft eine be-deutende Rolle spielen.

THG-Einsparung (t/ha)

2007: 5,52020: 8,3

■ Bei der THG-Einsparung wird mit Werten ähnlich de-nen von Biodiesel, basierend auf dem gleichen Roh-stoff, gerechnet. Die tatsächlich erzielte Einsparungwird von dem eingesetzten Rohstoffmix abhängen.

THG-Vermeidungs-kosten (€/t THG)

2007: 2142020: 182

■ Die Vermeidungskosten sind aufgrund ähnlicher Pro-duktionskosten ebenfalls in etwa gleich hoch wie beiBiodiesel aus den gleichen Rohstoffen.

Kommentare ■ Die Verwendung hydrierter Pflanzenöle wird in Zukunft steigen. In der„Roadmap Biokrafstoffe“ fand eine Festlegung auf eine 3 %ige Beimi-schung bereits statt.

■ Ein weitaus höherer Einsatz ist jedoch technisch problemlos möglichund nicht wie bei Biodiesel begrenzt.

* Die Werte beziehen sich auf das stand-alone Verfahren. Für das co-processing liegen nochkeine belastbaren Daten vor. Es wird aber davon ausgegangen dass diese sich ähnlich dar-stellen

5352

3.8 Erläuterungen BtL-Kraftstoffe (Choren-Verfahren)

BtL Erläuterungen

Kraftstoffertrag(GJ/ha bzw. lKraftstoffäqui-valente/ha)

2007: 135/39002020: 157/4700

■ Die Angaben basieren auf dem Verfahren der FirmaChoren die plant, ihre Betaanlage 2008 in Betrieb zunehmen.

■ Die Erhöhung des Kraftstoffertrages ist auf die ange-nommene Entwicklung der Biomasseerträge/ha, dievon 15 auf 17,5 t steigen.

Nettoenergie-ertrag (GJ/ha)

2007: 1142020: 138

■ Die geplanten Anlagen können energieautark (keineexterne Energiezufuhr notwendig) betrieben werden,was den Nettoenergieertrag und auch die Treibhaus-gasbilanz verbessert

Erzeugung/Marktanteil

2007: 0 %2020: 1 %

■ In 2007 war kein BtL-Kraftstoff auf dem Markt. In 2008werden erste kleine Mengen aus der Betaanlage vonChoren erwartet.

■ Bis 2020 kommen lediglich relevante Mengen auf den Markt, wenn bis dahin eine Großanlage realisiertwurde.

Produktions-kosten (€/GJ)

2007: 312020: 26

■ BtL-Kraftstoffe werden noch nicht kommerziell produ-ziert. Der Wert für 2007 gilt für die erste Sigma-Anlage(200.000 t BtL) gemäß Angaben von Choren. Für 2020und bei einer großtechnischen Produktion wird mit geringeren Kosten gerechnet

■ Entscheidend für die Kostenentwicklung ist aber auchhier die Rohstoffpreisentwicklung und der eingesetzteRohstoffmix. Hier wurde von Rohstoffkosten zwischen60 und 80 €/t atro ausgegangen

BtL Erläuterungen

InternationaleWettbewerbs-fähigkeit

2007: k.A.2020: k.A.

■ Die Produktion von BtL-Kraftstoffen findet bisher welt-weit nur in Versuchs- und Pilotanlagen statt. Nebentechnischen Anlagekonzepten werden Rohstoffpreiseund -verfügbarkeit entscheidend sein. Diesbezüglichwird es darauf ankommen, welche Rohstoffe langfristigals Biomasse klassifiziert werden und zu welchen Kon-ditionen diese durch Land- und Forstwirtschaft sowiedie Entsorgungsbranche bereitgestellt werden können.

THG-Einsparung (t/ha)

2007: 10,02020: 12,0

■ Die Treibhausgaseinsparungen je Hektar sind hoch.Dies liegt an den hohen Einsparungen je Liter verwen-deten Biokraftstoffs (2,5 kg/l BtL) und an den hohenerwarteten Hektarerträgen von BtL (ca. 4000 l/ha).

■ Die weitere Erhöhung für 2020 ergibt sich aus steigen-den Biomasse-Hektarerträgen.

THG-Vermeidungs-kosten (€/t THG)

2007: 2582020: 179

■ Die im Vergleich zu anderen Biokraftstoffen relativ geringen Vermeidungskosten kommen durch die hohe Vermeidung je eingesetzten Liter BtL-Kraftstoffzustande.

■ Aufgrund sinkender Produktionskosten für BtL wer-den für 2020 niedrigere Vermeidungskosten erwartet.

Kommentare ■ Auch bei BtL-Kraftstoffen ist die Wettbewerbsfähigkeit noch nicht abseh-bar. Die Markteinführung bedarf der politischen Unterstützung und dieInvestitionskosten sind extrem hoch im Vergleich zu anderen Biokraft-stoffen.

■ Von sinkenden Produktionskosten kann ausgegangen werden. Jedochsind auch diese erheblich von den zukünftigen Rohstoffkosten abhängig,die heute kaum einschätzbar sind.

5554

3.9 Erläuterungen Bioethanol aus Getreide

Bioethanol aus Getreide Erläuterungen

Kraftstoffertrag(GJ/ha bzw. lKraftstoffäqui-valente/ha)

2007: 55/16502020: 70/2170

■ Hier wurden die durchschnittlichen Hektarerträge fürGetreide in Deutschland zwischen 2002 und 2006 zu-grunde gelegt. Bei einer Produktion lediglich aus Wei-zen würden höhere Kraftstofferträge je Hektar erzielt.

■ Für 2020 werden Verbesserungen beim Kraftstoffertraglediglich über den Hebel der steigenden Hektarerträgeerwartet.

Nettoenergie-ertrag (GJ/ha)

2007: 522020: 65

■ Bei der Konversion sind noch Energieeinsparungendurch eine Optimierung der Nebenproduktverwertungmöglich.

■ Außerdem kann der fossile Prozessenergieverbrauchbei neuen Anlagenlayouts zunehmend durch KWK-An-lagen, die auf Strohbasis oder Schlempe/DDGS.-Basisbetrieben werden, ersetzt werden. Dies wird die Ener-gie und THG-Bilanzen in Zukunft aufgrund der neuenpolitischen Anreize erheblich verbessern und kann zupositiveren Ergebnissen als hier dargestellt führen.

Erzeugung/Marktanteil

2007: 1,52020: 5 – 10 %des OK-Mark-tes in D

■ In 2007 wurden energetisch ca. 1,5 % des Ottokraftstoff-markts durch Bioethanol abgedeckt. Die deutsche Er-zeugung war jedoch niedriger und Importe spielen ei-ne zunehmende Rolle.

■ Die Möglichkeit des Einsatzes von E10 ist in Zukunftvorgesehen und notwendig, um die ursprünglich inDeutschland vorgegebenen Biokraftstoffquoten zu er-reichen. Der E85-Markt wird sich weiter entwickeln, istaber bisher kaum mengenrelevant.

Produktions-kosten (€/GJ)

2007: 262020: 23,6

■ Die Angaben beruhen auf durchschnittlichen Rohstoff-kosten der vergangenen 2 Jahre.

■ Für 2020 ist bei der Produktion aus Weizen mit Kosten-senkungen aufgrund eines geringeren Rohstoffbedarfsund aufgrund von Verfahrensoptimierungen zu rech-nen. Rohstoffpreisprojektionen von FAPRI wurden ver-wendet.

Bioethanol aus Getreide Erläuterungen

InternationaleWettbewerbs-fähigkeit

2007: Vgl. zu BRA: Faktor 2,7 2020: Vgl. zu BRA: Faktor 2,5

■ Die Herstellungskosten brasilianischen Bioethanolssind deutlich geringer. Derzeit besteht jedoch ein Ein-fuhrzoll für Bioethanol in Europa. Jedoch begrenzenauch der hohe Inlandsverbrauch, attraktivere Export-destinationen und Entwicklungen auf dem Zucker-markt mögliche Exporte Brasiliens. Verschärfte Um-weltschutzauflagen und Logistikprobleme bei steigen-der Produktion können zudem Kostensteigerungenauslösen.

THG-Einsparung (t/ha)

2007: 3,72020: 5,0

■ Die Treibhausgaseinsparungen hängen ganz erheblichvon dem Energiekonzept der Produktionsanlagen undder Energiebereitstellung in diesen Anlagen ab. Ent-scheidend ist bspw. ob Biomasse oder fossile Energie-träger zur Energieerzeugung verwendet werden undob KWK-Anlagen zum Einsatz kommen.

■ Es ist davon auszugehen, dass dies in Zukunft zuneh-mend der Fall ist und sich die Bilanzen noch mal deut-lich verbessern.

THG-Vermeidungs-kosten (€/t THG)

2007: 2082020: 167

■ Die Vermeidungskosten ergeben sich aus der Produkti-onskostendifferenz zwischen Benzin und Bioethanolsowie der vermiedenen Menge THG je l Biokraftstoff.Beimischungskosten sind nicht gesondert berücksich-tigt.

Kommentare ■ In 2007 litten die Ethanolproduzenten unter den teilweise extrem hohenGetreidepreisen, die die Produktionskosten in die Höhe trieben, sichaber nicht in steigenden Preisen für Bioethanol widerspiegelten.

■ In Zukunft ist aufgrund der politischen Anreize in Deutschland und derEU damit zu rechen, dass die THG-Bilanz ein entscheidender Aspekt fürdie Preiswürdigkeit des jeweiligen Biokraftstoffs sein wird, so dass hiergroße Anreize für Verbesserungen bestehen.

5756

3.10 Erläuterungen Bioethanol aus Zuckerrüben

Bioethanol aus Zuckerrüben Erläuterungen

Kraftstoffertrag(GJ/ha bzw. lKraftstoffäqui-valente/ha)

2007: 132/40802020: 163/5020

■ Die Produktion aus Zuckerrüben schneidet aufgrundder hohen Hektarerträge besser ab als die aus Stärke.

■ Für 2020 werden Verbesserungen beim Kraftstoffertraglediglich über den Hebel der steigenden Hektarerträgeerwartet.

Nettoenergie-ertrag (GJ/ha)

2007: 1202020: 155

■ Bei der Konversion sind noch Energieeinsparungendurch eine Optimierung der Nebenproduktverwertungmöglich,

■ Außerdem kann der fossile Prozessenergieverbrauch beineuen Anlagenlayouts zunehmend durch KWK-Anlagenauf Basis von Stroh aus der Getreideproduktion oder Bio-gas aus der Methanisierung von Nebenprodukten (Preß-schnitzel, Vinasse etc.) gedeckt werden. Dies wird dieEnergie und THG-Bilanzen in Zukunft aufgrund derneuen politischen Anreize erheblich verbessern.

Erzeugung/Marktanteil

2007: <0,5 %2020: < 5 % des OK-Mark-tes in D

■ Erste Mengen Bioethanol aus Zuckerrüben wurden inDeutschland produziert

■ Heutige Zuckerrübenanbauflächen sind begrenzt, je-doch wird die Produktion aufgrund des Auslaufensder Zuckermarktordnung zunehmen, da Zuckerrüben-mengen frei werden.

Produktions-kosten (€/GJ)

2007: 252020: 22

■ Die Produktionskosten beruhen auf Zuckerrübenprei-sen wie sie für die Jahre 2006 und 2007 festgeschriebenwaren.

■ Durch das Absenken der Zuckerrübenpreise bis 2020reduzieren sich auch die Produktionskosten.

Bioethanol aus Zuckerrüben Erläuterungen

InternationaleWettbewerbs-fähigkeit

2007: Vgl. zu BRA:Faktor 2,62020: Vgl. zu BRA:Faktor 2,3

■ Die Herstellungskosten brasilianischen Bioethanolssind deutlich geringer. Derzeit besteht jedoch ein Ein-fuhrzoll für Bioethanol in Europa. Jedoch begrenzenauch der hohe Inlandsverbrauch, attraktivere Export-destinationen und Entwicklungen auf dem Zucker-markt mögliche Exporte Brasiliens. Verschärfte Um-weltschutzauflagen und Logistikprobleme bei steigen-der Produktion können zudem Kostensteigerungenauslösen.

THG-Einsparung (t/ha)

2007: 9,42020: 11,0

■ Die Treibhausgaseinsparungen hängen ganz erheblichvon dem Energiekonzept der Produktionsanlagen undder Energiebereitstellung in diesen Anlagen ab, d.h.bspw. ob Biomasse oder fossile Energieträger zur Energieerzeugung verwendet werden und ob KWK-Anlagen zum Einsatz kommen.

■ Dies wird in Zukunft zunehmend der Fall sein, so dassdie Bilanzen durchaus besser ausfallen können als hierdargestellt.

THG-Vermeidungs-kosten (€/t THG)

2007: 1882020: 145

■ Die Vermeidungskosten ergeben sich aus der Produkti-onskostendifferenz zwischen Benzin und Bioethanolsowie der vermiedenen Menge THG je l Biokraftstoff.Beimischungskosten sind nicht berücksichtigt.

■ Bei derzeitig hohen Getreidepreisen und damit gestie-genen Produktionskosten für Bioethanol aus Weizenbewegen sich die Vermeidungskosten für Bioethanolaus Zuckerrüben in einem ähnlichen Bereich.

Kommentare ■ Die Bioethanolproduktion aus Zuckerrüben spielte bisher eine unterge-ordnete Rolle. Allerdings ist in 2007 eine erste Anlage in Betrieb gegan-gen und weitere Anlagen sind geplant.

■ Zuckerrüben stellen aufgrund der hohen Hektarerträge, der steigendenGetreidepreise und des Auslaufens der Zuckermarktordnung einen rela-tiv attraktiven Rohstoff dar, so dass die Verwendung in Zukunft steigenkönnte.

5958

3.11 Erläuterungen Bioethanol aus Zuckerrohr (Brasilien)

Bioethanol aus Zuckerrohr (BRA) Erläuterungen

Kraftstoffertrag(GJ/ha bzw. lKraftstoffäqui-valente/ha)

2007: 135/41602020: 166/5130

■ Die Kraftstofferträge der Bioethanolproduktion ausZuckerrohr in Brasilien sind im Vergleich zur euro -päischen Ethanolproduktion aus Getreide mehr alsdoppelt so hoch und vergleichbar mit den Erträgen aus der Ethanolproduktion aus Zuckerrüben.

■ Bis 2020 steigen die Erträge aufgrund einer weiter steigenden Produktivität beim Zuckerrohranbau.

Nettoenergie-ertrag (GJ/ha)

2007: 1162020: 142

■ Auch die Nettoenergieerträge sind in der Regel bei der brasilianischen Produktion im Vergleich zur euro-päischen Produktion aus Getreide mehr als doppelt so hoch und vergleichbar mit den Erträgen der Ethanolproduktion aus Zuckerrüben

Erzeugung/Marktanteil

2007: ca. 30 %in BRA2020: > 40 % in BRA

■ In Brasilien erreicht Bioethanol über die verschiedenenAbsatzkanäle (Beimischung und Reinkraftstoff) insge-samt einen Marktanteil von ca. 30 %.

■ In Deutschland und EU ist brasilianisches Ethanol nochmit hohen Zöllen belegt. In 2007 sind die Importe brasi-lianischen Ethanols dennoch angestiegen.

Produktions-kosten (€/GJ)

2007: 9,52020: 9,5

■ Die Produktionskosten brasilianischen Ethanol sindniedrig. Das Produkt ist im Vergleich zu fossilen Kraft-stoffen wettbewerbsfähig.

Bioethanol aus Zuckerrohr (BRA) Erläuterungen

InternationaleWettbewerbs-fähigkeit

2007: Kosten-führer2020: Kosten-führer

■ International gesehen ist Brasilien Kostenführer bei derBioethanolproduktion.

■ Exporte in den europäischen Raum sind jedoch auf-grund der hohen Zölle, des großen Eigenbedarfs Brasi-liens und anderen attraktiven Exportregionen (Asien,USA) noch relativ begrenzt.

THG-Einsparung (t/ha)

2007: 10,02020: 12,0

■ Die THG-Einsparungen je Hektar sind hoch und mitder europäischen Produktion aus Getreide nicht zu er-reichen, sind jedoch ähnlich wie die Einsparungen jeHektar bei der Produktion aus Zuckerrüben

■ Allerdings besteht bei der Ausdehnung des Zucker-rohranbaus die Gefahr von Landnutzungsänderungenmit extrem negativen Auswirkungen auf die THG-Bi-lanz. Dies wird bei der Möglichkeit des Marktzugangsin Deutschland und der EU in Zukunft wahrscheinlicheine wichtige Rolle spielen.

THG-Vermeidungs-kosten (€/t THG)

2007: -302020: -20

■ Aufgrund der Wettbewerbsfähigkeit brasilianischenEthanols im Vergleich zu fossilem Kraftstoff fallen keine, bzw. sogar negative Vermeidungskosten an.

Kommentare ■ Die brasilianische Ethanolproduktion und auch die Exporte sollen erheb-lich ausgebaut werden. Bei Exporten nach Europa wird jedoch die Nach-haltigkeitsdiskussion und der Nachweis, dass keine Landnutzungsände-rungen stattgefunden haben für den Marktzugang an Bedeutung gewin-nen.

6160

3.12 Erläuterungen Bioethanol aus Mais (USA)

Bioethanol aus Mais (USA) Erläuterungen

Kraftstoffertrag(GJ/ha bzw. lKraftstoffäqui-valente/ha)

2007: 79/24402020: 115/3540

■ Im Vergleich zur europäischen Bioethanolproduktionaus Getreide weist die Produktion aus Mais in denUSA relativ hohe Kraftstofferträge je Hektar auf. Diesesind jedoch geringer als bei der Bioethanolproduktionaus Zuckerrüben in Europa

■ Die Erträge bis 2020 erhöhen sich aufgrund steigenderMaiserträge, höherem Stärkegehalt und höherer Aus-beuten.

Nettoenergie-ertrag (GJ/ha)

2007: 402020: 59

■ Die Nettoenergieerträge liegen etwas höher als bei derEthanolproduktion aus Getreide in Europa.

Erzeugung/Marktanteil

2007: > 2 %2020: 15 % desOK-MarktesUSA

■ Der Marktanteil von Bioethanol in den USA ist noch relativ gering (ca. 2 %), jedoch findet ein erheblicherKapazitätsaufbau statt und es bestehen ehrgeizige politische Ziele für den Einsatz alternativer Kraftstoffe(15 % alternative Kraftstoffe in 2017).

■ Auch wenn sehr stark auf die Produktion aus Lignozel-lulose gesetzt wird, ist damit zu rechnen, dass bis 2017noch ein erheblicher Anteil der Ethanolproduktion aufBasis von Mais stattfindet.

Produktions-kosten (€/GJ)

2007: 162020: 16

■ Aus einem Maispreis von 150 US$ resultieren Produkti-onskosten von ca. 0,39 €/Liter. Diese sind deutlich ge-ringer als die Produktionskosten in Europa, aber deut-lich höher als in Brasilien.

■ Die Produktionskosten bis 2020 werden erheblich vonder weiteren Entwicklung der Rohstoffkosten und da-mit von den Maispreisen abhängen. Projektionen deu-ten jedoch auf einen ähnlichen Maispreis wie in2006/07 hin.

Bioethanol aus Mais (USA) Erläuterungen

InternationaleWettbewerbs-fähigkeit

2007: ggü. EU-Produktiongegeben2020: ggü. EU-Produktiongegeben

■ Die USA sind mittlerweile der weltgrößte Ethanolpro-duzent. Im Vergleich zum internationalen KostenführerBrasilien sind die USA nicht wettbewerbsfähig undschotten ihren Markt durch Importschranken ab.

■ Im Vergleich zu Europa ist die Produktion jedoch wett-bewerbsfähig. Bisher finden jedoch keine Exporte nachEuropa statt und Ethanol aus den USA ist in Europaebenfalls mit hohen Zöllen belegt.

THG-Einsparung (t/ha)

2007: 1,92020: 2,7

■ Die THG-Einsparungen je Hektar sind im Vergleich zureuropäischen Produktion aus Getreide etwas geringer.Sie werden in Zukunft aufgrund der höheren Biokraft-stofferträge je Hektar steigen.

THG-Vermeidungs-kosten (€/t THG)

2007: 1822020: 182

■ Die THG-Vermeidungskosten liegen bei heutigen Pro-duktionskosten unter denen der Produktion in Europaaus Getreide.

Kommentare ■ Die USA haben ein massives Förderprogramm für Biokraftstoffe gestar-tet. Dies zielt u. a. auch auf die Förderung von Bioethanol aus Lignozel-lulose ab. Bisherige Ethanolkapazitäten basieren aber nur auf herkömm-lichen Rohstoffen.

■ Sollte der Kapazitätsaufbau in heutigem Maßstab weitergehen, kann esauch zu Überkapazitäten und möglichen Exporten kommen.

6362

3.13 Erläuterungen Bioethanol aus Cassava (Asien)

Bioethanol aus Cassava (Asien) Erläuterungen

Kraftstoffertrag(GJ/ha bzw. lKraftstoffäqui-valente/ha)

2007: 78/24102020: 145/4480

■ Bis 2020 wird eine deutliche Ertragssteigerung durchneue Sorten und durch eine Erhöhung des Stärkege-halts erwartet.

Nettoenergie-ertrag (GJ/ha)

2007: k.A.2020: k.A.

■ Energiebilanzen liegen bisher nicht vor.

Erzeugung/Marktanteil

2007: keine relevantenMarktanteile 2020: wachsen-de Bedeutung

■ Die Bioethanolproduktion aus Cassava findet bisher lediglich im asiatischen Raum in Thailan und Chinastatt, allerdings auch hier nicht in großem Umfang. Exporte finden bisher nicht statt.

■ Die Produktion wird jedoch zunehmen und Markt-anteile werden steigen.

Produktions-kosten (€/GJ)

2007: 192020: 19

■ Die Produktionskosten (in Thailand) sind im Vergleichzur Bioethanolproduktion in Europa geringer.

■ Für 2020 sind Aussagen schwierig, da auch bei der Produktion aus Cassava die Rohstoffkosten der ent-scheidende Faktor sind und keine expliziten Prognosenfür Cassavapreise vorhanden sind.

Bioethanol aus Cassava (Asien) Erläuterungen

InternationaleWettbewerbs-fähigkeit

2007: im Vgl. zu EU gegeben2020: im Vgl. zu EU gegeben

■ Eine Bioethanolproduktion aus Cassava, bspw. in Thailand ist im internationalen Maßstab durchauswettbewerbsfähig.

■ Bisher findet jedoch kein Export von Bioethanol ausCassava statt und die Produktionskapazitäten müsstenerstmal aufgebaut werden.

THG-Einsparung (t/ha)

2007: k.A.2020: k.A.

■ THG-Bilanzen für Bioethanol aus Cassava liegen bishernicht vor.

■ Es wird aber davon ausgegangen, dass diese bei Aus-schluss negativer Wirkungen der Landnutzungsände-rungen relativ positiv sind.

THG-Vermeidungs-kosten (€/t THG)

2007: k.A.2020: k.A.

■ Keine Angabe möglich, da die THG-Vermeidung nichtbekannt ist.

■ Bei den niedrigen Produktionskosten und einer zu er-wartenden positiven Bilanz (bei Ausschluss negativerLandnutzungsänderungen) können diese jedoch relativgering sein.

Kommentare ■ Die Cassavaproduktion und der Cassavaexport ist für Thailand als heute einzigen relevanten Exporteur weltweit von großer wirtschaft-licher Bedeutung.

■ Es wird davon ausgegangen, dass die Relevanz von Cassava für die Bioethanolproduktion steigt.

6564

3.14 Erläuterungen Bioethanol Lignozellulose (Stroh)

Bioethanol aus Lignozellulose Erläuterungen

Kraftstoffertrag(GJ/ha bzw. lKraftstoffäqui-valente/ha)

2007: 21/6402020: 25/760

■ Die relativ geringen Energieerträge hängen mit den ge-ringen Biomasseerträgen je ha zusammen. Bei einemStrohertrag von 8 t/ha inkl. 20 % Wasser sind nur 6,4t/ha trocken verwertbar, wovon wiederum in der Praxisnur 45 % gewinnbar sind (d.h. nur 2,8 t). Der Ethanoler-trag je ha ist für die Produktion aus Lignozellulose nichtdie entscheidende Größe, da die Produktion auf land-wirtschaftlichen Reststoffen beruht und keine zusätzli-che Fläche beansprucht. Vielmehr kann eine Nutzungzusätzlich zur Ethanolproduktion aus Stärke erfolgen.

Nettoenergie-ertrag (GJ/ha)

2007: 182020: 21

■ Besondere Relevanz für den Nettoenergieertrag hat dieFrage, inwieweit der Energieaufwand bei der Konver-sion durch die energetische Nutzung des Lignins ge-deckt werden kann.

■ Beim Rohstoffanbau für Bioethanol aus Lignozellulosefallen auf der Fläche zusätzlich Produkte an, die in derNahrungsmittel- oder Ethanolproduktion verwendetwerden können.

Erzeugung/Marktanteil

2007: 02020: < 1

■ In 2007 besteht keine Erzeugung.■ Produktionspotentiale bestehen. Jedoch ist fraglich, ob

eine Produktion aus Stroh wirtschaftlich tatsächlichdarstellbar ist. Andere Rohstoffmöglichkeiten (Gras,Rest- und Abfallstoffe) bestehen. Die Potentiale sindzusätzlich zu den Potentialen von Bioethanol aus Ge-treide erreichbar, sofern das Stroh dort nicht energe-tisch verwendet wird.

Produktions-kosten (€/GJ)

2007: 30 2020: 24

■ Die Angaben zu den Produktionskosten basieren aufZahlen aus der Literatur und auf Angaben der Indus -trie. Die Industrie geht in best-case Szenarien, basierendauf der Produktion aus Stroh, von geringeren mögli-chen Kosten für 2007 aus. Die Rohstoffkosten sind v. a.abhängig davon, ob Anbaubiomasse oder Reststoffeverwendet werden. Es ist jedoch davon auszugehen,dass mit zunehmender Nachfrage bspw. nach Stroh fürdie Biokraftstoffproduktion auch die Kosten steigen.

Bioethanol aus Lignozellulose Erläuterungen

InternationaleWettbewerbs-fähigkeit

2007: k.A.2020: k.A.

■ Die Produktion von Bioethanol aus Lignozellulosespielt noch keine Rolle. IOGEN betreibt in Kanada eineDemonstrationsanlage. In Brasilien wird eine Versuchs-anlage auf Basis von Zuckerrohrstroh/Bagasse vonDEDINI betrieben. Auch Abengoa u. a. sind in dem Bereich Bioethanol aus Lignozellulose bereits aktiv. Neben den technischen Anlagekonzepten werden diemeist regional unterschiedlichen Preise für Stroh oderandere Rohstoffe entscheidend sein.

THG-Einsparung (t/ha)

2007: 1,52020: 2,1

■ Die Treibhausgaseinsparungen hängen ganz erheblichvon dem Energiekonzept der Produktionsanlagen undder Energiebereitstellung in diesen Anlagen ab, d.h.bspw. ob Biomasse oder fossile Energieträger zur Ener-gieerzeugung verwendet werden und ob Kogenerati-onsanlagen zum Einsatz kommen.

THG-Vermeidungs-kosten (€/t THG)

2007: 2482020: 138

■ Die Reduktion der Vermeidungskosten bis 2020 liegt ander erwarteten Senkung der Produktionskosten und ander erarteten Erhöhung der Treibhausgasvermeidung jeverwendeter Einheit Bioethanol durch verbesserte An-lagenkonzepte.

Kommentare ■ Bioethanol aus Lignozellulose befindet sich noch im F&E-Stadium. Bei den Produktionskosten zeichnet sich ab, dass ohne eine FörderungBioethanol aus Lignozellulose nicht wettbewerbsfähig sein wird.

6766

3.15 Erläuterungen Bioethanol aus lignozellulosehaltigen Restströmender Agrarindustrie

Bioethanol, Restströme Agrarindustrie Erläuterungen

Kraftstoffertrag(GJ/ha bzw. lKraftstoffäqui-valente/ha)

2007: 4,7/1502020: 6/180

■ Der Hektarertrag für Bioethanol aus agrarischen Rest-stoffen, bspw. Weizenkleie ist gering, allerdings könnenvon der gleichen Fläche natürlich auch noch weitereProdukte zu Bioethanol verarbeitet werden, so dassdurch die Nutzung bspw. von Weizenkleie vielmehrzusätzliches Potential für die Bioethanolproduktion jeHektar entsteht.

Nettoenergie-ertrag (GJ/ha)

2007: k.A.2020: k.A.

■ Energiebilanzen liegen bisher nicht vor. Auch hier istallerdings zu berücksichtigen, dass Bioethanol aus li-gnozellulosehaltigen Restströmen der Agrarindustrieeine zusätzliche Verwendung zur Nutzung bspw. desWeizenkorns darstellt und so insgesamt die Hektarer-träge deutlich erhöht.

Erzeugung/Marktanteil

2007: 02020: < 1 %

■ Bisher keine marktrelevante Erzeugung■ Bis 2020 wird mit ersten relevanten Mengen im Markt

gerechnet.

Produktions-kosten (€/GJ)

2007: 322020: 18

■ Auch hier besteht eine große Abhängigkeit der Produk-tionskosten von den Rohstoffpreisen.

■ Bei der Nutzung von Restströmen aus der Agrarindu-strie fallen häufig keine Transportkosten für die Roh-stoffe an und die Rohsotffkosten können relativ geringsein.

■ Kostenreduktionen treten u. a. durch sinkende Enzym-kosten auf, die in den ersten Jahren unverhältnismäßighoch sind.

Bioethanol, Restströme Agrarindustrie Erläuterungen

InternationaleWettbewerbs-fähigkeit

2007: nochnicht möglich2020: im Vgl. zu EU-Produktionmöglich

■ Bei angenommenen heutigen Produktionskosten wäreBioethanol aus lignozellulosehaltigen Restströmen derAgrarindustrie international nicht wettbewerbsfähigund könnte auch mit der bestehenden europäischenBioethanolproduktion nicht konkurrieren.

■ Für eine mögliche industrielle Produktion wird in Zu-kunft aber mit innerhalb Europas wettbewerbsfähigenProduktionskosten gerechnet.

THG-Einsparung (t/ha)

2007: 0,42020: k.A.

■ Detaillierte THG-Bilanzen liegen bisher nicht vor. Eswird aber damit gerechnet, dass die THG-Einsparun-gen je Liter Biokraftstoff höher liegen als bei der Bioet-hanolproduktion aus Getreide (Weizenkorn).

■ Die Einsparungen je Hektar sind gering, fallen aberbspw. zusätzlich zur herkömmlichen Produktion an.

THG-Vermeidungs-kosten (€/t THG)

2007: 2242020: k.A.

■ Aufgrund der zunächst angenommenen relativ hohenProduktionskosten liegen die Vermeidungskosten trotzangenommener relativ hoher THG-Vermeidung je LiterBiokraftstoff in einem ähnlichen Bereich wie bei derProduktion aus Getreide (Weizenkorn).

Kommentare ■ Die Verarbeitung von Restströmen aus der Agrarindustrie, zunächstbspw. basierend auf Weizenkleie kann als weiterer Einstieg in die Verar-beitung von Lignozellulose zu Bioethanol gesehen werden.

6968

3.16 Erläuterungen Biogas

Biogas (Angaben für Biomethan) Erläuterungen

Kraftstoffertrag(GJ/ha bzw. lKraftstoffäqui-valente/ha)

2007: 178/49802020: 255/7140

■ Hoher Kraftstoffertrag pro Hektar im Vergleich zu denanderen Biokraftstoffen. Hier wurde lediglich die Pro-duktion aus Anbaubiomasse (Silomais) betrachtet.

■ Auf den Anbauflächen für die Betreiber von Biogasan-lagen werden teilweise deutlich höhere Biomasseerträ-ge und damit auch Kraftstofferträge erreicht. Der An-bau von Zwischenfrüchten kann die Erträge weitersteigern.

Nettoenergie-ertrag (GJ/ha)

2007: 1302020: 204

■ Die Energieerträge hängen bedeutend von Art und Anbau der verwendeten Rohstoffe und von der Strom-und Wärmebereitstellung für die Biogasanlagen ab.

■ Der Nettoenergieertrag kann durch Reduktion des Eigenenergiebedarfs, v. a. durch Optimierung der THG-Entferung bei der Aufbereitung des Gases und durcheine optimierte Verdichtung des Gases reduziert wer-den.

Erzeugung/Marktanteil

2007: 02020: k.A.

■ Bisher fand keine relevante Nutzung von Biogas alsKraftstoff statt, da eine Verstromung aufgrund EEG-Förderung sinnvoller ist. Von der Rohstoffseite her be-steht jedoch großes Potential, da Biogas aus nachwach-senden Rohstoffen, Reststoffen und Abfällen produ-ziert werden kann. Diese Rohstoffnutzung steht aller-dings teilweise in Konkurrenz zur Nutzung für andereBiokraftstoffe.

Produktions-kosten (€/GJ)

2007: 212020: 27

■ Die Kosten gelten für Nawaro-Anlagen. Bei Abfall -anlagen, d.h. ohne Rohstoffkosten reduzieren sich dieKosten deutlich.

■ Biogaserzeugung ist eine etablierte Technologie, wesentliche Kostensenkungspotenziale werden nichterwartet. Produktionskosten sind stark von den Rohstoffkosten abhängig.

Biogas (Angaben für Biomethan) Erläuterungen

InternationaleWettbewerbs-fähigkeit

2007: keinWettbewerb 2020: k.A.

■ Die Produktion von Biogas zur Verwendung als Kraft-stoff würde in Deutschland aus deutschen Rohstoffenerfolgen, da zumindest der Import der Rohstoffe auf-grund der hohen Transportkosten nicht sinnvoll ist.

■ In Zukunft könnte durch die Einspeisung von Biome-than in bestehende Erdgasnetze der Biogastransportauch international erfolgen. Dann hängt die Wettbe-werbsfähigkeit v. a. von den Rohstoffkosten ab.

THG-Einsparung (t/ha)

2007: 7,42020: 10,6

■ Dieser Wert bezieht sich ausschließlich auf die Produk-tion von Biomethan aus Anbaubiomasse bei einerTreibhausgaseinsparung von ca. 70 % gegenüber fossi-lem Kraftstoff.

THG-Vermeidungs-kosten (€/t THG)

2007: 2402020: 386

■ Dieser Wert gilt ausschließlich für die Produktion vonBiomethan aus Anbaubiomasse. Für die Zukunft wirdein leichter Rückgang der Vermeidungskosten erwar-tet. Der exakte Wert ist jedoch abhängig von Rohstoff-mix und jeweiligen Rohstoffkosten.

Kommentare ■ Für die Markteinführung müsste Biomethan als Kraftstoff im Vergleichzur Verstromung von Biogas und auch zur Nutzung von Erdgas alsKraftstoff (noch langfristig steuerentlastet) besser gestellt werden. Vor-aussetzung für die Umsetzung ist außerdem eine verstärkte Marktein-führung von Gasfahrzeugen.

■ Eine zunehmende Einspeisung von Biomethan in das Erdgasnetz macht Biogas „treibstofffähig“.

7170

3.17 Erläuterungen Bio-Wasserstoff

Biowasserstoff Erläuterungen

Kraftstoffertrag(GJ/ha bzw. lKraftstoffäqui-valente/ha)

2007: 162/47402020: 189/5530

■ Stark abhängig von Art und Optimierung des Biowas-serstoff-Produktionsverfahrens sowie von Art und Er-trägen der Biomasse aus der Biowasserstoff erzeugtwird. Hier wurde ein Biowasserstoffertrag von 90 kgBiowasserstoff je Tonne Biomasse und ein Ernteertragvon 15 Tonnen Biomasse je Hektar angenommen.

Nettoenergie-ertrag (GJ/ha)

2007: 1202020: 140

■ Zur Vergärung organischer Reststoffe zur Bio-Wasser-stofferzeugung liegen bisher kaum Angaben vor undeine Einschätzung für das Jahr 2020 ist nicht möglich.

Erzeugung/Marktanteil

2007: 02020: 0

■ Die Wasserstoffproduktion für den Transportsektor erfolgt nur in Pilotprojekten. Die Rohstoffbasis für dieErzeugung von Wasserstoff aus Biomasse ist hoch, konkurriert aber z. T. auch mit der Verwendung derBiomasse für andere Biokraftstoffe.

■ Bis 2020 wird mit keiner relevanten Produktion ausBiomase gerechnet. Auch die herkömmliche Wasser-stoffproduktion wird bis dahin aus Kostengründen keinen relevanten Marktanteil erreichen.

Produktions-kosten (€/GJ)

2007: 26 – 372020: k.A.

■ Angabe gilt für Wasserstoff aus Biomasse. Kosten fürProduktion, Transport zur Tankstelle und die anteiligenKosten für die Tankstelle sind enthalten.

Biowasserstoff Erläuterungen

InternationaleWettbewerbs-fähigkeit

2007: k.A.2020: k.A.

■ Die USA verfügen über die größten konventionellenWasserstoff-Produktionskapazitäten. Die USA, Japanund Europa sind sowohl in der Produktions- als auchin der Anwendungstechnologie führend. Insbesonderein den USA wird die Produktion von Wasserstoff ausBiomasse stark gefördert.

THG-Einsparung (t/ha)

2007: k.A.2020: k.A.

■ Belastbare Daten sind nicht verfügbar.

THG-Vermeidungs-kosten (€/t THG)

2007: k.A.2020: k.A.

■ Belastbare Daten sind nicht verfügbar.

Kommentare ■ Für das Ziel der Erzeugung von Bio-Wasserstoff ist noch Grundlagenfor-schung nötig. Derzeit erfolgt vielmehr die Erprobung von herkömmli-chem Wasserstoff in geförderten Modell- und Demonstrationsprojektenauf Landes-, Bundes-, und EU-Ebene. Auch hier ist jedoch in den näch-sten Jahren nicht mit einer breiten Markteinführung zu rechnen.

73

de Biodieselnachfrage wurde bisher miteinem deutlichen Angebotsausbau rea-giert. Probleme können bei steigenderProduktion aufgrund begrenzter Märktefür Kuppelprodukte entstehen. Rohstof-fe sind der entscheidende Kostenfaktor.Andere Länder produzieren den Rohstoffteilweise kos tengünstiger. Dies gilt v. a.für Palm- und Sojaöl, deren Einsetzbar-keit jedoch eingeschränkt ist. Auch sinddie ökologischen und sozialen Auswir-kungen eines vermehrten Anbaus v. a. inasiatischen Ländern sowie in Lateiname-rika bisher nicht untersucht.

Ökologisch: Die Biodieselverwendungführt zu Treibhausgaseinsparungen.

Energiepolitisch: Die Verwendung vonBiodiesel schont fossile Ressourcen undreduziert die Abhängigkeit von Erdöl.

Agrarpolitisch: In Deutschland erfolgtdie Biodieselproduktion überwiegendaus Rapsöl. Ertragssteigerungspotentialeliegen bei normalen Raps bei 1 % p.a., beidem dominierenden Hybridraps bei 2 %p.a.. Züchterisch können zudem das Fett-säuremuster optimiert und fruchtfolge-bedingte Krankheiten reduziert werden.Es sind aber auch andere Pflanzenöle so-wie Altspeise- und Tierfette geeignet.Weltweit sind besonders Palm- und Soja-öl bedeutsam. Die derzeitige Biodiesel-produktion in Deutschland bindet ca.700.000 bis 900.000 ha. Unter Berücksich-tigung der Produktion für andere Ver-brauchsformen ist das Potential aufgrundvon Fruchtfolgegrenzen weitgehend aus-geschöpft. Es besteht eine zunehmendeFlächenkonkurrenz, beispielsweise mit

Weizen. Importe von Pflanzenöl sind kos -tengünstiger.

4.1.2 Profil Biodiesel (Palmölmethylester, PME)

Merkmale Biodiesel aus PalmölIn Deutschland ist Raps zwar noch derentscheidende Rohstoff für die Biodie-selproduktion. Eine Produktion ist aberauch aus Palmöl möglich. In den Som-mermonaten wird Palmöl anteilig alsRohstoff eingesetzt. Ein Einsatz ist v. a. beigeringeren Preisen im Vergleich zu Rapsattraktiv.

Einsatzmöglichkeiten■ Die Einsatzmöglichkeiten in Deutsch-

land sind durch die schlechten Kalt-fliesseigenschaften eingeschränkt. AmMarkt sind keine Additive verfügbar,die die Kaltfliesseigenschaften ausrei-chend verbessern würden. PME erfülltnicht die Anforderungen von EN14214.

■ Der Einsatz von PME wird von vielenMarktteilnehmern im Winter ausge-schlossen, im Sommer können bis zu10 % im B100-Markt beigemischt wer-den.

72

4.1 Dieselsubstitute

4.1.1 Profil Biodiesel (Rapsölmethylester, RME)

Merkmale Biodiesel aus RapsölRME wird durch die Umesterung vonPflanzenöl mit Methanol hergestellt. Da-bei werden ca. 10 % des Raps-Rohöls alsGlyzerin abgetrennt und durch fossilesMethanol ersetzt. In Deutschland ist Rapsder entscheidende Rohstoff. Eine Produk-tion ist aber auch aus anderen Pflanzen-ölen, Altspeise- und Tierfetten möglich.

Einsatzmöglichkeiten■ Biodiesel wird heute normgerecht

(EN590) fossilem Diesel mit bis zu 5 %beigemischt (B5). Dieses Marktseg-ment gewinnt stark an Bedeutung. InZukunft soll B7 eingesetzt werden.Noch höhere Beimischungsquoten gel-ten derzeit als technisch problema-tisch. In den USA wird B20, in Frank-reich B30 im Flottenbetrieb eingesetzt.

■ Biodiesel wird auch als Reinkraftstoffabgesetzt. Herkömmliche Dieselmo-

toren können mit reinem Biodiesel(B100) (EN 12214) betrieben werden,sofern eine Freigabe seitens des Fahr-zeugherstellers vorliegt. Daraus ergibtsich in Deutschland ein Potential vonderzeit 3 Mio. Fahrzeugen. Die Frei-gabeerteilungen sind allerdings rück-läufig und aufgrund der Euro IV undV-Normen, die mit Biodiesel nicht er-füllt werden können, schrumpft diesesMarktsegment.

■ Darüber hinaus wird Biodiesel (B100)an Flotten (LKW und Busse) abgesetzt.Auch dieses Marktsegment schrumpft

PotentialTechnisch: Das Produktionsverfahren aufBasis Raps ist in Deutschland ausgereiftund etabliert. Weiteres Forschungspo-tential zur Verbesserung der Energieeffi-zienz, THG-Bilanz und Qualität des End-produkts sowie bei der Verwendung desNebenprodukts Glyzerin, das fossile Pro-dukte in der chemischen Industrie er-setzten kann, ist vorhanden. Fossiles Me-thanol kann bei der Produktion durchEthanol ersetzt werden, dadurch würdeBiodiesel zu einem reinen Biokraftstoffwerden (FAEE).

Wirtschaftlich: Produktionskosten liegenüber dem Dieseläquivalent. SteigendeDieselpreise verbessern die Wettbe-werbsfähigkeit. Jedoch ist von einerKopplung des Biodiesel- an den Diesel-preis auszugehen. Auf die stark steigen-

4. Profile Biokraftstoffe

Spezifisches Gewicht0,88 kg/l Biodiesel

Heizwert33,03 MJ/l (37,2 MJ/kg)

Kraftstoffäquivalent1 l Biodiesel ersetzt wegen des gerin-geren Heizwertes nur 0,92 l Diesel

Spezifisches Gewicht0,88 kg/l Biodiesel

Heizwert32,36 MJ/l (37,2 MJ/kg)

Kraftstoffäquivalent1 l Biodiesel ersetzt wegen des gerin-geren Heizwertes nur 0,90 l Diesel

75

Einsatzmöglichkeiten■ SME kann sowohl in der Beimischung

als auch im Reinkraftstoffmarkt (B100)eingesetzt werden.

■ In der Praxis sind Anteile von 20 bis25 % Sojaöl im Rohstoffmix der Bio-dieselproduzenten gängig. Höhere So-jaölanteile wären möglich, allerdingswürde dann die Jodzahl nicht mehrden Anforderungen der EN14214 ent-sprechen.

■ Es wird an Möglichkeiten gearbeitet,die Einsatzmöglichkeiten von SME inEuropa zu verbessern (deutliche Er-höhung der Beimischungsanteile oh-ne Beeinträchtigung der Kraftstoff-qualität).

PotentialTechnisch: Die Oxidationsstabilität beiSojaöl-Biodiesel ist im Vergleich zu RMEschlechter. Auch die Kaltfliesseigen-schaften sind nicht so gut wie bei RME,jedoch besser als bei PME, was einen an-teiligen Einsatz auch bei kälteren Wetter-bedingungen ermöglicht

Wirtschaftlich: Der Einsatz von Sojaöl istattraktiv, wenn die Preise für Sojaöl un-ter denen für Rapsöl liegen oder der Be-

zug einfacher ist. Die weltweite Sojaöl-produktion ist deutlich größer als dieRapsölproduktion. Zudem verfügt sienoch über großes Expansionspotential.

Ökologisch: Insbesondere die Sojaölpro-duktion in Lateinamerika wird zuneh-mend negativ eingeschätzt, da es dortdurch einen vermehrten Anbau zu Land-nutzungsänderungen kommt. DieseLandnutzungsänderungen führen zu er-heblichen Kohlenstofffreisetzungen, diewiederum die THG-Bilanz stark belasten.

Energiepolitisch: Bei Sojaöl handelt essich um einen importierten Rohstoff, dieImportabhängigkeit bei der Energiever-sorgung wird damit nicht reduziert. Al-lerdings wird ein Beitrag zur Diversifi-zierung der Energieversorgung geleistet.

Agrarpolitisch: Kein Einsatz heimischerRohstoffe, allerdings kann die vermehrteProduktion von Sojaöl zur Erfüllung wich-tiger agrarpolitischer Ziele in Entwick-lungs- und Schwellenländern beitragen.

4.1.4 Profil Biodiesel (aus tierischen Fetten/Altfetten)

Merkmale Biodiesel aus tierischen FettenFettmethylester (FME; international auchTME, Tallow Methyl Ester, genannt) istein Biodiesel, der durch Ver- und an-schließende Umesterung von tierischenFetten mit Methanol gewonnen wird.Gleiches gilt für die Biodieselerzeugungaus Altfetten (AME). Basierend auf derEU-Verordnung 1774/2002 darf FME inder EU nach entsprechender Vorbehand-

74

■ Aufgrund der mit Palmöl assoziiertenNachhaltigkeitsprobleme verlangen ei-nige große Mineralölgesellschaftenvon ihren Biodiesellieferanten für B5den Nachweis, dass kein Palmöl fürdie Produktion eingesetzt wurde.

■ Es wird an Möglichkeiten gearbeitet,die Einsatzmöglichkeiten von PME inEuropa zu verbessern (deutliche Er-höhung der Beimischungsanteile oh-ne Beeinträchtigung der Kraftstoff-qualität).

PotentialTechnisch: Die Kaltfliesseigenschaftenvon Biodiesel aus Palmöl sind schlecht,so dass ein Einsatz in den Wintermona-ten kaum möglich ist.

Wirtschaftlich: Die Preise für Palmöl la-gen in der Vergangenheit meist deutlichunter den Preisen für Rapsöl. Damit be-standen erhebliche wirtschaftliche An-reize zur Substitution von Raps- durchPalmöl in der Biodieselproduktion.

Ökologisch: Der finanzielle Aufwand derErrichtung einer Palmplantage auf Brach-flächen ist deutlich höher als bei der Er-richtung auf Naturwaldflächen nach de-ren Abholzung. Anreize zur Nutzungvon Brachflächen sollten daher imple-mentiert werden, um eine weitere Ab-holzung tropischer Wälder und die da-mit verbundenen hohen Kohlenstofffrei-setzungen zu verhindern. Ein kontrol-lierter Ölpalmanbau auf Brachflächenhingegen ist sinnvoll und kann sogar zueiner Kohlenstoffbindung führen. DieTHG-Bilanz der Palmölproduktion aufBrachflächen ist wesentlich besser als auf

abgehlozten Naturwaldflächen. Bei derVerdrängung anderer Plantagenwirt-schaft durch Palmölplantagen könnenebenfalls negative THG-Effekte auftreten,da bspw. verdrängte Naturprodukte durchfossile Produkte ersetzt werden müssen.Die Nutzung von Optimierungspoten-tialen im Anbau und der Verarbeitung(bspw. Auffangen des Methans bei derAbwasseraufbereitung) können die THG-und Energiebilanz ebenfalls verbessern.

Energiepolitisch: Kein Einsatz heimi-scher Rohstoffe. Jedoch führt der Einsatzvon Palmöl zu einer Diversifizierung derStruktur der Herkunftsländer und kannso die Energieversorgungssicherheit er-höhen.

Agrarpolitisch: Durch Verbesserungen inder Bewirtschaftung lässt sich die Pro-duktivität des Anbaus steigern. Eine Aus-dehnung der Flächen in Regenwaldge-biete muss gestoppt werden. Der Anbauhingegen auf Brachflächen (ehemaligeNaturwaldflächen), der ohne die Ver-drängung anderer Plantagenformen statt-finden kann, kann agrar- und klimapo-litisch sinnvoll sein.

4.1.3 Profil Biodiesel (Sojaölmethylester, SME)

Merkmale Biodiesel aus SojaölSojaöl ist nach Raps der zweitwichtigsteRohstoff für die Biodieselproduktion inDeutschland. Biodiesel aus Sojaöl erfülltdie Anforderungen der EN14214 mitAusnahme der Jodzahl.

Spezifisches Gewicht0,88 kg/l Biodiesel

Heizwert32,36 MJ/l (37,2 MJ/kg)

Kraftstoffäquivalent1 l Biodiesel ersetzt wegen des gerin-geren Heizwertes nur 0,90 l Diesel

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Energiepolitisch: FME wird fast aus-schließlich aus heimischen Rohstoffenhergestellt und reduziert hierdurch dieImportabhängigkeit (Fossile als auch al-ternative Energieprodukte). Gleiches giltfür Altfette, die aus dem Bereich der Ga-stronomie und Lebensmittelindustriestammen

Agrarpolitisch: Die Produktion von FMEerfolgt aus tierischen Fetten. Diese fallenals Nebenprodukt der Fleischproduktionan. Insofern ist kein direkter Zusammen-hang zwischen der Agrarpolitik und derFME-Produktion herzustellen. Dieseswiederum bedeutet, dass FME im positi-ven Sinne nicht von der „Food vs. Fuel“-Debatte betroffen ist.

4.1.5 Profil Biodiesel (JME aus Jatropha)

Merkmale Biodiesel aus JatrophaJatropha Curcas (Purgiernuss, Brechnuss)ist eine robuste und genügsame Pflanzeaus der Familie der Wolfsmilchgewäch-se. Die Pflanze ist in Mittel- und Süd-amerika sowie Afrika und Asien verbrei-tet. Alle Pflanzenteile sind giftig (Phor-bolester, Crucin). Aus dem Samen kann

Biodiesel (JME) hergestellt werden. AlleAngaben beruhen auf Projektergebnissender Daimler AG auf erodierten BödenGujarats, einem Bundesstaat im WestenIndiens.

Einsatzmöglichkeiten■ Die ölhaltigen Samen und das gewon-

nene Öl lassen sich wegen der Giftig-keit nicht als Nahrungsmittel ver-wenden. Energetische Zwecke sowie chemisch-technische Verwendungen(Seifen, Kerzen) stehen daher im Vor-dergrund.

■ JME kann in Beimischungen (B5 ent-sprechend EN 590) und als Reinkraft-stoff eingesetzt werden. Jatrophaöl hateine ähnliche Fettsäurezusammenset-zung wie Rapsöl. JME ähnelt daher inseinen Eigenschaften dem aus Rapsölgewonnenen RME. JME aus Labor -anlagen erreichte zwischenzeitlichEN14214-Qualität.

PotentialTechnisch: Die Umesterung von Jatro-phaöl erfolgt mit herkömmlichen Ver-fahren. JME kann auch in kleinen dezen-tralen Anlagen hergestellt werden. DasAnbaupotential auf mittel- bis stark de-gradierten Flächen ist groß. Die FAOweist weltweit je 27 Mio. km² für die bei-den Bodenkategorien auf. Auf diesen Flä-chen ist eine Nahrungsmittelproduktionnicht oder nur sehr stark eingeschränktmöglich. Bei Nutzung dieser Flächen gibtes keine Konkurrenz mit der Nahrungs-mittelproduktion.

Wirtschaftlich: Erste Hinweise zu denProduktionskosten zeigen, dass Biodiesel

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lung aus sämtlichen tierischen Fetten (Ka-tegorie 1 bis 3 der EU-Hygieneverord-nung) hergestellt werden. In Deutschlandist die Produktion seit 2005 nur auf Basisvon Fetten der Kategorie 3 steuerlich be-günstigt und somit wirtschaftlich mög-lich.

Einsatzmöglichkeiten■ FME erfüllt sämtliche Anforderungen

der Qualititätsnorm EN14214 (auchJodzahl). Auch die Kältefestigkeit nachDIN EN 143214 wird in den Sommer-monaten eingehalten

■ Durch entsprechende Technik (Dop-peltank, beheizt) ist die ganzjährigeNutzung von FME als Reinkraftstoff(B100) möglich. FME wird in Deutsch-land überwiegend im Flottengeschäftabgesetzt.

■ Die Beimischung von FME zu fossilemDiesel ist im Rahmen der EN 590 (B5)analog zu RME möglich. Allerdingsspielt dies nach Aussagen von Indus -trievertretern im Markt keine großeRolle.

PotentialTechnisch: Die FME-Produktion ist imVergleich zur RME-Produktion aufwen-diger, da zusätzliche Verfahrensschritte

wie Vorveresterung und Destillation nö-tig sind. Die Vorveresterung dient derBindung freier Fettsäuren, die im tieri-schen Fett verstärkt auftreten. Hierdurchwird die Verseifung dieser freien Fett-säuren während der Veresterung redu-ziert und damit eine Reduzierung derAusbeuteverluste bewirkt. Durch die De-stillation im Anschluss an die Biodiesel-waschung wird ein hochreines Endpro-dukt gewonnen. Die Herstellung von Bio-diesel aus Altfetten (AME) (z. B. aus Alt-speiseölen) ist technisch fast identisch.

Wirtschaftlich: Durch die zusätzlichenVerfahrensschritte erhöhen sich die Inve-stitionskosten sowie der Energiever-brauch der FME- im Vergleich zur RMEProduktion. Aufgrund des eingesetztenRohstoffes werden für das gewonneneGlycerin deutlich niedrigere Erlöse er-zielt. Aufgrund von zusätzlichen Wasch-und Destillationsschritten erzielt die FMEProduktion geringere Ausbeuten. Diesekapitalgebundenen und betrieblichenMehrkosten werden teilweise durch dieniedrigeren Rohstoffkosten ausgeglichen.Das Aufkommen tierischer Fette für dieFME-Produktion ist gering. Die Herstel-lung von AME ist wirtschaftlich betrach-tet fast identisch.

Ökologisch: Wird innerhalb der THG- Bilanzierung die Prozessgrenze der Her-stellung von Biokraftstoff aus tierischenFetten und anderen Nebenprodukten(Stroh, Gülle, Altfette) ohne Einbeziehungder Vorkette definiert, weist FME einesehr gute THG-Bilanz auf. Werden dieVorketten allerdings anteilig berücksich-tigt, verschlechtert dies die Bilanz.

Spezifisches Gewicht0,88 kg/l Biodiesel

Heizwert32,68 MJ/l (37,1 MJ/kg)

Kraftstoffäquivalent1 l Biodiesel ersetzt wegen des gerin-geren Heizwertes nur 0,91 l Diesel

Spezifisches Gewicht0,88 kg/l Biodiesel

Heizwert32,9 MJ/l (37,3 MJ/kg)

Kraftstoffäquivalent1 l Biodiesel ersetzt wegen des gerin-geren Heizwertes nur 0,92 l Diesel

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aus Jatropha durchaus wettbewerbsfähigproduziert werden kann. Für eine indu-strielle Produktion fehlen zurzeit jedochdie notwendigen Mengen an Jatrophaöl.Großindustrielle Anlagen bestehen bis-lang nicht. BP und D1 haben im Sommer2007 ein Joint Venture bezüglich des An-baus von weltweit 1 Mio. ha Jatropha miteiner Produktion von 2 Mio. t Jatrophaölp.a. beschlossen.

Ökologisch: Detailanalysen zu THG-Bi-lanzen liegen noch nicht vor. Es wirdbeim Anbau auf degradierten Flächen mitsehr positiven Bilanzen gerechnet. Jedochist dies stark abhängig von der vorheri-gen Landnutzung. Der Anbau aufschlechten Flächen ist möglich, jedochsind dann auch die Erträge geringer. Zu-sätzliche Kohlenstoffbindung durch denJatrophaanbau ist möglich

Energiepolitisch: Die Verwendung vonJME schont die fossilen Ressourcen. Ei-nige potentielle Jatropha Produzenten ha-ben angekündigt in die Jatrophaproduk-tion einzusteigen und v. a. für den Eigen-bedarf zu produzieren (China, Indien).

Agrarpolitisch: Der Anbau der Pflanzefür energetische Zwecke bietet Landwir-ten in Entwicklungs- und Schwellenlän-dern ein zusätzliches Einkommenspo-tential. Jatropha kann zudem zur Rekul-tivierung von Ödland beitragen. Züchte-risch besteht noch erhebliches Potential.

B5 B7 (B10) B20/B30 B100

Beschreibung ■ Beimischung von 5 % Biodie-sel zu fossilem Dieselkraft-stoff

■ Beimischung von 7 bzw. 10 %Biodiesel zu fossilem Diesel-kraftstoff

■ Beimischung von 20 % bzw.30 % Biodiesel zu fossilemDieselkraftstoff

■ Reiner Biodiesel (100 %)

Anwendungs-stand

■ B5 wird bereits verwendet ■ B10 derzeit in der EU nichtauf dem Markt, B7 ist in D inVorbereitung

■ Bisher in den USA und inFrankreich in Flotten ange-wandt

■ Bei PKW und Nutzfahrzeu-gen mit Abgasnormen EuroIV und V rückläufig

Stärken undSchwächen

+ THG-Einsparungen in der gesamten Fahrzeugflotte

+ keine Fahrzeuganpassung nötig

+ Technologisch unproblemati-sche Beimischung

+ Öffnet den Markt für Beimi-schung biogener Kraftstoff-komponenten

+ wachsender Dieselmarkt, her-kömmliche Dieselproduktionkann nicht ohne weiteres aus-gedehnt werden

+ Qualität unterliegt der Kon-trolle der Mineralölindustrie

+ THG-Einsparungen in der ge-samten Fahrzeugflotte

+ Höherer Anteil von Biodieselfür nicht umgerüstete Fahr-zeuge verfügbar

– Aufgrund technischer Proble-me werden Biodieselanteilehöher als 7 % nicht unter-stützt

– Einheitlicher Standard erfor-derlich

– Einhaltung der Abgasnormenmuss verifiziert werden

+ Hoher Anteil der biogenenKomponente

+ Dies steigert die THG-Ein-sparungen

+ Einsatz bisher in Nutzfahr-zeugen und Busflotten

– Freigabe notwendig– Keine Freigabe für PKW mit

Partikelfilter (Probleme mitder Regeneration)

– Einheitlicher Standard erfor-derlich

– Einhaltung Abgasnormenproblematisch

– Materialverträglichkeit(Gummi, Plastik) erfordertggfs. Fahrzeuganpassungen

+ Verbesserung der Energie-und THG-Bilanzen

+ Preisvorteil für Verbraucherzu herkömmlichen Diesel beiderzeitiger Besteuerung

+ Einsatz in Nutzfahrzeugenund Flotten beliebt

+ Nutzung im großen Marktfür gewerbliches Transport-wesen

+ Wachsender Dieselmarkt+ Biologisch abbaubar+ Reduktion von Partikelemis-

sionen

– Freigaben und Fahrzeugum-rüstung notwendig

– Rückgang der Freigaben– Bisher keine Freigabe für

PKW mit Partikelfilter– Einhaltung Abgasnormen

problematisch

4.1.6 Verwendungsformen von Biodiesel

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Energiepolitisch: Pflanzenöl kann ähn-lich wie Biodiesel einen Beitrag zur Ener-gieversorgungssicherheit leisten. Mit ei-ner bedeutsamen Verwendung von Pflan-zenöl über einzelne Nischenmärkte hin-aus ist aber nicht zu rechnen.

Agrarpolitisch: Aus klimatischen Grün-den ist in Deutschland Raps für die Pro-duktion von Pflanzenöl am geeignetsten.Bedingt in Frage kommen Sonnenblu-men, Altfette und tierische Fette. Weltweitsind vor allem Soja- und Palmöl relevant.Diese können auch importiert werden.Technische Eigenschaften schränken je-doch die Verwendung vor allem vonPalmöl ein.

4.1.8 Profil Hydrierte Öle (HVO) (stand-alone)

Merkmale hydrierte Öle (stand-alone)Stand Alone-Verfahren zur Hydrierungund Isomerisierung von pflanzlichenoder tierischen Fetten. Das Produkt ist einreiner Isoparafinkraftstoff mit günstigenmotorischen Eigenschaften (sehr guteVerbrennungseigenschaften, geringeEmissionen, schwefel- und aromatenfrei,kein Sauerstoff, stabil, kaum wasserlös-lich, einstellbare Kaltfliesseigenschaften).

Einsatzmöglichkeiten■ HVO kann wie fossiler Diesel einge-

setzt werden ohne Beschränkungen inLagerung, Mischanteil oder motori-scher Performance, die für einige an-dere Biokraftstoffe gelten. Mischungs-verhältnisse auch deutlich über 10 %Bioanteil sind technisch möglich. Le-diglich die niedrigere Dichte im Ver-gleich zu fossilem Diesel begrenzt dieBeimischung bezogen auf die derzeitgültige Kraftstoffnorm EN 590, so dassmaximal eine Beimischung von 50 %möglich ist (abhängig von der Dichtedes eingesetzten fossilen Diesels).

■ Durch hohe Cetanzahl und günstigemotorische Performance kann HVOsogar als Komponente zur Verbesse-rung fossiler Kraftstoffe eingesetztwerden.

■ Sehr gute Kälteeigenschaften erlaubenauch im Winter und in klimatisch an-spruchsvollen Regionen den Einsatzvon HVO.

PotentialTechnisch: Pflanzenöle oder tierische Fet-te werden – nach entsprechender Vorbe-handlung – unter Einsatz von Wasserstoffin einer katalytischen Reaktion hydriertund isomerisiert. Dabei entstehen nebendem Hauptprodukt weitere Kraftstoff-komponenten (Biopropan, Biobenzin),sonstige Nebenprodukte gibt es nicht.HVO kann wie fossiler Diesel eingesetztwerden. Gute motorische Performance.

Wirtschaftlich: Die Anlagen erfordern re-lativ hohe Investitionen. Entscheidend fürdie Wirtschaftlichkeit sind Verfügbarkeitund Kosten von Wasserstoff und des Ein-

80

4.1.7 Profil Pflanzenöl (Rapsöl)

Merkmale PflanzenölPflanzenöl ist nicht nur Ausgangsstoff fürBiodiesel sondern kann auch in unver-änderter Form in umgerüsteten Diesel-motoren verwendet werden.

Einsatzmöglichkeiten■ Fahrzeuge können so umgerüstet wer-

den, dass wahlweise Pflanzenöl odernormaler Diesel verwendet werdenkann.

■ Derzeit stellt die Verwendung vonPflanzenöl als Kraftstoff einen Ni-schenmarkt dar und ist v. a. in derLandwirtschaft und im Flottengeschäftrelevant. Da in Zukunft in Deutsch-land nur noch der Einsatz in der Land-und Forstwirtschaft steuerbefreit ist,wird v. a. hier ein Marktsegment fürPflanzenöl erhalten bleiben. Im Flot-tengeschäft dürfte der Absatz auf-grund der zunehmenden Besteuerungund der heute nicht gegebenen Wett-bewerbsfähigkeit zurückgehen

■ Freigaben für Pflanzenöl im PKW-Be-reich bestehen nicht. Laut Automobil-industrie sind die Emissionsanforde-rungen im PKW-Bereich mit Pflanzen-öl nicht einhaltbar (EURO IV und V).

■ Für den land- und forstwirtschaftli-chen Bereich werden jedoch Traktorenmit pflanzenöltauglichen Motoren vonFendt und Deutz angeboten

PotentialTechnisch: Die Verwendung reinen Pflan-zenöls ist z.Z. eine Nischenanwendung.Bei der Anwendung bestehen noch tech-nische Probleme und es fallen Umrü-stungskosten an. Eine Verwendung ohnevorherige Umrüstung findet zwar teil-weise statt, kann aber zu Motorschädenführen. Eine Serienfertigung pflanzenöl-tauglicher Motoren ist nur für den Agrar-bereich geplant bzw. realisiert (Fendt,Deutz). Zukünftige Emissionsanforde-rungen können nach Aussagen der Au-tomobilindustrie beim Einsatz von Pflan-zenöl nicht erfüllt werden.

Wirtschaftlich: Aufgrund der Preisdiffe-renz zu fossilem Diesel und der im Ver-gleich zu Biodiesel geringeren Besteue-rung war Pflanzenöl trotz der anfallen-den Umrüstungskosten lange attraktiv.Bei den Pflanzenölpreisen im 2. HJ 2007gilt dies jedoch nicht mehr. Mit zuneh-mender Besteuerung wird nur noch derEinsatz im weiter steuerfreiem Bereichder Land- und Forstwirtschaft attraktivsein.

Ökologisch: Die Energie- und Treib-hausgasbilanzen sind bei Pflanzenöl auf-grund des sehr einfachen Konversions-verfahrens gut. Es gibt Untersuchungen,die zu dem Ergebnis kommen, dass Pro-bleme bei der Einhaltung von Emissi-onsvorgaben auftreten.

Spezifisches Gewicht0,92 kg/l Pflanzenöl

Heizwert34,59 MJ/l (37,6 MJ/kg)

Kraftstoffäquivalent1 l Rapsöl ersetzt wegen des gerin-geren Heizwertes nur 0,96 l Diesel

Spezifisches Gewicht0,778 kg/l

Heizwert34,3 MJ/l (44 MJ/kg)

Kraftstoffäquivalent1 l HVO ersetzt 0,95 l fossilen Diesel

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affine als hochwertige Kraftstoffbestand-teile erzeugt werden. Hydrierte Pflan-zenöle können hinsichtlich der einge-setzten Anlagentechnik, Technologienund des Fertigprodukts als möglicheBrücke zu den Biokraftstoffen der 2. Ge-neration gesehen werden. So findenbspw. bereits Labortests zur Hydrierungverschiedener Biomassen statt.

Wirtschaftlich: Durch die Flexibilitätbeim Pflanzenöleinsatz können die Roh-stoffkosten minimiert werden. Die Pro-duktionskosten sind stark von den ein-gesetzten Rohstoffen und dem spezifi-schen Anlagendesign abhängig. Beim Co-Processing in der Raffinerie ist jedoch dieNutzung vorhandener Prozessanlagenmöglich. Durch hydrierte Pflanzenölewird eine innovative zusätzliche Bio-komponente für den Dieselmarkt ge-schaffen. Die hydrierten Öle sind eineideale Beimischungskomponente, die ei-ne hohe Cetanzahl aufweist. Der Ener-gieverbrauch bei der Herstellung ist imVergleich zur Fischer Tropsch-Synthesegeringer.

Ökologisch: Beitrag zum Klimaschutzdurch hohe THG-Vermeidungspotentia-le. Reduktion von Emissionen durch op-timale Verbrennung im Motor.

Energiepolitisch: Hektarproduktivitäthängt von den jeweils eingesetzten Ölenab. Die Konversionsstufe hin zum Bio-diesel findet aufgrund der direkten Hy-drierung der Öle nicht statt, so dass dieKonversionsenergie eingespart werdenkann. Eine Steigerung des Bioanteils imDieselkraftstoffmarkt ist zusätzlich zu

den Biodieselbeimischungen möglichund ohne steuerliche Förderung erreich-bar.

Agrarpolitisch: Heimische und impor-tierte Öle können eingesetzt werden. DieAgrarwirtschaft profitiert von der Pflan-zenölnachfrage. Es besteht eine breiteEinsatzmöglichkeit der verschiedenenÖle und Fette.

4.1.10 Profil BtL

Merkmale BtLBtL-Kraftstoffe, auch synthetische Bio-kraftstoffe, SunFuel, Sun-Diesel oder De-signerkraftstoff genannt, bestehen aus rei-nen Kohlenwasserstoffketten und könnenin ihren Nutzungseigenschaften regel-recht „maßgeschneidert“ werden. DerEinsatz der Kraftstoffe führt zu einerdeutlichen Verringerung der Abgas- undRußpartikelemissionen.

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satzstoffes. Die Herstellungskosten liegenetwas über den Kosten für RME. Lang-fristig ist HVO ggf. günstiger durch dieMöglichkeit eines flexibleren Rohstof-feinsatz.

Ökologisch: Ähnliche THG-Bilanz wiebei der Verwendung von Biodiesel ausden gleichen Rohstoffen. Unterstützt wieFAME die Effizienz- und Abgasziele derFahrzeughersteller durch bessere moto-rische Performance (Verbesserung lokaleEmissionen).

Energiepolitisch: Die Verwendungschont die fossilen Ressourcen.

Agrarpolitisch: Es können sowohl ein-heimische als auch importierte Pflanzen-öle eingesetzt werden. Es kann von einemRohstoffmix von etwa 50 % heimischenÖlen und Fetten sowie 50 % importiertenRohstoffen ausgegangen werden. Chan-ce für die EU-Agrarwirtschaft, über dasVerfahren pflanzliche Öle zu einem Pro-dukt mit sehr guten Eigenschaften fürden Kraftstoffsektor zu transformieren.

4.1.9 Profil Hydrierte Öle (HVO) (co-processing)

Merkmale hydrierte Öle (co-processing)Hydrierte Pflanzenöle (auch HVO ge-nannt, Hydrogenated Vegetable Oils)werden durch katalytische Reaktionenvon Pflanzenöl mit Wasserstoff gewon-nen. Die Eigenschaften dieser reinen Koh-lenwasserstoffe hängen von den einge-setzten Pflanzenölen ab. Im Vergleich zukonventionellem Diesel weisen hydrier-

te Öle eine geringere Dichte, einen etwasgeringeren Energiegehalt und eineschlechtere Kältestabilität auf. Die Cet-anzahl von hydrierten Pflanzenölen istsehr hoch. Über eine Isomerisierung deshydrierten Öls kann die Kältestabilität soverbessert werden, dass sie keinen Hin-derungsgrund mehr für eine Beimi-

schung darstellt.

Einsatzmöglichkeiten■ Die Hydrierung kann in einem sepa-

raten Prozess durchgeführt werden,das Pflanzenöl kann aber auch in einerkonventionellen Raffinerie zusammenmit Erdöl-Komponenten hydriert wer-den. Das hydrierte Pflanzenöl wird beider letztgenannten Alternative unmit-telbar Bestandteil des Dieselschnitts.

■ Hydrierte Pflanzenöle können pro-blemlos im Dieselkraftstoff eingesetztwerden. Limitierend wirken lediglichdie Dichte und die Kälteeigenschaften,sofern diese nicht über eine Isomeri-sierung verbessert werden.

PotentialTechnisch: Flexibler Öleinsatz je nach Be-schaffungsmöglichkeiten und Preisen.Die Automobilindustrie bevorzugt hy-drierte Pflanzenöle, da Paraffine/Isopar-

Spezifisches Gewicht0,78 kg/l hydrierte Öle

Heizwert34 MJ/l

Kraftstoffäquivalent1 l hydrierte Pflanzenöle ersetzen 0,9l fossilen Diesel

Spezifisches Gewicht0,76 bis 0,79 kg/l*

Heizwert33,45 MJ/l (43,9 MJ/kg)

Kraftstoffäquivalent1 l BtL-Kraftstoff ersetzt ca. 0,97 lDiesel**

* In Abhängigkeit von eingesetztem Kata-lysator und Upgradingverfahren

** Dieser Wert ergibt sich nicht nur aus denunterschiedlichen Heizwerten, sondernauch aus dem geringeren Verbrauch beimEinsatz von BtL wie er in Tests von VWund DaimlerChrysler ermittelt wurde

85

4.1.11 Verwendungsformen von BtL

84

Einsatzmöglichkeiten■ BtL-Kraftstoffe sind eine neue am

Markt noch nicht verfügbare Ent-wicklung. Es bestehen unterschiedlichweit entwickelte Produktionsverfah-ren für den Otto- und Dieselkraft-stoffmarkt. Bisher existieren nur Ver-suchsanlagen, die erste größere Anla-ge (18.000 m3 Jahreskapazität) ist inder Inbetriebnahme. Jedoch beruhengroße Hoffnungen auf BtL-Kraftstof-fen und es besteht großes Entwick-lungspotential. Grundlage dieser Stu-die ist das „Choren-Verfahren“ (Pro-duktion von BtL für den Dieselmarkt).Weitere Verfahren sind an der TUBergakademie Freiberg, am For-schungszentrum Karlsruhe und auchin anderen europäischen Ländern(ECN, Niederlande; TU Wien; VTT,Finnland; Vernamo, Schweden) in derEntwicklung.

■ BtL-Kraftstoffe können in Reinformoder als Mischungen ohne Motoran-passungen in Dieselfahrzeugen ver-wendet werden.

PotentialTechnisch: Neben Holz und Stroh kön-nen diverse Rest- und Abfallstoffe inKraftstoff umgewandelt werden. Mitknapp 4.000 l/ha erzielt BtL einen hohenflächenbezogenen Kraftstoffertrag. DieEigenschaften des Kraftstoffs könnenwährend der so genannten Synthesedurch Variation bestimmter Parameternach Wunsch beeinflusst werden. DieQualität der BtL-Kraftstoffe entsprichtder von GTL-Kraftstoffen.

Wirtschaftlich: Die Inbetriebnahme derersten kommerziellen Anlage mit einerJahreskapazität von rund 18.000 m3 ist für2008 durch die Firma CHOREN geplant.Weitere Standorte mit einer Jahreserzeu-gung von jeweils rund 225.000 m3 sind inVorbereitung. Die Produktionskostensind aktuell deutlich höher als bei Bio -ethanol oder Biodiesel, mittelfristig wer-den Kostensenkungen von bis zu 30 % er-wartet.

Ökologisch: Die Erzeugung der BtL-Kraftstoffe kann mit geringer Zufuhr ex-terner Energie erfolgen. Dies führt zu ei-ner weitgehenden THG-Neutralität desProduktionsprozesses.

Energiepolitisch: Durch den hohenKraftstoffertrag pro Flächeneinheit unddie breite Rohstoffbasis kann BtL erheb-lich zur Verringerung von Energieim-porten beitragen.

Agrarpolitisch: Der gezielte Anbau vonBiomasse für die BtL-Produktion mussden Landwirten ausreichende Deckungs-beiträge ermöglichen, um Anreize zurUmstellung auf die Energiepflanzenpro-duktion zu setzen. Direkte Einkommens-effekte in der Landwirtschaft treten be-sonders dann auf, wenn Kuppelproduk-te neben der Nahrungsmittelproduktionzusätzlich vermarktet werden könnenoder bestimmte Flächen für den Anbauvon mehrjährigen Energiepflanzen effi-zienter genutzt werden können.

Beimischung Reinkraftstoff (BtL100) BtL im Ottokraftstoff

Beschreibung ■ BtL kann mit fossi-lem Dieselkraftstoffin jedem Verhältnisgemischt werden

■ BtL100 ist der Diesel-kraftstoff mit den be-sten Eigenschaften

■ BtL nach dem FT-Verfahren ist erstnach einem zusätzli-chen Aufbereitungs-schritt als Ottokraft-stoff geeignet

Anwendungs-stand

■ BtL derzeit nicht imMarkt verfügbar

■ BtL derzeit nicht imMarkt verfügbar

■ Alternative Produkti-onstechnologien inder Erprobung

Stärken undSchwächen

+ Verbesserung derEnergie- und THG-Bilanzen

+ Beimischung von biszu 30 % kann unterEinhaltung derEN590 erfolgen

+ Schadstoffvermeid-ungspotenzial ist beider Beimischung grö-ßer als beim Rein-kraftstoff. Bei20 %iger Beimischungwerden bis zu 50 %Schadstoffreduktions-potenzial erreicht

+ Verbesserung derEmissionen auch älte-rer Fahrzeuge (unterder Annahme, dassdie Mineralölindu-strie die Blend-Zu-sammensetzung nichtverändert)

+ Keine neue Verteiler-infrastruktur erfor-derlich

– BtL derzeit noch nichtim Markt verfügbar

– Beimischungskosten– Hohe Kosten des

Kraftstoffs

+ 100 % biogener Kraft-stoff und dadurchstarke Verbesserungder Energie- undTHG-Bilanzen

+ Erhebliche Verbesse-rung der Emissionenauch älterer Fahrzeu-ge

+ Für Flotten ältererFahrzeuge (Bus,Taxi)im Innenstadtbereichsinnvoll (Reduzie-rung der Partikel-emission auch ohnePartikelfilter)

+ Weitere Optimierungder Motoren fürBtL100 möglich

+ BtL, GtL und CtLsind chemisch iden-tisch. Dies dürfte dieAkzeptanz im Premi-umkraftstoffmarkterhöhen

– BtL derzeit nochnicht im Markt ver-fügbar

– Mit Ausnahme derDichte entspricht BtLder EN590

– Hohe Kosten desKraftstoffs

+ Verbesserung derEnergie- und THG-Bilanzen möglich

+ Erweiterung derRohstoffbasis analogzu BtL-Diesel

– Technologie nochnicht ausgereift

– BtL nur nach weite-ren Konditionie-rungsschritten fürden Ottokraftstoff-markt geeignet

– Kraftstoff-Motor-Int-eraktion muss nochüberprüft werden

– Hohe Kosten desKraftstoffs

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besondere während der Einführungs-phase zusätzliche Kosten an (z. B. Redu-zierung Leichtsieder).

Ökologisch: Die Verwendung von Bioet-hanol als Substitut für Benzin führt zuTreibhausgaseinsparungen. Optimierun-gen und Innovationen können diesen Ef-fekt steigern (bspw. Verwendung vonBiomasse als Prozessenergie, Nutzungdes THG aus der Fermentation und Er-satz fossilen THG).

Energiepolitisch: Die Verwendung vonBioethanol schont fossile Ressourcen, re-duziert die Erdöl- und die Importabhän-gigkeit.

Agrarpolitisch: In Deutschland sind v. a.Getreide und Zuckerrüben für die Bioet-hanolproduktion geeignet. Mittelfristigist mit einer Ausdehnung der Rohstoff-basis auf lignozellulosehaltige Pflanzenund Reststoffe zu rechnen. Findet die Bio-ethanolproduktion in Deutschland undaus heimischen Rohstoffen statt, könnenalternative Absatzkanäle für die Land-wirtschaft geschaffen werden.

Züchterisch kann noch eine weitere Op-timierung der Pflanzen erfolgen, insbe-sondere hinsichtlich einer Steigerung desStärkegehalts und einer Reduzierung desProteingehalts bei Getreide. Auch dieProzessierbarkeit des Getreides (Mahlei-genschaften, Gärparameter) kann züch-terisch noch optimiert werden.

4.2.2 Profil Bioethanol aus Zuckerrüben

Merkmale Bioethanol aus ZuckerrübenChemische Strukturformel: C2H5OHBioethanol ist ein Alkohol, der aus nach-wachsenden Rohstoffen (zucker-, stärke-und cellulosehaltige Pflanzen), aber auchaus Abfällen und Reststoffen hergestelltwerden kann und im Kraftstoffsektor ein-gesetzt wird.

Einsatzmöglichkeiten■ Nach DIN EN 228 ist eine Beimi-

schung von max. 5 % Ethanol zu Ben-zin zulässig (E5). Herkömmliche Ot-tomotoren vertragen bis zu 10 % Bei-mischung (E10). An der Anpassungder Norm wird sowohl auf deutscherals auch EU-Ebene gearbeitet. (Höhe-re Anteile erfordern Motorenanpas-sung. Bioethanol kann auch für dieETBE-Produktion verwendet werden.ETBE ist eine Benzinmischkomponen-te und kann bei geltenden Normen biszu 15 % beigemischt werden. ETBE hatfossiles MTBE weitgehend ersetzt.Auch der Einsatz von Ethanol in TAEEu. a. Ethern ist möglich.

■ Darüber hinaus kann E85 (85 % Etha-nol, 15 % Benzin) als Treibstoff ver-wendet werden. Dafür sind Ethanol-

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4.2 Benzinsubstitute

4.2.1 Profil Bioethanol aus Getreide

Merkmale Bioethanol aus GetreideChemische Strukturformel: C2H5OHBioethanol ist ein Alkohol, der aus nach-wachsenden Rohstoffen (zucker-, stärke-und cellulosehaltige Pflanzen), aber auchaus Abfällen und Reststoffen hergestelltwerden kann und im Kraftstoffsektor ein-gesetzt wird.

Einsatzmöglichkeiten■ Nach DIN EN 228 ist eine Beimi-

schung von max. 5 % Ethanol zu Ben-zin zulässig (E5). Herkömmliche Ot-tomotoren vertragen bis zu 10 % Bei-mischung (E10). An der Anpassungder Norm wird sowohl auf deutscherals auch EU-Ebene gearbeitet. HöhereAnteile erfordern Motorenanpassung.Bioethanol kann auch für die ETBE-Produktion verwendet werden. ETBEist eine Benzinmischkomponente undkann bei geltenden Normen bis zu15 % beigemischt werden. ETBE hatfossiles MTBE weitgehend ersetzt.Auch der Einsatz von Ethanol in TAEEu. a. Ethern ist möglich.

■ Darüber hinaus kann E85 (85 % Etha-nol, 15 % Benzin) als Treibstoff ver-wendet werden. Dafür sind Ethanol-motoren bzw. sogenannte „FlexibleFuel Vehicles“ (FFVs), die beliebigeBenzin-Ethanol Mischungen verwen-den können, nötig. Diese sind in Bra-silien sowie USA stark verbreitet undin Schweden im Markt. Einige Her-steller versuchen, sie auch in Deutsch-land und anderen Ländern (v. a. Frank-reich) auf den Markt zu bringen.

PotentialTechnisch: Verfahren aus zucker- undstärkehaltigen Pflanzen sind marktreif.Potential besteht bei Verfahrensinnova-tionen. Insbesondere die Produktion auslignozellulosehaltigen Pflanzen und Rest-stoffen ist vielversprechend. Erste Anla-gen, die Biomasse als Konversionsener-gie anstelle von fossiler Energie einsetzen(bspw. durch Nutzung von Getreidestrohin KWK-Anlagen, Separierung und Nut-zung der Kleie in KWK-Anlage oder Me-thanisierung von Nebenprodukten) undso deutlich bessere Energie- und THG-Bi-lanzen erzielen, befinden sich in Europain Bau.

Wirtschaftlich: Produktionskosten liegenbei derzeitigen Ölpreisen über denen desBenzinäquivalents. Durch sinkende Pro-duktionskosten und steigende Benzin-preise erhöht sich die Wettbewerbsfähig-keit. Andere Länder (Brasilien, USA) pro-duzieren z. T. deutlich kostengünstiger.Im Gegensatz zur Beimischung von ET-BE fallen bei Ethanolbeimischung auf-grund der Dampfdruck- und Wasserpro-blematik in der Mineralölindustrie ins-

Spezifisches Gewicht0,79 kg/l Bioethanol

Heizwert21,17 MJ/l (26,8 MJ/KG)

Kraftstoffäquivalent1 l Bioethanol ersetzt wegen des ge-ringeren Heizwertes nur 0,65 l Benzin

Spezifisches Gewicht0,79 kg/l Bioethanol

Heizwert21,17 MJ/l (26,8 MJ/KG)

Kraftstoffäquivalent1 l Bioethanol ersetzt wegen des ge-ringeren Heizwertes nur 0,65 l Benzin

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Ethanolanlagen. Die Energieversorgungder Anlagen erfolgt oft über die Verbren-nung von Bagasse in Blockheizkraftwer-ken. Das Zuckerrohr, das in großen Mo-nokulturen angebaut wird, kommt ausder unmittelbaren Umgebung der Verar-beitungsanlagen.

Einsatzmöglichkeiten■ In Deutschland wie jedes Bioethanol

einsetzbar, allerdings bestehen Im-portbarrieren durch die hohen Zölleder EU.

■ Da in Deutschland sehr trockenesEthanol eingesetzt wird, muss impor-tiertes brasilianisches Ethanol nachdem Eintreffen in Europa u.U. erneutgetrocknet werden bevor es eingesetztwerden kann.

■ In Brasilien selbst wird das Ethanol inBeimischungen von 20 bis 25 %, in ei-ner schrumpfenden Flotte von reinenEthanolfahrzeugen und in FFVs, diezunehmend den brasilianischen Marktdominieren, eingesetzt.

■ Der brasilianische Export ist bisher vorallem auf die USA und Asien ausge-richtet, allerdings zeigen die Brasilia-ner auch ein wachsendes Interesse ameuropäischen Markt.

PotentialTechnisch: Die Bioethanolproduktion ausZuckerrohr ist ein ausgereifter Prozessund findet in Brasilien in großem Maß-stab seit über 30 Jahren statt. Die Ener-gieeffizienz der Anlagen kann noch ge-steigert werden.

Wirtschaftlich: Die brasilianische Bioet-hanolproduktion ist im Vergleich zu fos-

silem Kraftstoff wettbewerbsfähig. Brasi-lien gilt als der globale Kostenführer beider Ethanolproduktion. Brasilien ist nachden USA der zweitgrößte Ethanolprodu-zent und der größte Exporteur der Welt.

Ökologisch: Werden durch den Anbauvon Zuckerrohr für die Bioethanolpro-duktion keine Landnutzungsänderungenhervorgerufen, weist brasilianisches Bio-ethanol eine hervorragende THG-Bilanzauf und die Vermeidungskosten könnensogar negativ sein. Jedoch kann diese beiBerücksichtigung von Landnutzungsän-derungen schnell sehr negativ werden,wenn Land konvertiert wird, das zuvoreine erhebliche Kohlenstoffbindung auf-wies. Lokale Luftverschmutzungen undTHG-Emissionen durch Abbrennen derBlätter bei der Zuckerrohrernte tretennach wie vor auf. Sie sollen aber durchgesetzliche Regelungen bis 2017 gestopptwerden. In Sao Paulo State, dem größtenZuckerrohr-Anbaugebiet in Brasilienwerden heute bspw. ca. 40 % der Erntemaschinell eingebracht. Der Rest wirdmanuell geerntet, was ein Abbrennen derBlätter erfordert.

Energiepolitisch: Der Import brasiliani-schen Ethanols reduziert nicht die Im-portabhängigkeit, kann jedoch durch dieDiversifizierung der Energieträger undBezugsländern die Energieversorgungs-sicherheit erhöhen.

Agrarpolitisch: Der Import brasiliani-schen Ethanols leistet keinen Beitrag zurFörderung der deutschen Landwirtschaft.

88

motoren bzw. sogenannte „FlexibleFuel Vehicles“ (FFVs), die beliebigeBenzin-Ethanol Mischungen verwen-den können, nötig. Diese sind in Bra-silien sowie USA stark verbreitet undin Schweden im Markt. Einige Her-steller versuchen, sie auch in Deutsch-land und anderen Ländern (v. a. Frank-reich) auf den Markt zu bringen.

PotentialTechnisch: Die Ethanolerzeugung ausZuckerrüben spielte bislang in Deutsch-land eine untergeordnete Rolle, seit kur-zem sind zwei Anlagen in Betrieb. Tech-nisch ist die Erzeugung aus Zuckerrüben,die beispielsweise in Frankreich traditio-nell eine größere Rolle spielt, ausgereift.Als Nebenprodukt entstehen dabei Vi-nasse, die als Futter-, Düngemittel oderSubstrat für Biogasanlagen eingesetztwerden kann, Preß-/Trockenschnitzel(Futtermittel) und Carbokalk (Kalkdün-ger). Erste Anlagen, die Biomasse alsKonversionsenergie anstelle von fossilerEnergie einsetzen befinden sich in Europain Bau.

Wirtschaftlich: Die Produktion aus Zu -ckerrüben kann insbesondere bei weitersteigenden Getreidepreisen im Vergleichzu der Produktion aus Getreide kosten-günstiger sein.

Ökologisch: Außerdem ist aufgrund derhohen Bioethanolerträge je Hektar dieTHG-Vermeidung je Flächeneinheit hö-her.

Energiepolitisch: Bei der Produktion vonBioethanol aus Zuckerrüben kommen le-

diglich heimische Rohstoffe zum Einsatz,da sich Importe aufgrund der Transport-problematik bei Zuckerrüben nicht loh-nen. Die Importabhängigkeit bei derEnergieversorgung kann somit gesenktwerden.

Agrarpolitisch: Die Flächenproduktivi-tät ist bei der Ethanolerzeugung aus Zu -ckerrüben im Vergleich zu Getreide deut-lich höher. Damit entsteht weniger Flä-chenkonkurrenz bei der Bioethanolpro-duktion aus Zuckerrüben. Durch den zu-nehmenden Einsatz von Zuckerrüben zurBioethanolproduktion kann ein Teil desdurch die Zuckermarktreform ausge -lösten Drucks auf den Zuckerübenanbauevtl. aufgefangen werden. Der Rübenan-bau ist zudem aus Gründen der Frucht-folge positiv. Durch die Einführung derWinterrübe sind Ertragssteigerungen von20 bis 30 % möglich.

4.2.3 Profil Bioethanol aus Zuckerrohr(Brasilien)

Merkmale Bioethanol aus ZuckerrohrDie Ethanolerzeugung in Brasilien erfolgtüberwiegend in kombinierten Zucker-/

Spezifisches Gewicht0,79 kg/l Bioethanol

Heizwert21,17 MJ/l (26,8 MJ/KG)

Kraftstoffäquivalent1 l Bioethanol ersetzt wegen des ge-ringeren Heizwertes nur 0,65 l Benzin

91

Energiepolitisch: Der Import US-ameri-kanischen Ethanols reduziert nicht dieImportabhängigkeit, kann jedoch durchdie Diversifizierung der Energieträgerund Bezugsländern die Energieversor-gungssicherheit erhöhen.

Agrarpolitisch: Die Bioethanolprodukti-on leistet einen erheblichen Beitrag zurFörderung der US-amerikanischen Land-wirtschaft.

4.2.5 Profil Bioethanol aus Cassava(Asien)

Merkmale Bioethanol aus Cassava in AsienChemische Strukturformel: C2H5OHBioethanol ist ein Alkohol, der aus nach-wachsenden Rohstoffen (zucker-, stärke-und cellulosehaltige Pflanzen), aber auchaus Abfällen und Reststoffen hergestelltwerden kann und im Kraftstoffsektor ein-gesetzt wird.

Einsatzmöglichkeiten■ Im asiatischen Bereich wird die Pro-

duktion von Bioethanol aus Cassavazunehmend als attraktive Option ge-sehen.

■ In China und Thailand sind erste An-lagen in Betrieb.

■ In Deutschland wäre importiertes Bio-ethanol aus Cassava wie heimischesBioethanol einsetzbar.

■ Mit Exporten aus den möglichen Pro-duktionsregionen wird in absehbarerZeit nicht gerechnet.

PotentialTechnisch: Produktion aus der sehr stär-kehaltigen Cassava-Wurzel direkt nachder Ernte im feuchten Zustand oder ausCassava-Chips, die zumeist in kleinbäu-erlichen Strukturen durch Zerkleinernder Cassava in Stücke von ca. 2 bis 5 cmund anschließendem Trocknen durchSonnenenergie hergestellt werden. Derbei der Produktion anfallende Dekanter-kuchen und die Schlempe können als Bei-mischung zu Futtermittel, zur Verbren-nung und zur Biogasproduktion einge-setzt werden.

Wirtschaftlich: Produktionskosten liegennach Industrieangaben zurzeit in Thai-land bei ca. 12,5 Baht je Liter (entsprichtca. 0,27 €). Dies sind im Vergleich zur Bio-kraftstoffproduktion in Europa sehr ge-ringe Kosten.

Ökologisch: Energie- und THG-Bilanzenzu Bioethanol aus Cassava liegen bishernicht vor. Sollten keine negativen Aus-wirkungen von Landnutzungsänderun-gen vorliegen, wird allerdings von gutenTHG-Bilanzen ausgegangen.

Energiepolitisch: Die Cassava-Produkti-on findet im tropischen und subtropi-schen Regionen statt. Ein Import von Bio-

90

4.2.4 Profil Bioethanol aus Mais (USA)

Merkmale Bioethanol aus MaisDie Ethanolproduktion in den USA er-folgt überwiegend aus Mais (95 % derProduktion). Bei der Konversion werdenTrocken- und Nassvermahlung einge-setzt, als Nebenprodukt wird entwederDDGS oder WDGS abgesetzt. Ende 2007existierten über 130 Ethanolanlagen miteiner Gesamtkapazität von ca. 25 Mio. m3.Darüber hinaus befanden sich 73 weitereAnlagen im Bau.

Einsatzmöglichkeiten■ US-amerikanisches Ethanol wird bis-

lang nur in den USA abgesetzt.■ Ethanol wird steuerlich gefördert und

i.d.R. als E10 abgesetzt. ETBE wirdnicht verwendet.

■ Mit steigender Produktion ist ggfs.auch damit zu rechnen, dass die USAEthanol auf dem Weltmarkt absetzen.Nach der aktuellen Gesetzeslage (Re-newable Fuel Standard; RFS) werdennur 28,4 Mio. m3 bis zum Jahr 2012 imUS-Binnenmarkt benötigt. Der aktuel-le Kapazitätsaufbau weist aber auf ei-ne dann erheblich höhere Produktion

hin. Heutige Kapazitäten liegen schonnur knapp unter dem Bedarf für 2012.

■ Der Bedarf steigt jedoch erheblich,wenn der Alternative Fuel Standard(AFS) umgesetzt wird. Dieser sieht ei-nen Anteil von 15 % alternativer Kraft-stoffe vor. Dies entspricht ca. 132,5Mio m3.

PotentialTechnisch: Die Bioethanolproduktion ausMais ist ein weitgehend ausgereifter Pro-zess; allerdings dürften Verbesserungender Energieeffizienz noch möglich sein.

Wirtschaftlich: US-amerikanische Pro-duzenten werden über ein umfangreichesFörderinstrumentarium unterstützt. Im-porte sind nur begrenzt zugelassen. Vor-teilhaft für den Bioethanolabsatz ist, dassder US-amerikanische Kraftstoffmarkt imwesentlichen durch Ottokraftstoff ge-prägt ist, und die Nachfrage nach Otto-kraftstoff in den nächsten Jahren auchnoch zunehmen soll. Die Entwicklungder Maispreise wird die Wirtschaftlich-keit der Ethanolerzeugung in den USAwesentlich beeinflussen; Netto-Rohstoff-kosten machen knapp zwei Drittel derGesamtkosten US-amerikanischer Etha-nolproduzenten aus.

Ökologisch: Die Verfügbarkeit von Was-ser ist beim Maisanbau kritisch. Die zu-nehmende Nutzung künstlich bewässer-ter Flächen hat negative Auswirkungenauf die THG-Bilanz. Zusätzlich sindLandnutzungsänderungen sowie dieEnergieeffizienz in der Konversion beider Bewertung der ökologischen Vorteil-haftigkeit zu berücksichtigen.

Spezifisches Gewicht0,79 kg/l Bioethanol

Heizwert21,17 MJ/l (26,8 MJ/KG)

Kraftstoffäquivalent1 l Bioethanol ersetzt wegen des ge-ringeren Heizwertes nur 0,65 l Benzin

Spezifisches Gewicht0,79 kg/l Bioethanol

Heizwert21,17 MJ/l (26,8 MJ/KG)

Kraftstoffäquivalent1 l Bioethanol ersetzt wegen des ge-ringeren Heizwertes nur 0,66 l Benzin

9392

ethanol auf Cassava-Basis nach Europaoder von Cassava für die Bioethanolpro-duktion in Europa findet bisher nichtstatt, könnte aber die Energieversor-gungssicherheit erhöhen, allerdings nichtdie Importabhängigkeit reduzieren.

Agrarpolitisch: Wird lediglich in tropi-schen und subtropischen Regionen inAfrika, Südamerika und Südostasien an-gebaut. Der Durchschnittsertrag je ha be-trägt ca. 19 t Frischmasse. Dies entsprichtca. 3,5 bis 4 m3 Ethanol je ha. Die durch-schnittliche Produktion weltweit ist al-lerdings geringer als die hier genanntenErträge in Thailand. Ein Anbau ist auchauf schlechteren Böden und unter tro -ckeneren Bedingungen möglich. Aller-dings reduzieren sich dann auch hier dieHektarerträge. Eine deutliche Erhöhungder Hektarerträge und auch des Stärke-gehalts wird angenommen.

4.2.6 Verwendungsformen von Bioethanol

E5 / E10 ETBE, TAEE und höhere Ether E85 Ethanol in Biodiesel (FAEE)

Beschreibung ■ 5 % Beimischung zu Otto-kraftstoff laut DIN möglich

■ 10 % Beimischung motorver-träglich

■ Gemäß Norm heute bis 15 %ETBE Beimischung möglich

■ TAEE Beimischung

■ Mischung von 85 % Ethanolund 15 % Ottokraftstoff

■ Möglichkeit des Ersatzes fossilen Methanols durchBioethanol

Anwendungs-stand

■ E5 bald flächendeckend, E10in der Vorbereitung

■ Produktion von ETBE, TAEEund höheren Ethern

■ E85-Fahrzeuge (FFVs) inUSA, Brasilien und zuneh-mend Europa

■ Projekte in Frankreich

Stärken undSchwächen

+ Keine Motorenumrüstung nötig

+ Verbesserung der Energie-und THG-Bilanz

+ E10-DIN in Vorbereitung

– Aufgrund des EU-Binnen-marktes für Kraftstoffe undFahrzeuge einheitliche Rege-lung notwendig

– Problem Dampfdruck undWasseraffinität

– Kosten durch Beimischung,insbesondere in Einführungs-phase

– Schrumpfender Ottokraftstoff-markt

– Nach neuesten Angaben derAutomobilindustrie sind nichtwie ursprünglich angeben lediglich 375.000 Fahrzeugenicht E10 tauglich, sondern3,4 Mio. Fahrzeuge

+ Ersatz fossiler Benzinmisch-komponenten

+ Verbesserung der Energie-und THG-Bilanzen (Effektein der Raffinerie)

+ Keine Dampfdruckproblemebei Zumischung zu Otto-kraftstoff

+ Erzeugungskapazitäten vor-handen

+ Zusätzlicher Energieaufwandfür Konversion ist gering

– Schrumpfender Ottokraft-stoffmarkt

+ Hoher Anteil biogenen Kraft-stoffs

+ Anwendbarkeit bewiesen

– Umrüstung notwendig– Einhaltung Euro V muss

überprüft werden– Kaltstartprobleme im Winter – Aufbau getrennter Infrastruk-

tur nötig von Erzeugung bisVertrieb

– Schrumpfender Ottokraft-stoffmarkt

+ Sinnvoller Einsatz von Bio -ethanol, Biodiesel wird 100 %biogen

+ Option wird von der Mine-ralölindustrie unterstützt

+ FAEE sollte gleiche Produkt-merkmale aufweisen wie FAME

– Großtechnisch noch nicht realisiert, noch keine Markt-relevanz

– Ethanol-Absatzpotential istsehr begrenzt

– (Langwieriger) Normungs-prozess erforderlich

– Vergleichsweise hohe Kostendes Substituts Ethanols, keinwirtschaftlicher Anreiz fürdie Verwendung

95

Brasilien ist globaler Kostenführer bei derEthanolproduktion. Die Produktion istkonkurrenzfähig im Vergleich zu Benzin.Allerdings begrenzen der hohe und wei-ter wachsende Inlandsverbrauch, attrak-tive Exportdestinationen in Asien undEntwicklungen auf dem Zuckermarktmögliche Importe der EU aus Brasilien.

Bioethanol wurde in Brasilien als Rein-kraftstoff oder als Beimischung zum Ben-zin verwendet. Noch heute gibt es reineEthanolfahrzeuge im Markt. Zunehmendsetzen sich aber Fahrzeuge mit der FFV-Technologie durch, die mit einem belie-bigen Ethanol-/Ottokraftstoffgemisch be-trieben werden können. Im August 2005hatten sie bereits einen Anteil von 60 %bei den Neuzulassungen.

Zuckerrohr wird in Monokulturen ange-baut und weist hohe Biomasse-Hektarer-träge auf.

Die Energie- und Treibhausgasbilanz derEthanolproduktion aus Zuckerrohr istgünstiger als die der Produktion aus Ge-treide und Zuckerrüben. Dies liegt an derVorteilhaftigkeit des Zuckerrohrs als Roh-stoff und am geringen Einsatz fossilerEnergie in der Konversion, in der die an-fallende Bagasse energetisch genutzt wird.Die weitere Ausdehnung des Zucker-rohranbaus kann jedoch mit negativenLandnutzungsänderungen verbundensein und die THG-Bilanz verschlechtern

Die Kosten der Treibhausgasvermeidungdurch Bioethanol sind in Brasilien auf-grund der guten Treibhausgasbilanz undder geringen Produktionskosten negativ.

Lokale Luftverschmutzungen durch Ab-brennen der Blätter bei der Ernte sollendurch gesetzliche Regelungen zu denErntemethoden reduziert werden. EineVerschärfung von Umweltauflagen führtzu zusätzlichen Kosten.

4.2.8 Produktion Bioethanol aus Mais in den USA

Die USA sind der weltgrößte EthanolherstellerWird der Alternative Fuel Standard um-gesetzt, dann wächst der Markt bis 2017um das Siebenfache

Die Ethanolproduktion in den USA hat inden vergangenen Jahren erheblich zuge-legt. Von 2002 bis 2007 wuchs sie von 9,6Mio. m3 auf 26 Mio. m3, damit hat sie sichin einem Fünfjahreszeitraum fast ver-dreifach. Die USA haben Brasilien als tra-ditionell führenden Ethanolproduzentüberholt. Die Produktion erfolgt nahezuausschließlich auf Getreidebasis, zucker-haltige Rohstoffe spielen keine Rolle.

94

4.2.7 Produktion Bioethanol Europa vs. Brasilien

Produktion aus Zuckerrüben und Ge-treide in EuropaIn Europa und Deutschland werden heu-te v.a. Getreide sowie Zuckerrüben für dieBioethanolproduktion eingesetzt. Wäh-rend zuckerhaltige Pflanzen direkt vergo-ren werden, wird bei Getreide die Stärkeerst enzymatisch in Zucker umgewandelt.

Bei der Ethanolgewinnung entsteht alsNebenprodukt Schlempe bzw. Vinasse,die als Futter-, Düngemittel oder Substratfür Biogasanlagen eingesetzt werdenkann. Aus der Getreideschlempe wird oftDDGS (Distillers Dried Grains with So-lubles) hergestellt. Bei der Ethanolher-stellung aus Zuckerrübe entstehen alsweitere Nebenprodukte Preß-/Trocken-schnitzel (Futtermittel und Carbokalk(Kalkdünger).

Die Flächenproduktivität ist bei der Bio-ethanolproduktion aus Zuckerrübendeutlich höher als bei Getreide. Sie istauch mehr als doppelt so hoch wie beider Produktion von Biodiesel oder Pflan-zenöl aus heimischen Rohstoffen. DiePflanzenzüchtung lässt erwarten, dass fürdie Zukunft höhere Stärkegehalte bei Getreide erreicht werden.

Ethanolerzeugung aus Zuckerrüben/Getreide ist techn. ausgereift.

Bislang wird lediglich das stärkehaltigeKorn des Getreides für die Ethanoler-zeugung verwendet. Großes Potential be-züglich der Kosten und der Energie- und

THG-Bilanzen besteht in der Nutzungder gesamten Pflanze, d.h. auch des li-gnozellulosehaltigen Teils und in derNutzung von Nawaros als Quelle für dieKonversionsenergie. Die Flächenpro-duktivität kann deutlich gesteigert wer-den, wenn z. B. das Korn konventionellund gleichzeitig das Stroh über neue Ver-fahren zu Ethanol verarbeitet wird.

Unter den Getreidearten hat Weizen diehöchste Flächenproduktivität, im Ver-gleich zur Zuckerrübe werden aber nurca. halb so hohe Ethanolerträge je Hekt-ar erreicht. Die Flächenproduktivität vonRoggen ist geringer als bei Weizen. Tri-ticale spielt bei der Ethanolerzeugung nureine geringe Rolle.

Sofern die Bioethanolproduktion inDeutschland bzw. Europa auf heimischenRohstoffen beruht, können so alternativeAbsatzkanäle für landwirtschaftliche Pro-dukte geschaffen werden. Die Produkti-on ist im Vergleich zu dem fossilen Sub-stitut derzeit nicht wettbewerbsfähig. Esbesteht ein Einfuhrzoll für den europäi-schen Markt.

Produktion aus Zuckerrohr in BrasilienBrasilien ist nach den USA der zweit-größte Ethanolproduzent und größter Ex-porteur und verfügt über eine mehr als30jährige Erfahrung bei der Verwendungvon Ethanol im Kraftstoffsektor. Brasilienverfügt über die größte Anbaufläche fürZuckerrohr und kann diese weiter aus-dehnen. Allerdings stellt dies höhere An-forderungen an Infrastruktur und Logis -tik.

1.000 m3

Quelle: F.O. Licht, Industrieangaben

Ethanolproduktion in den USA

97

Einsatzmöglichkeiten■ Bislang besteht weltweit keine groß-

technische Produktion von Bioethanolaus Lignozellulose.

■ Die Gewinnung von Ethanol aus Li-gnozellulose stellt international einenForschungsschwerpunkt dar. Mit derbaldigen Errichtung erster kommer-zieller Anlagen rechnet z. B. die Inter-nationale Energieagentur.

■ Mittel- bis langfristig gelten zellulose-haltige Rohstoffe als besonders viel-versprechend, da sie in sehr großenMengen vorliegen und im Vergleichzu traditionellen Rohstoffen der Bio-ethanolproduktion in der Zukunft ver-mutlich zu geringeren Kosten zur Ver-fügung stehen werden. Allerdingsmüssten dafür verlässliche Anreize fürdie Rohstoffproduzenten bestehen.Auch Ernte und Logistikkette stelleneine Herausforderung dar.

PotentialTechnisch: Bislang findet keine kom-merzielle Produktion von Bioethanol ausLignozellulose statt. Mittelfristig wirdhier aber ein großes Potential gesehen,und erste Praxisversuche werden als viel-versprechend gewertet.

Wirtschaftlich: Die Produktion wird zu-nächst als teurer eingeschätzt. Mittelfri-stig erwartete Kostenvorteile werdenkontrovers diskutiert. Dies hängt u. a. mithohen Enzymkosten zusammen. DieWettbewerbsfähigkeit von Bioethanol ausLignozellulose im Vergleich zu fossilenKraftstoffen ist bislang nicht absehbar.Zukünftige Produktionskosten werdenauch von den Rohstoffkosten abhängen,

die mit zunehmender Nachfrage steigenkönnen.

Ökologisch: Im Vergleich zur Produkti-on aus Zucker und Stärke werden gün-stigere Energie- und Treibhausgasbilan-zen erwartet.

Energiepolitisch: Durch die Produktionaus Lignozellulose und die damit ver-bundene Erweiterung der Rohstoffbasiserhöht sich das Mengenpotential für Bio-ethanol. Dies erhöht den Beitrag zurEnergieversorgungssicherheit.

Agrarpolitisch: Die Produktion von Bio-ethanol aus Lignozellulose erweitert dieRohstoffbasis erheblich, ermöglicht auchden Einsatz landwirtschaftlicher Rest-stoffe und verringert damit die Flächen-konkurrenz, da keine zusätzlichen Flä-chen nötig sind. Dies würde eine Aus-dehnung der Ethanolproduktion erlau-ben und das Einkommenspotential in derLandwirtschaft erhöhen. Es gibt keineKonflikte mit der Nahrungsmittelpro-duktion.

4.2.10 Bioethanol aus lignozellulose-haltigen Restströmen der Agrarindustrie

Merkmale Bioethanol aus lignozellulosehaltigen Restströmen der AgrarindustrieBioethanol kann auch aus zellulosehalti-gen agrarischen Reststoffen wie bspw.Weizenkleie, Rübenschnitzel und Mais-fasern hergestellt werden.

96

Die Ethanolnachfrage stieg von 8,3 Mio.m3 in 2001 auf 22,4 Mio. m3 in 2006. DieUSA sind ein Netto-Importeur von Etha-nol; in 2006 wurden 2,7 Mio. m3 Ethanolimportiert, während die Exporte nur 0,2Mio. m3 betrugen. Importe in die USAsind beschränkt, die heimische Produkti-on wird zudem durch Importzölle ge-schützt.

Einen Beitrag zur Sicherung der Energie-versorgung zu leisten ist eines der wich-tigsten Ziele der Bioethanolpolitik. DieEntwicklung der Ethanolindustrie wur-de im wesentlichen durch die Clean AirAct Amendments (CAAA; sauberere Ver-brennung von Kraftstoff durch die Bei-mischung von Ethanol) in den 90er Jah-ren, durch das Verbot von MTBE in vie-len Staaten (Substitution von MTBEdurch Ethanol zur Verbesserung der Ok-tanzahl, durch das neue Energiegesetz(New Energy Bill, Renewable Fuels Stan-dard) und durch den American JobsCreation Act (Einführung eines neuen Sy-stems für die Besteuerung von Kraftstof-fen mit Steuergutschriften für Biokraft-stoffe) gefördert.

Eine verpflichtende Beimischung von28,4 Mio. m3 Ethanol ist für das Jahr 2012vorgeschrieben. Das ist fast doppelt so-viel wie im Jahr 2005 abgesetzt wordenist.

Das US Energy Department prognosti-ziert für das Jahr 2012 eine Ethanolpro-duktion von 40 Mio. m3 in den USA,deutlich mehr, als zur Erfüllung des RFSbenötigt wird. Wird diese Menge tat-sächlich produziert, dann sind Exporte

wahrscheinlich, da bei der derzeitigenGesetzeslage der heimische Markt dieseMengen nicht aufnehmen würde.Wird allerdings der Alternative Fuel Stan-dard (AFS) umgesetzt, dann steigt derEthanolbedarf gewaltig. Danach sollenbis zum Jahr 2017 15 % des Kraftstoffver-brauchs durch alternative Kraftstoffe er-setzt werden. Ethanol dürfte dabei eineHauptrolle spielen. Dieses Ziel entsprichteiner Versiebenfachung der 2006er Pro-duktion.

Die USA setzen sehr stark auf den Einsatzvon lignozellulosehaltigen Rohstoffen fürdie Produktion von Ethanol. Das De-partment of Energy hat Anfang 2007sechs Unternehmen (u. a. Abengoa) ins-gesamt 385 Mio. US$ bereitgestellt, damitdiese über die nächsten vier Jahre diekommerzielle Machbarkeit der Bioetha-nolproduktion aus Lignozellulose de-monstrieren.

4.2.9 Bioethanol aus Lignozellulose

ProduktionRohstoffe für die Produktion von Bioet-hanol aus Lignozellulose sind alle zellu-losehaltigen Materialien, bspw. Gras,Stroh, Holz und verschiedene Rest- undAbfallprodukte aus der Landwirtschaftund Holzverarbeitung sowie kommuna-le Abfälle und Reststoffe. Im Vergleich zuder Konversion von zucker- und stärke-haltigen Rohstoffen ist dieser Prozesskomplexer, da die Umwandlung von Zel-lulose in Zucker aufwendig ist. Bisher fin-det dies nur in Versuchs- und Demon-strationsanlagen statt.

99

Einsatzmöglichkeiten■ Butanol kann im Ottokraftstoffmarkt

eingesetzt werden. Bei herkömmlichenFahrzeugen sind derzeit Beimischun-gen von bis zu 10 vol. % ohne techni-sche Anpassungen möglich, in Zu-kunft sollen Beimischungen bis zu16 % möglich sein (bei einem Grenz-wert von 3,7 % Sauerstoffanteil). EineVerwendung als Reinkraftstoff ist der-zeit nicht vorgesehen.

■ Butanol weist im Vergleich zu EthanolEigenschaften auf, die die Beimi-schung und Verwendung im Kraft-stoffsektor deutlich erleichtern (ähnli-cher Heizwert wie Ottokraftstoff, nichthygroskopisch, weniger korrosiv, kei-ne Dampfdruckprobleme).

■ Bislang wird Butanol nicht im Kraft-stoffmarkt eingesetzt. Der wesentlicheGrund dafür dürften die hohen Pro-duktionskosten sein.

■ BP und DuPont haben angekündigt, inZukunft in England Biobutanol für dieVerwendung als Biokraftstoff zu pro-duzieren.

PotentialTechnisch: Die Herstellung von Butanolkann mittels anaerober, bakterieller Um-wandlung aus Zucker, Stärke, Zellulose

und Lignin direkt erfolgen. Technisch un-terscheidet sich das Verfahren von derEthanolerzeugung vor allem in der Fer-mentation. Bestehende Ethanolanlagenkönnen nach Industrieangaben in Buta-nolanlagen umgebaut werden. Der Ener-giegehalt von Butanol ist deutlich höherals der von Bioethanol, es kommt im Ver-gleich zu Ethanol zu einem geringerenvolumetrischen Mehrverbrauch des Fahr-zeugs. Butanol hat einen niedrigen Dampf-druck (es kommt nicht zur Dampfdruck -anomalie wie bei Ethanol) und es ist nichthygroskopisch, so dass es in normalenPipelines transportiert werden kann.

Wirtschaftlich: Die Produktion von Bio-butanol für die Verwendung als Bio-kraftstoff spielt bisher keine Rolle. HoheProduktionskosten aufgrund von gerin-gen Ausbeuten stehen bislang einer wirt-schaftlichen Nutzung entgegen. Her-stellkosten bei konventionellen Verfahrenwerden in der Literatur auf 1,00 bis 1,20€/Liter geschätzt. Durch den Einsatz gen-technisch modifizierter Bakterien könnenggfs. die Ausbeuten gesteigert und damitdie Wirtschaftlichkeit verbessert werden.

Ökologisch: Energie- und THG-Bilanzenzu Butanol sind nicht bekannt.

Energiepolitisch: Butanol kann sowohlaus heimischen als auch importiertenRohstoffen produziert werden, ggfs. kannüber Butanol Lignozellulose einfacher fürden Kraftstoffsektor bereit gestellt wer-den.

Agrarpolitisch: Für die Produktion vonButanol kann eine breite Rohstoffbasis

98

Einsatzmöglichkeiten■ Bioethanol aus Restströmen der Agrar-

industrie kann wie herkömmlichesBioethanol im Kraftstoffbereich einge-setzt werden.

PotentialTechnisch: Verfahren der Ethanolpro-duktion aus zellulosehaltiger Biomassesind noch nicht marktreif. Zelluloseetha-nol kann aus weicher und harter Bio-masse hergestellt werden. Es wird er-wartet, dass Ethanol aus weicher Bio-masse als erstes kommerziell auf denMarkt kommen wird, weil die technolo-gische Umsetzung weniger kompliziertist.

Wirtschaftlich: Produktionskosten liegenderzeitig über denen der herkömmlichenBioethanolproduktion. Die Kosten derVorbehandlung des Rohstoffs, der Enzy-me und die Hefekosten sind noch höher.Steigerungen der Prozesseffizienz wer-den erwartet und Produktionskosten sol-len langfristig niedriger sein als bei her-kömmlichen Verfahren. Die Nutzung vonRestströmen aus der Agrarindustrie hatdem Vorteil, dass die Kosten des Bio-massetransports sehr niedrig sind.

Ökologisch: Die Verwendung von Bioet-hanol aus Weizenkleie führt tendenziellzu höheren Treibhausgaseinsparungenals bei der Bioethanolproduktion aus-schließlich aus Stärke. Die Prozessener-gie ist zwar etwas höher, aber die land-wirtschaftlichen Treibhausgasemissionensind wesentlich geringer. Die Nutzungvon Restströmen der Agrarindustrie mil-dert auch die Landnutzungskonflikte,weil weniger Flächen für die Kraftstoff-produktion erforderlich sind.

Energiepolitisch: Die Verwendung vonBioethanol schont generell fossile Res-sourcen und reduziert die Erdölabhän-gigkeit. Der potenzielle Ersatz von Erdöldurch Ethanol steigt durch den Einsatzzellulosehaltiger Biomasse weil die Roh-stoffbasis für die Bioethanolproduktiondeutlich ausgeweitet. wird.

Agrarpolitisch: Die Wettbewerbfähigkeitder europäischen Agrarindustrie wirddurch die neue und hochwertige Absatz-möglichkeit von Restströmen der Agrar-industrie verbessert.

4.2.11 Biobutanol

Merkmale BiobutanolBiobutanol wird im herkömmlichen Ver-fahren durch Fermentation von Biomas-se mit Hilfe des Bakteriums Clostridiumacetobutylicum gewonnen (sog. „A.B.E.-Prozess“). Ursprünglich wurde diesesBakterium für die Produktion von Ace-ton aus Stärke eingesetzt. Biobutanol ent-steht dabei als Nebenprodukt in der Fer-mentation.

Spezifisches Gewicht0,79 kg/l Bioethanol

Heizwert21,17 MJ/l (26,8 MJ/KG)

Kraftstoffäquivalent1 l Bioethanol ersetzt wegen des ge-ringeren Heizwertes nur 0,65 l Benzin

Spezifisches Gewicht0,81 kg/l Butanol

Heizwert29,2 MJ/l

Kraftstoffäquivalent1 l Biobutanol ersetzt ca. 0,9 l Benzin

101

Cent/kwh). Erdgasfahrzeuge sind in derAnschaffung um mindestens 1.500 € teu-rer als vergleichbare Benzinfahrzeuge.Biogas als Biokraftstoff ist bis Ende 2015von der Mineralölsteuer befreit (bei Prü-fung der Überkompensation).

Ökologisch: Die Biogasnutzung als Er-satz für fossile Treibstoffe reduziert dieTreibhausgasemissionen. Dies gilt insbe-sondere für Biogas aus Reststoffen, bspw.Rindergülle. Die Biogasproduktion weisteinen weitgehend geschlossenen Nähr-stoffkreislauf auf, da düngewirksame Mi-neralien der Anbaufläche wieder zuge-führt werden. Es besteht eine positiveHumusbilanz und bei der Verwendungvon Zwischenfrüchten können auch dieN2O-Emissionen reduziert werden.

Energiepolitisch: Eine Produktion ausheimischen Rohstoffen reduziert die Im-portabhängigkeit von fossilen Energie-trägern. Die Produktion von Biogas ausBiomasse hat eine gegenüber den ande-ren Biokraftstoffen deutlich höhere Flä-cheneffizienz. Der Einsatz von Biogas alsTreibstoff wäre energetisch sinnvoll unddurch geeignete Fördermechanismen for-cierbar.

Agrarpolitisch: Biogas bietet eine guteMöglichkeit, Zwischenfrüchte für dieEnergieerzeugung zu verwenden. DieProduktion aus Anbaubiomasse erfolgtaus heimischen Rohstoffen, da sie auf-grund hoher Transportkosten für Sub-strate dem internationalen Wettbewerbbegrenzt ausgesetzt sind. Biogas aus Zwi-schenfrüchten und Reststoffen steht nichtin Konkurrenz zur Nahrungsproduktion.

Züchterisch kann noch eine Optimierungder Rohstoffe vorgenommen werden, ins-besondere bzgl. einer Absenkung desSchwefelgehalts und einer Verbesserungder Methanausbeute. Auch kann die Roh-stoffbasis noch erweitert werden, z. B.durch Zuckergräser oder durch Nutzungvon Grünroggen.

4.3.2 Profil Bio-Wasserstoff

Merkmale Bio-WasserstoffWasser (H2O) kann durch Energiezufuhrin Wasserstoff (H2) und Sauerstoff (O) ge-trennt werden. Die SchlüsseltechnologieBrennstoffzelle setzt Wasserstoff und Sau-erstoff zu Wasser um und produziert da-bei Elektrizität und Wärme. Heute wirdWasserstoff überwiegend aus Methandurch Reformierung gewonnen. Jedochbestehen weitere Optionen, u. a. die Pro-duktion aus Biomasse durch die Freiset-zung von Wasserstoff bspw. bei der Ver-gasung. Hier wird dann von Bio-Wasser-stoff gesprochen.

Einsatzmöglichkeiten■ Wasserstoff gilt als zukunftsträchtiger

Energieträger. Er kann aus verschie-

100

(z. B. Zuckerrüben, Zuckerrohr, Getreide,Cassava, Stroh) eingesetzt werden. Ab-satzmöglichkeiten ergeben sich für dieheimische Landwirtschaft, aber auch fürAgrarproduzenten außerhalb der EU.

4.3 Gassubstitute

4.3.1 Profil Biogas/Biomethan

Merkmale BiogasBiogas entsteht bei der anaeroben Vergä-rung organischen Materials, d.h. Anbau-biomasse oder Reststoffe (Maissilage,Gras, Gülle, Abfälle, etc.). Biogas bestehtzu 50 bis 60 % aus Methan und zu 40 bis50 % aus Kohlendioxid. Andere Gase(Schwefelwasserstoff, Wasserstoff, Stick-stoff und höhere Kohlenwasserstoffe)sind in Spuren enthalten. Durch Abtren-nung des Kohlendioxids und der Spu-rengase erhält man ein Reingas, das che-misch mit Erdgas identisch ist.

Einsatzmöglichkeiten■ Biogas wird derzeit aufgrund der För-

derung durch das EEG zumeist zur

kombinierten Strom- und Wärmege-winnung eingesetzt. Allerdings istnach Aufbereitung auch die Nutzungvon Biogas als Erdgassubstitut (Treib-stoff, Wärme, etc.) möglich.

■ Auf Erdgasqualität aufbereitetes Bio-gas kann über übliche Erdgastankstel-len (Januar 2007 ca. 750 in Deutsch-land) angeboten werden. In Schwedenund der Schweiz bspw. erfolgt dies zu-nehmend.

■ In Deutschland bieten einige Fahr-zeughersteller serienmäßig Erdgas-fahrzeuge an. Allerdings ist es auchmöglich, Fahrzeuge mit Ottomotor aufErdgasbetrieb umzurüsten. Anfang2007 waren in Deutschland ca. 42.000PKW und ca. 10.000 LKW als Erdgas-fahrzeuge zugelassen. Diese könnenproblemlos auch mit aufbereitetemBiogas betrieben werden.

PotentialTechnisch: Die Erzeugung von Biogas isteine etablierte Technologie. Zur Biogas-verwendung im Transportsektor muss ei-ne Gasreinigung auf Erdgasqualität er-folgen. Bei der Aufbereitung und Ver-wendung als Treibstoff besteht inDeutschland wenig Erfahrung, jedochkann auf Erfahrungen in Schweden oderder Schweiz zurückgegriffen werden.

Wirtschaftlich: Biogas aus Anbaubio-masse als Erdgassubstitut ist im Vergleichzur Strom- und Wärmegewinnung (EEG)nicht wirtschaftlich darstellbar. Die Pro-duktion aus Reststoffen kann im Einzel-fall lohnend sein. Das Konkurrenz -produkt fossiles Erdgas kostete im Jah-resdurchschnitt 2006 gut 0,8 €/kg (6,2

Angaben für ReingasSpezifisches Gewicht0,72 kg/m3

Heizwert50 MJ/kg (36 MJ/m3)

Kraftstoffäquivalent1 kg Biomethan ersetzt 1,5 l Benzinund 1,3 l Diesel (1 m3 ersetzt 0,94 lBenzin und 1,08 l Diesel)

Spezifisches Gewichtflüssig (20,3 K): 0,071 kg/lgasförmig (200 bar): 0,017 kg/l

Heizwert120 MJ/kg (flüssig: 8,49 MJ/l;gasförmig: 4,93 MJ/l (bei 700 bar)

Kraftstoffäquivalent (Benzin)flüssig: 2,8 l

103

4.4 Biokraftstoff aus Algen

4.4.1 Ausblick: Biokraftstoff aus Algen

Merkmale Biokraftstoff aus AlgenAlgen produzieren schon im natürlichenZustand Öle. Sie können in offenen Tei-chen oder verschlossenen, durchsichtigenRohrsystemen gezüchtet werden. Diesgeschieht heute überwiegend im Süß-wasser. Aus diesen speziell gezüchtetenAlgen lassen sich Öle gewinnen, die mitheutiger Raffinerietechnologie zu Dieselverarbeitet werden können. Algen, diemehr Kohlenhydrate als Öl produzieren,können auch über die Fermentation zurEthanolgewinnung genutzt werden. Dasdabei anfallende Protein kann als Tier-futter eingesetzt werden.

Einsatzmöglichkeiten■ Es wird davon ausgegangen, dass Bio-

kraftstoffe aus Algen genauso einge-setzt werden können wie herkömm-liche Biokraftstoffe. Beschränkungendes Einsatzes sind nicht bekannt.

■ Alternativ können Algen auch für dieBiogasproduktion verwendet werden.

PotentialTechnisch: Technologie ist im Entwick-lungsstadium und bislang noch nicht

großtechnisch erprobt. Vor allem ameri-kanische Firmen arbeiten daran, bis 2010in ersten kleineren Anlagen zu produzie-ren. Fortschritte in der Biotechnologie sol-len helfen, einerseits die Prozesse der Öl-bildung durch Algen genauer zu kon-trollieren und andererseits die Fähigkeitder Algen schnell zu wachsen zu erhal-ten. Auch von Seiten der Mineralölindu-strie werden Pilotprojekte geplant.

Wirtschaftlich: Biokraftstoffe aus Algenspielen heute im Markt keine Rolle. Bis-lang ist es nicht gelungen, diese wirt-schaftlich herzustellen. Investitions- undInstandhaltungskosten für die Photobio-reaktoren oder andere Aufzucht-Installa-tionen sind noch zu hoch. Jedoch kannhier in Zukunft mit Kostenreduktionengerechnet werden.

Ökologisch: Algen können in Teichen aufFlächen gezüchtet werden, die für ande-re Pflanzen nicht zu gebrauchen wären(bspw. Wüstenflächen). Außerdem kön-nen sie theoretisch aus Salzwasserquel-len bewässert werden, was das Problemder Wasserversorgung in der Landwirt-schaft reduzieren hilft. Algen könnenebenfalls zum Abbau schädlicher Stoffewie Stickstoff aus Abwasser oder THGaus Kraftwerken verwendet werden.

Energiepolitisch: Gelingt es, Prozesse zuentwickeln, die die wirtschaftliche Pro-duktion von Biokraftstoffen aus Algen er-möglichen, dürfte das Potential zur Sub-stitution von fossilen Kraftstoffen sehrgroß sein.

102

denen Primärenergieträgern, u. a. mitHilfe von Biomasse hergestellt wer-den. Ein Einsatz ist in Brennstoffzellenund Verbrennungsmotoren möglich.

■ Mittlerweile bestehen einige Wasser-stoffprojekte, v. a. im Linienbusbereichund es existieren wenige öffentlicheWasserstofftankstellen. Weltweit exi-stieren erst 600 PKW-Versuchsfahr-zeuge.

■ Die Technik ist noch in der Erpro-bungsphase. Die Kosten sind entspre-chend dem niedrigen heutigen Pro-duktionsvolumen relativ hoch. DerKraftstoff benötigt separate aber den-noch gut integrierbare Technologie anden Tankstellen. Eine öffentliche Tank-stellen-Infrastruktur fehlt. Mit einerbreiteren Markteinführung ist erst ab2015 zu rechnen. Wasserstoff wirdheute hauptsächlich mittels fossilenEnergiequellen (Erdgas) produziert.U. a. aufgrund steigende Energieprei-se (v. a. fossil) ist mit einer breiterenAnwendung regenerativer Energie fürdie Produktion von Wasserstoff zurechnen.

PotentialTechnisch: Für eine effektive Speicherungund Transport ist der Einsatz von Was-serstoff in flüssiger (LH2, Liquid Hydro-gen) oder gasförmiger (CGH2, Compres-sed Gaseous Hydrogen) Form nötig. Da-zu muss Wasserstoff auf –253 °C abge-kühlt bzw. unter Druck gesetzt werden.Beides stellt hohe Anforderungen anTechnik und Sicherheit und kostet auchEnergie. Die Verflüssigung ist zunächstenergieaufwendiger, was jedoch durchden einfacheren Transport kompensiert

werden kann. Bestehende Technologiensind von der Wirtschaftlichkeit weit ent-fernt. Dennoch wird aufgrund der unbe-grenzten Verfügbarkeit ein weiterer Aus-bau erfolgen. Die tatsächliche Produkti-on von Bio-Wasserstoff spielt in Deutsch-land bisher keine Rolle.

Wirtschaftlich: Wasserstoff wird heuteüberwiegend und am kostengünstigstenmittels Dampfreformierung aus Erdgas,Erdöl und Kohle gewonnen. Die Dampf-reformierung ist technisch etabliert. Dieskostet rund das 1,5 – 2-fache von Benzinund Diesel. Werden auch Lagerung undTransport berücksichtigt, erhöhen sich dieKosten noch mal erheblich. Dabei ist aberzu bedenken, dass Brennstoffzellen-Fahr-zeuge im Vergleich zu herkömmlichenFahrzeugen nur etwa die Hälfte an Ener-gie für eine zurückgelegte Strecke benö-tigen.

Ökologisch: Bei regenerativer Produkti-on und Einsatz in der Brennstoffzelle ent-stehen weder Treibhausgasemissionennoch lokal wirkenden Abgase.

Energiepolitisch: Die regenerative Her-stellung von Wasserstoff würde ganz er-heblich zur Lösung energiepolitischerProbleme beitragen. Allerdings müsstenzunächst regenerative Energien als Quel-le für die Wasserstoffproduktion ausrei-chend vorhanden sein.

Agrarpolitisch: Produktion von Bio-Was-serstoff kann die Biomassenachfrage er-höhen.

Spezifisches Gewichtk.A.

Heizwertk.A.

Kraftstoffäquivalent (Diesel)k.A.

105

5. Biokraftstoffpolitik in Deutschland und Europa5.1 Entscheidende politische Rahmenbedingungen für Biokraftstoffein Deutschland (I)

104

Agrarpolitisch: Durch die Züchtung aufFlächen, die für andere Pflanzen nicht inFrage kommen, wird die Flächenkon-kurrenz und auch die Problematik „foodvs. fuel“ erheblich reduziert. Die Erträgeje ha sind außerdem wesentlich höher alsbei anderen Energiepflanzen.

Energiesteuergesetz Biokraftstoffquotengesetz Nachhaltigkeitsverordnung

■ Durch das Energiesteuer-gesetz wurde die Befreiungsämtlicher Biokraftstoffevon der Mineralölsteuer(§2a MinölstG) aufgeho-ben.

■ E5 und ETBE sowie B5wird ab 2007 voll besteu-ert.

■ Bei B100 und Pflanzenölwird die Besteuerungschrittweise erhöht.

■ Lediglich die Biokraftstoffeder 2. Generation, wozuauch E85 zählt, sind weitersteuerentlastet.

■ Allerdings findet jährlicheine Überkompensations-prüfung statt und eine An-passung der Besteuerungist möglich.

■ Das Gesetz legt ab Januar2007 bis 2015 verbindlicheBiokraftstoffquoten fest.

■ Der Biokraftstoffquote imOK-Markt steigt von 1,2 %in 2007 bis auf 3,6 % ab2010 bis 2015.

■ Die Biokraftstoffquote imDK-Markt beträgt ab 20074,4 %.

■ Ab 2009 gilt zusätzlich eineQuote für den gesamtenKraftstoffmarkt. Diesesteigt von 6,25 % bis auf8 % in 2015 und ist höherals die Summe für OK-und DK-Markt.

■ Die Nichterfüllung derQuote wird sanktioniert.

■ Jährliche Berichterstattungan den Bundestag, insbe-sondere zur Überprüfungder Überkompensation istvorgesehen.

■ Das Quotengesetz setztNachhaltigkeitsanforde-rungen für Biokraftstoffeund schafft die Basis, dieseüber eine Vorordnung um-zusetzen.

■ Die Nachhaltigkeitsverord-nung wurde am 5. Dezem-ber 2007 vom Kabinett ver-abschiedet. Eine Notifizie-rung bei der Kommissionund der WTO muss nocherfolgen.

■ Die Verordnung setzt An-forderungen für die land-wirtschaftliche Produktion,die Landnutzung und setztMindestwerte für dieTHG-Einsparung.

■ Entscheidend ist, dass fürdie Quotenanrechnung ei-ne bestimmte THG-Einspa-rung nachgewiesen wer-den muss. Ab 2010 soll ei-ne höhere Einsparung alsder Basiswert durch eineüberproportionale Anrech-nung auf die Quote be-lohnt werden. Methodenund Default-Values wer-den noch diskutiert.

107106

5.2 Entscheidende politische Rahmenbedingungen für Biokraftstoffein Deutschland (II)

Eckpunktepapier der Bundesregierung (Meseberg-Papier)

Roadmap Biokraftstoffe

■ In ihrem Eckpunktepapier für ein inte-griertes Energie- und Klimaprogramm,verabschiedet am 24./25. August 2007 inMeseberg, schlägt die Bundesregierung ei-ne Fokussierung der Politik im Transport-sektor auf die THG-Einsparung vor.

■ Für Biokraftstoffe wird eine auf der THG-Einsparung basierende Förderung vorge-schlagen.

■ Im Biokraftstoffquotengesetz sollen Netto-treibhausgaseinsparungen festgelegt wer-den, die stufenweise von 5 % im Jahr 2015bis auf 10 % im Jahr 2020 steigen. Dies ent-spricht auch dem Vorgehen in der vorge-schlagenen „Dekarbonisierungsstrategie“auf europäischer Ebene.

■ Die geltenden energetischen Quoten sollendurch die Verpflichtung zur Treibhausgas-minderung abgelöst werden.

■ Eine THG-Reduktion von 10 % würde lautMeseberg-Papier einem Biokraftstoffanteilvon ca. 20 vol. % entsprechen.

■ Zwischen Industrie, Landwirtschaft undBMU/BMELV wurde eine Roadmap fürdie weitere Förderung von Biokraftstoffenabgestimmt.

■ Kernpunkte sind:– Erhöhung der Biokraftstoffverwendung

und der -ziele;– Sicherstellung der Nachhaltigkeit und

Steigerung der THG-Effizienz. Der Nachweis soll über eine Zertifizierungerfolgen;

– Förderung der Biokraftstoffe der zweitenGeneration.

■ Beimischungsgrenzen Bioethanol und Bio-diesel zu OK und DK sollen im Rahmender technischen Möglichkeiten erhöht wer-den.

■ Die E10-Verwendung sollte ursprünglichkurzfristig auf Basis nationaler Normen ermöglicht werden.

■ Die Automobilindustrie wird kurzfristigalle PKWs für B7 freigeben. Hierfür sollendie erforderlichen Normen erarbeitet wer-den.

■ Anrechnung von 3 % hydrierten Pflanzen-öl auf die Quote soll zeitnah ermöglichtwerden, so dass insgesamt ein Biokraft-stoffanteil im DK-Markt von 10 % erreichtwird.

5.3 Entscheidende politische Rahmenbedingungen für Biokraftstoffein der EU

Biofuels Directive undEnergy Tax Directive

Renewable Energy Roadmap(2007)*

Vorschlag Fuel Quality Directi-ve (decarbonization) (2007)*

■ In der Biofuels Directivewurden 2003 erstmals kon-krete Ziele für die Biokraft-stoff-Marktanteile in derEU festgelegt.

■ In 2010 sollen die Mit-gliedsländer einen Markt-anteil von 5,75 % energe-tisch erreichen.

■ Die einzelnen Länder müs-sen regelmäßig über dieUmsetzung berichten undgeeignete Maßnahmen zurZielerreichung ergreifen.

■ Gleichzeitig wurde durchdie Energy Tax Directivefür die Mitgliedsländer dieMöglichkeit geschaffen,Biokraftstoffe von der Ver-brauchsteuer zu befreien.

■ Dabei darf jedoch keineÜberkompensation desKostennachteils von Bio-kraftstoffen im Vergleichzu den fossilen Kraftstof-fen stattfinden.

■ Die Renewable Energy Ro-admap von 2007 ist eineVision für die weitere Ent-wicklung der erneuerbarenEnergien in der EU bis2020.

■ Darin werden verpflichten-de Ziele für den Anteil er-neuerbarer Energien fest-gelegt. Ein sektorspezifi-sches Ziel (10 %) soll ledig-lich für denTransportsektor gelten.

■ Die Umsetzung wird alsrealistisch angesehen.Maßnahmen für die Um-setzung werden benannt(Anpassung Kraftstoffnor-men und Fahrzeuge, För-derung 2. Generation, Ga-rantie eines nachhaltigenAnbaus, Förderung vonBiokraftstoffen mit hoherTHG-Einsparung).

■ Vorschläge zur Sicherungder Nachhaltigkeit vonBiokraftstoffen werden erarbeitet.

■ Reduktion Luftverschmut-zung und THG-Emissio-nen im Kraftstoffsektor.

■ Verpflichtung für Kraft-stoffanbieter über dieTHG-Emissionen derKraftstoffe über den ge-samten Lebenszyklus hin-weg zu berichten (ab 2009)und die THG-Emissionenpro Jahr um 1 % je Energie-einheit zu reduzieren (ab2011).

■ Weitere Maßnahmen, diehöhere Biokraftstoffanteileim Kraftstoff ermöglichensollen.

■ Der Vorschlag wird beiUmsetzung einen erheb -lichen Einfluss auf die Biokraftstoffmärkte haben.

■ Das THG-Vermeidungspo-tenzial einzelner Biokraft-stoffe wird an Bedeutunggewinnen und dürfte sichauch in den Preisen füreinzelne Biokraftstoffe widerspiegeln.

* Verabschiedung noch erforderlich

109108

6.1 THG-Vermeidungskosten von Biokraftstoffen im Vergleich zu an-deren erneuerbaren Energien

6. Gesamtwirtschaftliche Effekte der Biokraftstoffproduktion

Wasserkraft9,1 %

Windenergie17,0 %

Biokraftstoffe19,9 %

biogeneBrennstoffe (Strom)

9,8 %Solarthermie

1,6 %

Geothermie1,0 %

biogeneBrennstoffe(Wärme)40,4 %

Photovoltaik1,3 %

Biokraftstoffe Deutschland

Holzhackschnitzel Heizwerke

Holzpellet Zentralheizung

Solare Nahwärme mit saisonalem Speicher

Solare Heizungs-

unterstützung

Solarkollektoren Warmwasser

Biomasse HKW

Solarth. Kraftwerke

Geothermie

Wind Offshore

Wind an Land

Fotovoltaik

-100 100 300 500 700 900 1.100

CO2-Vermeidungskosten Strom*

CO2-Vermeidungskosten Wärme*

CO2-Vermeidungskosten Biokraftstoffe

Biokraftstoffe stellten 2007 ca. 20 % der Endenergie aus erneuerbaren Energien bereit

Endenergie: ca. 234 TWh, 9,8 % am gesamten Endenergieverbrauch

Vermeidungskosten für Strom und Wärme sind heute geringer, da sich die fos-silen Substitute verteuert haben und es Kostenreduktionen bei den Erneuer-baren gab. Die Relationen bleiben aber weitgehend bestehen. Neue Daten wer-den vom DLR innerhalb der „Leitstudie 2008“ erarbeitet.

70 % der gesamten Endenergie aus erneuerbaren Energiequellen wurde 2007durch Biomasse bereitgestellt

Quelle: BMU/AGEE-Stat, 2008 Quelle: BMU (2006), meó

Vergleich der THG-Vermeidungskosten ausgewählter erneuerbarer Energien

111

6.3 Weltwirtschaftliche Rahmenbedingungen

Die weltwirtschaftlichen Rahmenbedin-gungen für die Biokraftstoffproduktionsind durch eine Reihe von wichtigen Ent-wicklungen außerhalb Deutschlands undder EU von großer Bedeutung:■ Die Pro-Kopf-Einkommen steigen ins-

besondere in den Schwellenländernmit bis zu 10 Prozent und mehr imJahr an.

■ Im Zuge dieser Einkommensentwick-lung nimmt die weltweite Nachfragenach Energie zu. Dies befördert dieAnreize Biomasse in energetischer Ver-wendung einzusetzen.

■ Die Weltbevölkerung wird in dennächsten Jahrzehnten weiter wachsen.Von heute etwa 6,5 Milliarden Men-schen wird sie auf knapp 10 Milliar-den ansteigen, um dann in der zwei-ten Hälfte dieses Jahrhunderts zu sta-gnieren oder wieder abzunehmen.

■ Gleichzeitig verschiebt sich – verur-sacht durch die steigenden Einkom-men – die Nahrungsmittelnachfrageweg von den pflanzlichen Produktenund hin zu Fleisch mit der Folge, dassdiese Veredelungsproduktion eineüberproportional ansteigende Nach-frage nach Futtermitteln erzeugt.

■ Die Verhandlungen im Rahmen derWTO lassen erwarten, dass es zu einerweiteren Liberalisierung des Welthan-dels kommen wird, wobei insbeson-dere der Agrarsektor mit einer Sen-kung der Handelsschranken sowohlim tarifären als auch im nicht-tarifärenBereich rechnen muss.

Diese Faktoren zusammen genommenbedeuten, dass es in den nächsten Jahrenund Jahrzehnten zu einer Verschiebungder regionalen Produktionsstrukturenund der Handelsströme für Agrarpro-dukte kommen wird. Diese wird indu-ziert durch die regionale Begrenzung vonAgrarflächen in Gebieten mit hohem Ein-kommenswachstum und durch steigen-de Weltmarktpreise für Agrargüter.

6.4 Landnutzungskonflikte

Die Zunahme in der Nachfrage nachNahrungsmitteln aufgrund der steigen-den Weltbevölkerung und den steigen-den Einkommen verlangt eine signifi-kante Ausweitung der landwirtschaftli-chen Produktion. Die Entwicklungslän-der werden in zunehmendem Ausmaßauf Importe von Nahrungsmitteln ausden Industrieländern angewiesen sein.Die Getreideimporte nahmen schon vonden 70er Jahren bis Ende der 90er Jahreum fast das Dreifache zu und die FAO er-wartet, dass bis 2030 noch einmal eineVerdreifachung des Importbedarfs statt-finden wird, da in diesen Ländern nichtausreichend landwirtschaftliche Flächenzur Verfügung stehen. Dies wird die Fra-ge der Aufteilung landwirtschaftlicherFlächen in den Agrarexportländern zwi-schen der Nahrungsmittel- und der Bio-energieproduktion weiter verstärken.

Die Prognosen aller Forschungsinstitutegehen davon aus, dass die Preise fürAgrargüter in der Zukunft sich auf ho-hem Niveau stabilisieren und bei einemforcierten Ausbau der Biokraftstoffpro-

110

6.2 Ziele und Rückkopplungs -effekte der Förderung von Biokraftstoffen

Die Produktion von Biokraftstoffen wirdstaatlich gefördert, um drei Ziele gleich-zeitig zu verfolgen:■ Verbesserte Sicherheit der Energiever-

sorgung■ Reduktion der Emission von Klima-

gasen, insbesondere von Kohlendioxid■ Sicherung der Einkommen und Be-

schäftigung in der Landwirtschaft undFörderung des ländlichen Raums

Diese Förderung hat neben den direktenWirkungen auf die an der Wertschöp-fungskette beteiligten Erzeuger von Bio-kraftstoffen auch Rückkopplungswir-kungen auf andere Märkte und Wirt-schaftssektoren.

So beeinflusst der zunehmende Flächen-verbrauch für Biokraftstoffe die Nah-rungsmittelmärkte und umgekehrt be-einflussen Signale von den Agrarmärk-ten die Vorteilhaftigkeit der Biokraft-stoffproduktion. Diese Rückkopplungensind durch die starken Veränderungenbei den Ölpreisen und den Weltmarkt-preisen für Agrarrohstoffe in der letztenZeit drastisch bemerkbar geworden.

Die drei energiepolitischen Ziele werdendurch verschiedene staatliche Maßnah-men gefördert. So wird im Bereich derVersorgungssicherheit für Energie eineReihe von Politiken verfolgt, die kom-plementär zur Förderung der Biokraft-stoffe sind, allerdings werden auch Akti-vitäten unterstützt, die mit der Biokraft-

stofferzeugung im Wettbewerb stehen. Sosteht die Diversifizierung von Lieferre-gionen für Erdgas und Erdöl im Einklangmit der Förderung von Biokraftstoffen.Auch die verstärkte Förderung von Bio-gas zur Stromproduktion verursacht ei-nen intensiveren Wettbewerb um land-wirtschaftliche Rohstoffe, der über dieBiokraftstoffmärkte und über die Bio-energiemärkte hinaus geht.

Die klimapolitische Funktion der Bio-kraftstoffförderung steht im Spannungs-feld einer Vielzahl von anderen klimapo-litischen Maßnahmen wie dem Europäi-schen Emissionshandel, der Ökosteuerund vielen anderen Regelungen zur Ein-sparung von fossilen Brennstoffen. Hierist zu überprüfen, ob die Förderung derBiokraftstoffe im Gesamtkonzept der Kli-mapolitik ihren angemessenen Raum hatund in welcher Form sie Rückkopplun-gen auf die gesamtwirtschaftliche Ent-wicklung zeigt.

Die Sicherung von Einkommen und Be-schäftigung in der Landwirtschaft wirddurch die Reform der EuropäischenAgrarmärkte von der produktbezogenenauf die auf Personen bezogene Förderungumgestellt. Eine zusätzliche Förderungdurch den Anbau von Rohstoffen für dieBiokraftstoffproduktion erhöht potentielldie Ertragssituation in der Landwirt-schaft. Allerdings sind ihre gesamtwirt-schaftlichen Wirkungen nicht immer sopositiv, wenn zum Beispiel die lokaleNahrungsmittelversorgung nur bei hö-heren Preisen möglich ist und damit mithöheren Lebensmittelkosten für die Be-völkerung verbunden ist.

113

rer Versorgung führen, wie häufig in derVergangenheit, sondern als tatsächlichnachfragewirksam werden.

Insgesamt ist also davon auszugehen,dass der Klimawandel dazu führt, dassin den nächsten Jahren die Nachfragenach Bioenergie und nach Nahrungsmit-teln immer stärker in Konkurrenz treten.Bei geringen Elastizitäten des Angebots,wie sie bei der bodengebundenen Pro-duktion typisch sind, müssen die Preisefür Produkte aus der Landwirtschaftweltweit signifikant steigen.

6.5 Einkommens- und Vertei-lungskonflikte (I)

Die Förderung von Biokraftstoffen inDeutschland und die oben beschriebenenVeränderungen auf den Märkten fürAgrargüter und Energie führen zu kom-plexen Einkommens- und Verteilungsef-fekten. Im Folgenden werden die Effektein Deutschland von denen in anderenLändern getrennt aufgeführt, die Ursa-chen aber, die in der weltweiten Expan-sion der Produktion von Bioenergie undder zunehmenden Nahrungsmittelnach-frage liegen, nicht getrennt. Dies wäreauch gar nicht möglich.

Die nachhaltig steigenden Preise fürAgrargüter werden auf der Einkom-mensseite die Situation der Landwirteverbessern, aber auf der Nachfrageseite– wie es schon geschehen ist – sowohl dieKonsumausgaben der Haushalte belastenals auch die Beschaffungskosten der Her-steller von Biokraftstoffen drastisch an-

heben. Angesichts der Tatsache, dassmind. 50 Prozent der Herstellungskostenbei Biokraftstoffen Rohstoffkosten sind,ist klar, dass damit die Kostensituationder Biokraftstoffindustrie negativ belastetwird. Der Anstieg der fossilen Brenn-stoffpreise kann dies nur zum Teil wett-machen, da diese wiederum die Produk-tionskosten sowohl in der Landwirtschaftals auch in der Biokraftstoffindustrie er-höhen.

Die Beschäftigungseffekte im Zuge derExpansion der Biokraftstoffproduktionwerden in den Analysen sehr unter-schiedlich beurteilt. Dies liegt zum einenan unterschiedlichen Annahmen über dieSystemgrenzen, die bei der Berechnungbenutzt werden, zum anderen daran,dass die makroökonomischen Verände-rungen auf anderen Märkten und in an-deren Regionen nur begrenzt in die Ana-lysen eingehen.

Für die Beschäftigung in der Landwirt-schaft ist die angebaute Fläche der ent-scheidende Faktor. Wenn es tatsächlichzu einer Ausweitung der angebauten Flä-che kommt, unabhängig davon, ob dar-auf Bioenergie oder Nahrungsmittel pro-duziert werden, dann ist mit einer ent-sprechenden Ausweitung der Beschäfti-gung zu rechnen, allerdings höchstensum den Arbeitseinsatz pro Hektar multi-pliziert mit der zusätzlich in die Produk-tion gebrachten Fläche. Die Produktionvon Biokraftstoffen (Biodiesel und Bioet-hanol) führte in Deutschland in 2007 zueiner Flächenbindung von ca. 1,4 Mio. ha(hinzu kam eine Flächenbindung von ca.400.000 ha für Biogas für die energetische

112

duktion weiter steigen werden. Da dieProduktivität der Landwirtschaft nurschrittweise erhöht werden kann und invielen Regionen durch die Wasserver-fügbarkeit beschränkt ist, kommt für ei-ne Ausweitung der Produktion nur dieKonversion von bisher nicht landwirt-schaftlich genutzten Flächen in Frage. Da-zu steht nur in geringfügigem Ausmaßlandwirtschaftliche Brache zur Verfü-gung, ansonsten müssen Waldflächenoder bisher natürlich belassene Flächenin die intensive Nutzung kommen. Da-mit tritt die Agrarproduktion in denWettbewerb mit der Holzwirtschaft fürbauliche ebenso wie für energetischeHolznutzung, oder sie kommt in Konfliktmit ökologischen Zielen einer Erhaltungnatürlicher Flächen. In jedem Fall wür-den die Preise für Agrar- und forstwirt-schaftliche Produkte steigen und ent-sprechende Verteilungseffekte verursa-chen (s.u.).

Zwei weitere Faktoren, die die Landnut-zung in der Zukunft beeinflussen wer-den, sind die Klimapolitik und der Kli-mawandel. Die Klimapolitik setzt nichtnur Anreize im Transportsektor Biokraft-stoffe als Ersatz für fossile Kraftstoffe ein-zusetzen. Gleichzeitig entstehen Anreize,durch Aufforstung eine zumindest tem-poräre Sequestrierung von Kohlenstoffzu erreichen. Darüber hinaus ist davonauszugehen, dass besonders in den war-men Regionen der Welt im Zuge des Kli-mawandels die Wasserverfügbarkeit zu-rückgeht und damit ein zusätzlicher Fak-tor die Importnachfrage der Länder die-ser Regionen erhöhen wird. Schließlichwird zunehmend in Betracht gezogen,

dass die Belastung der Ökosysteme durchden Klimawandel zusätzliche Schutz-maßnahmen erfordern, d.h. eine Aus-weitung von Schutzgebieten ist in dennächsten Jahren nicht auszuschließen.

In der Summe deuten diese Entwicklun-gen darauf hin, dass die vielfach in denPotentialberechnungen für die Verfüg-barkeit von Flächen für die Produktionvon Bioenergie gemachten Annahmennur schwer haltbar sind. Die steigendeNachfrage nach Nahrungsmitteln wirdMarktprozesse in Gang setzen, unter de-nen die Entscheidung der Landwirte zurProduktion von Bioenergie nur bei hohenPreisen dieser Feedstocks oder durch ord-nungsrechtliche Maßnahmen umsetzbarsein wird. Dies gilt in ähnlichem Ausmaßauch für die Konkurrenz zwischen di-rekter Kohlenstoffsequestrierung durchAufforstung und der Produktion von Bio-energieträgern.

Schließlich ist nach dem 4. Sachstands-bericht des IPCC zu erwarten, dass derKlimawandel schneller voranschreitet alsbislang von den Modellen vorhergesagtund in den Prognosen angenommenwurde. Damit gehen insbesondere in dentropischen und subtropischen Breitenstarke Veränderungen in der saisonalenWasserverfügbarkeit sowie dem ganz-jährigen Wasserangebot einher. Dies wirdzu einer weiteren Einschränkung der lo-kalen Nahrungsmittelversorgung dieserRegionen führen und den Bedarf nachAgrarprodukten aus den Industrielän-dern weiter verstärken. Mit gleichzeitigsteigenden Einkommen in diesen Län-dern wird der Bedarf nicht zu schlechte-

115

6.7 Perspektiven für die Produk-tion von Biomasse

Für die Erzeugung von Biomasse auflandwirtschaftlichen Flächen zur Pro-duktion von Energie kann eine Vielzahlalter und neuer Kulturpflanzen verwen-det werden. Allerdings ist die ökonomi-sche Effizienz differenziert zu betrachten,da die Vollkosten je nach Pflanzenart undStandort stark schwanken und diese aufeine möglichst hohe Anzahl erzeugterEinheiten (dt/ha TM) verteilt werdenmüssen. Zusätzlich sind im Biomasse-Produktionsprozess Kriterien der Nach-haltigkeit (Boden- und Gewässerschutz,Energie-, THG-Bilanz u. a.) zu berück-sichtigen. Die letzteren Anforderungs-profile sind am ehesten durch die Or -ganisation von Biomassefruchtfolgen zu gewährleisten, allerdings setzen dieökonomischen Erfordernisse enge Gren-zen.

Die ausschließliche Nutzung von C4-Pflanzen (Mais, Hirse, Sudangras) ist aufVegetationszeiträume mit relativ hohenTemperaturen (> 8 – 10 °C für die Kei-mung, > 15 °C Tagesmitteltemperatur fürhohe TM-Gewinne) beschränkt. C3-Pflan-zen (Getreide, Gräser) sind dagegen be-fähigt, auch die zusätzlichen Vegetati-onszeiträume zu nutzen. Deren Nutzungist aber häufig mit einer Verkürzung derpotentiellen Wachstumszeit verbunden,da Anforderungen an die Biomasse-Qua-lität (Vergärbarkeit) die Ernte der Pflan-zen deutlich vor der Abreife erfordert.Aus den spezifischen Anforderungen vonC3- und C4-Pflanzen ergeben sich dieKombinationen von verschiedenen Kul-

turen und damit die Entwicklung vonstandortgerechten Anbausystemen.

Mais hat derzeit im Spektrum der Ener-giepflanzen (Anteil über 80 %) für die Er-zeugung von Biogas die höchste Priori-tät. Die Nutzung erfolgt oft in Form derMonokultur. Kriterien der Nachhaltigkeitsind hier besonders einzufordern und be-dürfen der ständigen Überprüfung, umgesetzlichen Anforderungen zu genügen.

Die Einschaltung von Grünroggen alsWinterzwischenfrucht vor Mais nutzt Ve-getationszeiträume im Herbst und imFrühjahr bis ca. Ende April, so dass dieVegetationszeit für den Mais als Folge-frucht nur wenig eingeschränkt wird.Dieses Zweifruchtsystem erfordert einespezifische Sortenwahl, eine lange Vege-tationszeit und eine sichere Wasserver-sorgung (Grundwasseranschluss, Bödenmit hoher nutzbarer Feldkapazität).

Nach früh räumendem Getreide (Win-tergerste), nach Landsberger Gemengeoder Ackerfuttergras (Welsches Weidel-gras) bietet sich der Folgeanbau von Hir-sen, Sudangras, Sonnenblumen und Mais(mit besonders adaptierten Sorten) an.Die Vegetationszeit für diese Folgekultu-ren ermöglicht hohe Erträge, in Kombi-nation mit den Vorfrüchten wird die ver-fügbare Wachstumszeit vollständig aus-genutzt.

Winterroggen und Winterweizen werdenim Vergleich zur Körnernutzung für dieErzeugung von Biomasse etwa vier Wo-chen früher geerntet. In der Folge erge-ben sich Nutzungsmöglichkeiten des

114

Verwendung außerhalb des Transport-sektors). Bei einem durchschnittlichen Bedarf von 1,7 Arbeitskräften je 100 halandwirtschaftlicher Fläche in Deutsch-land können daher durch die Biokraft-stoffproduktion theoretisch ca. 23.800 Ar-beitskräfte gebunden werden (Beschäfti-gungssicherung). In der Biokraftstoff -industrie werden bei dem Zubau vonAnlagen die anlagenspezifischen Be-schäftigungseffekte auftreten.

Diese Berechnungen hängen in entschei-dender Weise davon ab, welche Mengenan heimischen Biokraftstoffen tatsächlichabgesetzt werden können und welche zu-sätzliche Fläche für diese Produktion zurVerfügung steht, die vorher nicht land-wirtschaftlich mit der gleichen Arbeits-intensität genutzt worden ist. Darüberhinaus kann man die Beschäftigungsef-fekte nicht immer vollständig den Bio-kraftstoffen zurechnen, wenn gleichzei-tig auch noch die Nahrungsmittelexpor-te steigen und Pflanzen für stoffliche undandere energetische Nutzung angebautwerden. Da bislang noch keine nennens-werte Ausweitung der Flächen (über dieStilllegungsflächen hinaus) stattgefundenhat, sondern weitgehend eine Substituti-on in der Verwendung agrarischer Roh-stoffe erfolgte, ist nicht mit signifikantenBeschäftigungseffekten zu rechnen. Ab-gesehen von dem Einmaleffekt der Inve-stitionen in die Biokraftstoffanlagen istder laufende Betrieb dieser Anlagen mitsehr wenigen Beschäftigten möglich.

6.6. Einkommens- und Vertei-lungskonflikte (II)

Die weltweite Expansion des Anbaus vonEnergiepflanzen hat auch global unter-schiedlich ausfallende Einkommens- undBeschäftigungseffekte zur Folge. Prinzi-piell führt die weltweit gestiegene Nach-frage nach Agrargütern, d. h. Bioenergieals auch Nahrungsmittel, zu steigendenEinkommen in der Landwirtschaft. Diesgeschieht zum einen durch höhere Prei-se, zum anderen durch die Ausweitungvon Anbaugebieten und eine Ausdeh-nung der Produktion. Durch eine Aus-dehnung der Anbaugebiete können auchpositive Beschäftigungseffekte auftreten.Gerade die Ausdehnung der Anbauge-biete ist in den Tropen jedoch in die Kri-tik geraten, aber auch in den gemäßigtenBreiten können zusätzliche Flächen inKonflikt mit dem Naturschutz geraten.

Den positiven Einkommenseffekten ste-hen Belastungen der Bevölkerung durchhöhere Nahrungsmittelpreise gegenüber.Besonders in armen Ländern kann dieszu einem besonderen sozialen Problemwerden. So birgt die weltweite Expansi-on der Biokraftstoffproduktion die Ge-fahr einer verschärften sozialen Lage inmanchen Entwicklungsländern in sich,die auch von internationalen Organisa-tionen mit Sorge gesehen wird. Gleich-zeitig können aber auch Haushalte inländlichen Regionen, wo ein hoher Anteilder ärmeren Bevölkerung lebt, durch hö-here Preise, wachsende Absatz- und Be-schäftigungsmöglichkeiten profitieren.

117

7.1 Steigende fossile Kraftstoff- und Rohölpreise erhöhen tenden-ziell die Wettbewerbsfähigkeit von Biokraftstoffen

7. Auswirkungen steigender Rohölpreise

116

Standortes durch hochertragreiche Zwi-schenfrüchte wie Markstammkohl, Som-mer- und Winterfutterraps, Einjährigesund Welsches Weidelgras sowie Groble-guminosen. Problematisch ist der TM-Ge-halt dieser Kulturen, wodurch die Trans-portwürdigkeit eingeschränkt wird. Vongeringerer Bedeutung ist dies bei Grün-land-Aufwüchsen.

Grundsätzlich lassen sich durch die Ge-staltung von Biomasse-Fruchtfolgen un-erwünschte Umweltwirkungen desPflanzenbaues vermeiden. Die häufigenErntevorgänge erhöhen allerdings die

Kosten. Diese können nur durch hoheund steigende Biomasseerträge des ge-samten Anbausystems aufgefangen wer-den. Die Pflanzenzüchtung sollte deshalbauch das Spektrum der C3-Pflanzen fürdie Biomassenutzung berücksichtigen.Vielseitige Fruchtfolgen dürften wegender Nutzung von Vorfrucht-NachfruchtBeziehungen (Intensität der Bodenbear-beitung, Nährstofflieferung, Gesundheitu. a.) zukünftig von zunehmender Be-deutung sein. Generell trägt nur eineVielzahl von verschiedenen Biokraft-stoffpfaden in der Summe zu vielfältigenFruchtfolgen bei.

Die Rohölpreise und damit diefossilen Kraftstoffpreise sind starkangestiegen.

Insbesondere in 2008 gab es star-ke Preissteigerungen, die aller-dings aufgrund des im Vergleichzum US$ starken Euros ein wenigabgefedert wurden.

Prinzipiell erhöhen steigende fos-sile Kraftstoffpreise die Wettbe-werbsfähigkeit der Biokraftstoffe.

Jedoch sind mit den Rohölpreisenauch die Preise landwirtschaftli-cher Rohstoffe, die 50 bis 80 % derProduktionskosten bei Biokraft-stoffen ausmachen gestiegen. Stei-gende Rohöl- und Energiepreiseerhöhen ebenfalls die Kosten derlandwirtschaftlichen Produktionund Konversion.

Auch heute sind Biokraftstoffe ausEuropa noch nicht wettbewerbs-fähig. Jedoch konnte die Wettbe-werbsfähigkeit in den letzten Mo-naten teilweise gesteigert werden.

Bei Reinbiokraftstoffen kann esggfs. zu Absatzsteigerungen kom-men, bzw. die sinkende Wettbe-werbsfähigkeit kann aufgrund derzunehmenden Besteuerung teil-weise kompensiert werden.

Die Wettbewerbsfähigkeit brasi-lianischen Ethanols ist weiter ge-stiegen, da sich die Rohstoffkostender Hersteller dort nicht entspre-chend erhöht haben.

Cent/l*

$/bl /bl*

Quelle: MWV, meó

* für 2008: Januar bis Juni

119

8. Zusammenfassung und Schlussfolgerungen8.1 Mittel- und langfristig entstehen neue viel versprechende Biokraftstoffoptionen, die allerdings einer weiteren politischen Förderung bedürfen

118

7.2 Bei steigenden fossilen Kraftstoffpreisen und konstanten Roh-stoffkosten sinken die THG-Vermeidungskosten von Biokraftstoffen

Ist 2007:Bei Rohölpreisenvon ca. 70 $/bl unddurchschnittlichenRohstoffkosten fürWeizen bzw. Rapsder Jahre 2006/07entstehen THG-Ver-meidungskostenvon ca. 210 €/t THGfür Bioethanol ausWeizen und von ca.215 €/t THG fürBiodiesel aus Raps.

Rohölpreis 140 $/bl, konstante Rohstoff-kosten:Bei Rohölpreisenvon ca. 140 $/bl (Juni 2008) und kon-stanten Biokraft-stoffproduktionsko-sten (Rohstoffkostenentsprechen durch-schnittlichen Wei-zen- bzw. Rapsprei-sen 2006/2007) ent-stehen THG-Vermei-dungskosten von ca.120 €/t THG fürBioethanol aus Wei-zen und ca. 85 €/tTHG für Biodieselaus Raps.

Ist Juni 2008:Bei Rohölpreisenvon ca. 140 $/bl unddurchschnittlichenRohstoffkosten fürWeizen und Rapsvon Juni 2008 entste-hen THG-Vermei-dungskosten von ca.195 €/t THG fürBioethanol aus Wei-zen und ca. 185 €/tTHG für Biodieselaus Raps.

8.1.1 Marktreife, Wettbewerbsfähigkeitund Fördernotwendigkeit

■ Heute bestehen verschiedene Biokraft -stoffoptionen sowohl für den Diesel-als auch für den Ottokraftstoffmarkt.Herkömmliche Biokraftstoffe wiePflanzenöl, Biodiesel und Bioethanolaus Zucker und Stärke sind als Bio-kraftstoffe heute schon im Markt. V. a.Biodiesel, v. a. aus Raps- und Sojaöl hatbereits einen relativ hohen Marktan-teil erreicht. Pflanzenöl ist aufgrundseiner Eigenschaften nicht uneinge-schränkt in zukünftigen Motoren mitmoderner Abgasnachbehandlungs-technik einsetzbar.

■ Biogas als Treibstoff spielt nur eine un-tergeordnete Rolle, da primär die Ver-stromung von Biogas betrieben wirdund es lediglich in Erdgasfahrzeugeneingesetzt werden kann. Jedoch besitztBiogas aufgrund seiner Rohstoffbasishohes Potential und der Einsatz wirdmit zunehmender Einspeisung vonBiogas in das Erdgasnetz zunehmen.

■ Mit dem Einsatz von Bio-Wasserstoffist aufgrund der hohen relativen Ko-sten erst längerfristig zu rechnen. DieInfrastruktur für die voraussichtlich ab2015 im Markt erscheinenden Fahr-zeuge ist technologisch nicht abhängig

von der Herkunft des Wasserstoffes.Wasserstoff (Energieträger) stellt durchdie Flexibilität der Herstellung einenwichtigen Beitrag zur Lösung vonEnergieproblemen dar. Wasserstoffkann im Gegensatz zu ElektrizitätEnergie jeglicher Herkunft speichern.Bio-Wasserstoff besitzt ein großes Potential.

■ Herkömmliche Biokraftstoffe, insbe-sondere Pflanzenöl aber auch Biodie-sel und Bioethanol sind am kosten-günstigsten. Jedoch haben die stei-genden Rohstoffpreise zu höherenProduktionskosten geführt.

■ Mittelfristig sollen die noch nicht kom-merziell produzierten BiokraftstoffeBtL, Bioethanol aus Lignozelluloseund v. a. HVO ähnliche und bessereKostenpositionen erreichen wie dieBiokraftstoffe der ersten Generation.

■ Die Wettbewerbsfähigkeit deutscherBiokraftstoffe zu fossilen Kraftstoffenist bei heutigen Rohölpreisen nicht ge-geben und wird von der weiteren Ent-wicklung der Rohölpreise und derlandwirtschaftlichen Rohstoffpreiseabhängen.

■ Werden Biokraftstoffe wie mineralöl-basierte Produkte besteuert, dann sindsie aufgrund ihrer höheren Produkti-onskosten nicht wettbewerbsfähig.

Ist 2007

Rohölpreis 140$/bl, konstante

Rohstoffkosten

Ist Juni 2008

Ist 2007

Rohölpreis 140$/bl, konstante

Rohstoffkosten

Ist Juni 2008

/t THG

121120

Zur Verbesserung oder Beibehaltungder Marktposition besteht daher wei-terhin Förderbedarf (Biodiesel, Pflan-zenöl, Bioethanol), teilweise auch nochim F&E-Bereich und bei Pilot- und De-monstrationsprojekten (Bio-Wasser-stoff, BtL, Bioethanol aus Lignozellu-lose, Biokraftstoff aus Algen).

■ Bei der internationalen Wettbewerbs-fähigkeit von Bioethanol aus Zuckerund Stärke ist Brasilien das Bench-mark. Brasilien produziert zu wenigerals der Hälfte der Kosten im Vergleichzu Deutschland. Die Erreichung bra-silianischer Produktionskosten ist auchin Zukunft in Deutschland kaum mög-lich. Allerdings ist nicht damit zu rech-nen, dass Brasilien sämtliche deutscheVerwendung durch Exporte abdeckenwird, da auch außerhalb Europas eine

wachsende Nachfrage für brasiliani-sches Bioethanol besteht.

■ Bei Biodiesel besteht eine erheblicheinternationale Konkurrenz beim Roh-stoff Pflanzenöl. Soja- und Palmöl istals Rohstoff tendenziell kostengünsti-ger als Raps öl. Mittelfristig wird derImport steigen und auch der Importvon Biodiesel selbst könnte weiter zu-nehmen.

■ Die internationale Wettbewerbsfähig-keit einer deutschen BtL-Produktionist evtl. langfristig gegeben, wennDeutschland hier einen Technologie-vorsprung aufweist (ermöglicht auchTechnologieexporte) und die Roh-stoffversorgung (nationales Biomasse-angebot, Importe) kos tengünstig er-folgen kann.

8.2 Der Nachweis des Einsatzes nachhaltig produzierter Biokraftstoffe gewinnt an Bedeutung

8.3 Die Flächenverfügbarkeit für einen nachhaltigen Anbau begrenzt das Biokraftstoffpotential. Effekte für die deutsche Landwirtschaft sind gering

8.2.1 In Deutschland und der EU sollennur noch nachhaltig produzierte Bio-kraftstoffe auf die Biokraftstoffziele an-rechenbar sein

■ Nachdem Biokraftstoffe in jüngsterVergangenheit zunehmend in die Kri-tik geraten sind, verlangen aktuelleVorschläge zur Neuausrichtung derBiokraftstoffpolitik auf deutscher undeuropäischer Ebene einen Nachweisder Nachhaltigkeit der eingesetztenBiokraftstoffe.

■ Neben der Sicherstellung einer nach-haltigen Produktion der Biomasse fürdie Bioenergieerzeugung steht das Ziel

der Treibhausgaseinsparung im Vor-dergrund. Die Tendenz geht dahin,nicht mehr reine Mengenvorgaben fürdie Verwendung von Biokraftstoffenzu machen. Vielmehr zeichnen sichzunehmend Vorgaben über die zu er-zielende Menge an THG-Einsparun-gen oder zumindest über einen zu er-zielenden prozentualen Mindestwertan THG-Einsparungen für Biokraft-stoffe ab, die durch Beimischungs-quoten oder Steuerentlastungen ge-fördert werden können.

■ Generell wird die Verwendung vonBiokraftstoffen daher in Zukunft ver-stärkt von deren Nachhaltigkeit und

insbesondere der Treibhausgasbilanzabhängen. Dies wird auch einen Ein-fluss auf die Importstrukturen Deutsch- lands und Eu ro pas bei Biokraftstoffenbzw. deren Rohstoffen haben.

8.2.2 Die Verwendung von Biokraftstof-fen kann einen Beitrag zur Treibhaus-gaseinsparung leisten

■ Bei allen Biokraftstoffen sind die Ener-gie- und Treibhausgasbilanzen positiv.

■ Bei allen Biokraftstoffoptionen bestehtPotential zu einer Verbesserung derEnergie- und Treibhausgasbilanzen,insbesondere durch die energetischeNutzung anfallender Reststoffe unddie Entwicklung hin zu energieautar-ken Anlagen.

■ Für die Zukunft wird hier aufgrundder voraussichtlich neuen politischenRahmenbedingungen, die einen Nach-haltigkeitsnachweis und bestimmteTHG-Einsparungen verlangen, mit

deutlichen Fortschritten gerechnet.■ Jedoch sind einige methodische Fra-

gen der THG-Bilanzierung nicht ab-schließend geklärt. Daher kann es jenach Anwendung unterschiedlicherMethodiken zu deutlichen Abwei-chungen der Ergebnisse für identischeBiokraftstoffoptionen kommen.

■ Insbesondere stellt die aktuelle Dis-kussion um die durch die Biokraft-stoffproduktion hervorgerufenen di-rekten und insbesondere indirektenLandnutzungsänderungen die THG-Bilanzierung vor große Herausforde-rungen.

■ Insbesondere bei Berücksichtigung in-direkter Landnutzungsänderungenkönnen, wie erste Studien zeigen, dieTHG-Bilanzen erheblich schlechterausfallen. Dies kann, je nach dem wiestark die für einzelne Biokraftstoffop-tionen verwendeten Rohstoffe andereProduktionsformen verdrängen, fürdie einzelnen Biokraftstoffe zu unter-schiedlichen Ergebnissen führen.

8.3.1 Potentiale

■ Die Mengenpotentiale von Biokraft-stoffen aus deutschen Rohstoffen undin Deutschland produziert sind gene-rell aufgrund von Flächenkonkurrenzund Konkurrenz in der Nutzung an-gebauter Biomasse beschränkt. Opti-mierungspoten tial besteht jedoch imPflanzendesign (bspw. Fruchtfolgen-

anpassung, Ertrag, Stärke- und Ölge-halt, Gentechnik). Forschungsbedarfbesteht zur nachhaltigen Ertragsstei-gerung von Energiepflanzen (z. B. Ent-wicklung von Hybriden, Krankheits-resistenz) und zur Optimierung vonAnbausystemen.

■ Die Restriktionen in der Anbauflächesind bei Bioethanol aus Zucker undStärke deutlich geringer als bei Bio-

123122

diesel aus Raps. Es besteht auch nochMarktpotential aufgrund der steigen-den Beimischungsquoten und der wei-teren Förderung von E85.

■ Der Einsatz hydrierter Pflanzenölewird zunehmen und ist eine attrakti-ve Kraftstoffoption, jedoch ist der Ein-satz zunächst auf 3 % beschränkt.

■ Die Rohstoffbasis für Biodiesel undBioethanol wird sich in Zukunft er-weitern, jedoch besteht insbesonderebei den lignozellulosehaltigen Pflan-zen als Basis für Bioethanol noch For-schungsbedarf.

■ Bioethanol aus Lignozellulose und BtLberuhen auf einer breiten Rohstoffba-sis und werden in Zukunft an Bedeu-tung gewinnen. Die Rohstoffbasissteht nicht in direkter Konkurrenz zurNahrungsmittelproduktion, teilweisebesteht auch keine Flächenkonkur-renz. BtL weist hohe Hektarerträgeauf. Konzepte zur Rohstoffversorgungkönnen aus der stofflichen und ener-getischen Nutzung übertragen wer-den.

■ Weitere Biokraftstoffe (Biobutanol, Bio-kraftstoffe aus Algen) befinden sich inder F&E-Phase, weisen jedoch durch-aus Potentiale auf.

■ Generell begrenzt die globale Verfüg-barkeit von Flächen, auf denen nach-haltig Biomasse angebaut werdenkann das Mengenpotential für Bio-kraftstoffe. Für eine auch zukünftignachhaltige Biokraftstoffverwendungwird daher entscheidend sein, die Flä-chenausdehnung zu begrenzen undauf Rohstoffe auszuweichen, die nichtunmittelbar um landwirtschaftlicheFlächen konkurrieren.

8.3.2 Effekte in der Landwirtschaft

■ Derzeit sind Energiepflanzen derHauptrohstoff für die Biokraftstoff-produktion. Zukünftig wird der Ein-satz von Rest- und Abfallstoffen stei-gen und lignozellulosehaltige Pflan-zen werden an Bedeutung gewinnen.

■ Für die deutsche Landwirtschaft ent-stehen, sofern Biokraftstoffe in Deutsch- land und aus deutschen Rohstoffenproduziert werden, v. a. alternativeund nur wenig zusätzliche Absatz-möglichkeiten. Zu zusätzlicher Be-schäftigung wird es nur begrenzt kom-men, jedoch findet eine Beschäfti-gungssicherung statt. Eine zusätzlicheNachfrage kann zudem preis- und ein-kommenssteigernde Effekte haben.

■ Im Forstsektor wird es erst mittelfri-stig (mit Einführung von BtL-Kraft-stoffen) durch zunehmende Holznut-zung Effekte geben.

■ Die u. a. durch die zunehmende Bio-kraftstoffproduktion ausgelösten Preis-steigerungen bei landwirtschaftlichenRohstoffen kann zu steigenden Ein-kommen v. a. im landwirtschaftlichenSektor und im ländlichen Raum füh-ren. Dem stehen jedoch dann auch Be-lastungen der Bevölkerung durch hö-here Nahrungsmittelpreise gegenüber.

Auf den folgenden Seiten werden die Eigenschaften von Diesel-, Benzin- und Gas-subsituten im Vergleich (2007) tabellarisch aufgelistet.

9. Anhang

125124

9.1 Eigenschaften Dieselsubstitute im Vergleich (2007)

Biodiesel aus Rapsöl

Biodiesel aus Palmöl

Biodiesel aus Sojaöl

Biodiesel aus tier. Fetten

Biodiesel aus Jatropha*

Reines Pflanzenöl(Rapsöl)

BtL** Hydrierte Öle***

Kraftstoffäquivalente 0,91 0,90 0,90 0,91 0,92 0,96 0,97 0,95

Heizwert (MJ/l) 32,65 32,36 32,36 32,68 32,90 34,59 33,45 34,30

Biomasse (t/ha) 3,5 20,0 2,9 n.a. 2,5 3,5 15,0 k.A.

Biokraftstoff (l/t Biomasse) 455 222 222 n.a. 244 440 269 k.A.

Biokraftstoff (l/ha) 1592 4440 637 n.a. 610 1539 4028 2857

l Kraftstoffäquivalente/ha 1445 3997 573 n.a. 559 1481 3907 2726

Kraftstoffertrag (GJ/ha) 52 144 21 n.a. 20 53 135 98

GJ/ha (netto) 38 75 20 n.a. k.A. 35 114 35

€/l Biokraftstoff 0,78 0,63 0,70 0,79 0,39 0,70 1,05 0,80

€/l Kraftstoffäquivalente 0,86 0,70 0,78 0,87 0,43 0,73 1,08 0,84

€/MJ 0,02 0,02 0,02 0,02 0,01 0,02 0,03 0,02

€/GJ 24 19 22 24 12 20 31 23

Kostendifferenz (energetisch) Biokraftstoffe – fossil (€) 0,45 0,29 0,37 0,46 0,02 0,32 0,67 0,43

Einsparung kg CO2e/l Biokraftstoff 1,9 2,0 1,6 2,6 k.A. 1,9 2,5 1,9

Einsparung kg CO2e/l Kraftstoffäquivalente 2,1 2,2 1,8 2,9 k.A. 2,0 2,6 2,0

Einsparung t CO2e/ha 3,0 8,9 1,0 n.a. k.A. 3,0 10,2 5,5

€/t CO2e 214 131 205 159 k.A. 159 258 214

Marktanteil (% am relevante Kraftstoffmarkt in D) 7 < 1 < 2 < 1 0 2 0 < 0,2

* Erträge beziehen sich auf karge Böden. Auf höherwertigen Flächen sind erheblich größereErtäge möglich.

** Angaben für erste Sigma-Anlage, basierend auf Dena-Studie (2006) und Choren.

*** Die Werte beziehen sich auf das stand-alone Verfahren. Für das co-processing liegennochkeine belastbaren Daten vor. Es wird aber davon ausgegangen, dass diese ähnlich sind.

127126

9.2 Eigenschaften Benzinsubstitute im Vergleich (2007)

Bioethanol aus Getreide

Bioethanol aus Zuckerrüben

Bioethanol ausZuckerrohr (BRA)

Bioethanol ausMais (USA)

Bioethanol ausCassave (Asien)

Bioethanol aus Li-gnozellulose (Stroh)*

BE aus lignozellulo-seh. Restströmen*

Kraftstoffäquivalente 0,65 0,65 0,65 0,65 0,65 0,65 0,65

Heizwert (MJ/l) 21,17 21,17 21,17 21,17 21,17 21,17 21,17

Biomasse (t/ha) 7 58 73 9 19 3 1

Biokraftstoff (l/t Biomasse) 387 108 88 400 200 342 371

Biokraftstoff (l/ha) 2531 6252 6381 3740 3700 985 223

l Kraftstoffäquivalente/ha 1651 4079 4163 2440 2414 640 145

Kraftstoffertrag (GJ/ha) 55 132 135 79 78 21 5

GJ/ha (netto) 52 120 116 40 k.A. 18 k.A.

€/l Biokraftstoff 0,55 0,53 0,20 0,34 0,40 0,64 0,67

€/l Kraftstoffäquivalente 0,84 0,81 0,31 0,52 0,61 0,98 1,03

€/MJ 0,03 0,03 0,01 0,02 0,02 0,03 0,03

€/GJ 26 25 9 16 19 30 32

Kostendifferenz (energetisch) Biokraftstoffe – fossil (€) 0,46 0,43 - 0,07 0,14 0,23 0,60 0,65

Einsparung kg CO2e/l Biokraftstoff 1,5 1,5 1,6 0,5 k.A. 1,6 1,9

Einsparung kg CO2e/l Kraftstoffäquivalente 2,2 2,3 2,5 0,8 k.A. 2,4 2,9

Einsparung t CO2e/ha 3,7 9,4 10,2 1,9 k.A. 1,5 0,4

€/t CO2e 208 187 - 30 182 k.A. 248 227

Marktanteil (% am relevante Kraftstoffmarkt in D) 0 > 0 ca. 30 in BRA ca. 2 in USA keine relevanten Anteile in Asien 0 0

* Beim Rohstoffanbau für die Produktion von Bioethanol aus Lignozellulose fallen auf der Flä-che zusätzlich Produkte an, die in der Nahrungsmittel- oder Ethanolproduktion verwendetwerdern können. Die THG-Einsparungen/ha sind ebenfalls relative gering, fallen aber zu-sätzlich zu möglichen Einsparungen durch die Nutzung des Hauptproduktes an.

BE = Bioethanol

129128

9.3 Eigenschaften Gassubstitute im Vergleich (2007)

Biogas (Angabenfür Biomethan)

Bio-Wasserstoff*

Kraftstoffäquivalente 1,40 3,51

Heizwert (MJ/l) 50 120

Biomasse (t/ha) 45 15

Biokraftstoff (l/t Biomasse) 79 90

Biokraftstoff (l/ha) 3555 1350

l Kraftstoffäquivalente/ha 4977 4739

Kraftstoffertrag (GJ/ha) 178 162

GJ/ha (netto) 130 120

€/l Biokraftstoff 1,05 3,12 – 4,44

€/l Kraftstoffäquivalente 0,75 0,89 – 1,26

€/MJ 0,02 0,026 – 0,037

€/GJ 21,06 26 – 37

Kostendifferenz (energetisch) Biokraftstoffe – fossil (€) 0,36 0,6 – 0,97

Einsparung kg CO2e/l Biokraftstoff 2,08 k.A.

Einsparung kg CO2e/l Kraftstoffäquivalente 1,49 k.A.

Einsparung t CO2e/ha 7,4 k.A.

€/t CO2e 240,0 k.A.

Marktanteil (% am relevante Kraftstoffmarkt in D) 0 0

* Der Wirkungsgrad von Wasserstoff in BZ-Fahrzeugen ist ca. doppelt so hoch wie bei kon-ventionellen Antriebssystemen. Die Biowasserstofferträge schwanken je nach Verfahrensop-timierung stark.

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135

Mm3 KubikmeterMio. MillionenMJ Mega JouleMrd. MilliardenMTBE Methyl-Tertiär-Butyl-Ether

NNawaro Nachwachsende Rohstoffe

OO Sauerstoff (chemische Formel)OK Ottokraftstoff

RRFS Renewable Fuel StandardRME RapsmethylesterrP reines Pflanzenöl

SS. Seite

Tt TonneTAEE Tertiär Amyl Ethyl EtherTAME Tertiär Amyl Methyl EtherTHG TreibhausgasTM Trockenmasse

Uu. a. unter anderemusw. und so weiterUFOP Union zur Förderung von

Oel- und Proteinpflanzen

Vv. a. vor allemvgl. vergleiche

Zz. B. zum Beispielz. T. zum Teilz. Z. zur Zeit

134

11. AbkürzungsverzeichnisAAFS Alternative Fuel StandardAME Altfettmethylesteratro absolut trocken

Bbspw. beispielsweiseB100, B5 Biodiesel. Die Ziffer gibt den

jeweiligen Biodieselanteil anBRA BrasilienBtL Biomass to LiquidBZ Brennstoffzellebzgl. Bezüglichbzw. beziehungsweise

Cca. CircaCNG Compressed Natural GasCTL Coal to LiquidCO2 Kohlenstoffdioxid (chemische

Formel)CO2-equiv. KohlenstoffdioxidäquivalenteC2H5OH Bioethanol (chemische Formel)

DDDGS Distillers’ Dried Grains with

SolublesDK DieselkraftstoffDME Dimethylether

EEEG Erneuerbare-Energien-GesetzETBE Ethyl-Tertiär-Butyl-Etheretc. et cetera evtl. eventuellE5, E85 Bioethanol. Die Ziffer gibt

den jeweiligen Bioethanol-anteil an

FFAEE Fetty Acid Ethyl EsterFAME Fetty Acid Methyl EsterFAPRI Food and Agricultural Policy

Research InstituteF&E Forschung und EntwicklungFFVs Flexible Fuel VehiclesFME FettmethylesterFNR Fachagentur Nachwachsende

Rohstoffe e.V.FT Fischer-Tropsch

Gggfs. gegebenenfallsGJ Giga JouleGTL Gas to Liquid

HHa HektarHTU Hydro Thermal UpgradingH2 Wasserstoff (chemische

Formel)H2O Wasser (chemische Formel)

JJ. Jahr

Kk.A. keine Angabekg KilogrammKWK Kraft-Wärme-Kopplung

Ll LiterLPG Liquified Petroleum/NaturalGas

137136

Teil 2

BiokraftstoffeDaten und Fakten

139

Tabelle 2: Prognose Kraftstoffabsatz Deutschland [Mio. t] Quelle: MWV: Ölprognose 2005

138

1. Biokraftstoffe in Deutschland1.1 Kraftstoffverbrauch

Tabelle 1: Biokraftstoffverbrauch in Deutschland 2007 [1.000 t] Quelle: BAFA/FNR

Verbrauch[1.000 t]

Verbrauch[Mio. l]

Energiegehalt[MJ/l]

Verbrauchenergie-

äquivalent [TJ]

Anteil energie-

äquivalent [%]

Dieselkraftstoff 27.635 33.295 35,87 1.194.298 52,48 %

Ottokraftstoff 20.837 28.158 32,48 914.575 40,18 %

Biodiesel 3.318 3.775 32,65 123.245 5,42 %

Pflanzenöl 838 911 34,59 31.507 1,38 %

Bioethanol 461 584 21,06 12.289 0,54 %

Gesamtkraftstoff-verbrauch

53.089 66.722 – 2.275.915 100,00 %

Dieselkraftstoff52,5 %

Ottokraftstoff40,2 %

Biodiesel5,4 %

Pflanzenöl1,4 %

Bioethanol 0,5 %

Biokraftstoffe7,3 %

Primärkraftstoffverbrauch Deutschland 2007 Quelle: BAFA/FNR10

15

20

25

30

35

2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2015 2020 2025

––– Ottokraftstoff ––– Dieselkraftstoff

Prognose Inlandsabsatz Deutschland [Mio. t] Quelle: MWV

4.61

6

3.32

0

460

838

0

500

1.000

1.500

2.000

2.500

3.000

3.500

4.000

4.500

5.000

Pflanzenöl Ethanol Biodiesel Biokraftstoffegesamt

2005: Biokraftstoffanteil » 3,6 %

2006: Biokraftstoffanteil » 6,3 %

2007: Biokraftstoffanteil » 7,3 %

Entwicklung Biokraftstoffverbrauch in Deutschland [1.000 t] Quelle: BMF/BAFA/FNR

Jahr 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2015 2020 2025

Ottokraftstoffe 25,9 25,0 23,4 22,6 22,0 21,5 21,0 20,5 17,9 15,6 13,6

Dieselkraftstoffe 28,7 29,9 29,7 30,2 30,6 30,8 31,2 31,3 30,5 28,6 26,0

Gesamt 54,6 54,9 53,1 52,8 52,6 52,3 52,2 51,8 48,4 44,2 39,6

141

Tabelle 5: Verarbeitung Raps/ Rübsen in Deutschland [Mio. t] Quelle: OVID

140

1.2 Rohstoffe

Tabelle 3: Entwicklung Rohstofferträge Quelle: BMELV, FAPRI (2008)

Tabelle 4: Entwicklung Rohstofferträge Winterraps Quelle: BMELV/Ufop

Rohstofferträge(t/ha)

1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007* 2008*

Raps 3,4 3,6 3,3 3,7 3,0 2,9 4,1 3,8 3,7 3,5 3,8

Getreide insg. 6,3 6,7 6,5 7,1 6,3 5,8 7,4 6,7 6,5 6,2 7,1

Winterweizen 7,2 7,6 7,3 7,9 6,9 6,6 8,2 7,5 7,2 7,0 8,1

Mais (USA) 8,4 8,4 8,6 8,7 8,1 8,9 10,1 9,3 9,4 k.a k.a.

Zuckerrüben 53,2 56,4 61,7 55,2 58,3 53,3 61,7 60,2 57,4 64,2 k.a.

Zuckerrohr (BRA) 62,0 62,8 55,2 64,4 66,5 71,1 72,1 68,9 70,4 71,4 k.a.

2003 2004 2005 2006 2007 2008

Anbaufläche in 1000 ha 1.218 1.267 1.323 1.410 1.539 1.365

Ernte in 1000 t 3.556 5.237 5.005 5.297 5.301 5.142

Ertrag in t/ha 2,92 4,13 3,78 3,76 3,45 3,77

3.000

3.500

4.000

4.500

5.000

5.500

1.000

1.100

1.200

1.300

1.400

1.500

1.600

2003 2004 2005 2006 2007 2008

Anbaufläche in 1000 ha Ernte in 1000 t

Entwicklung Rohstofferträge Winterraps Quelle: BMELV/Ufop

2002 2004 2005 2006 2007

Verarbeitung Raps/ Rübsen 4,5 4,9 5,6 6,1 6,6

Tabelle 6: Pflanzenölkraftstoff Entwicklung Absatz [1.000 t/a] Quelle: BMF/BMU/FNR

2004 2005 2006 2007

Absatz 5 196 1.084 838

Tabelle 7: Anzahl dez. Herstellungsanlagen Pflanzenöl Quelle: KTBL/TFZ

Stand 1999 2004 2005 2006* 2007** 2008***

Bayern BY 35 93 119 238 246 251

Baden-Württemberg BW 22 36 40 63 78 83

Nordrhein-Westfalen NW 0 16 18 72 63 63

Rheinland-Pfalz RF 2 12 14 38 38 38

Niedersachsen NI 1 13 13 55 57 60

Hessen HE 6 11 12 25 22 23

Sachsen-Anhalt ST 1 6 6 12 10 11

Brandenburg BB 0 8 9 19 15 16

Thüringen TH 5 7 9 14 15 15

Mecklenb.-Vorpommern MV 0 3 6 13 11 11

Sachsen SN 1 7 10 18 18 17

Schleswig-Holstein SH 1 4 5 7 8 8

Saarland SL 2 2 2 2 3 4

Hamburg HH 1 1 1 1 0 0

Berlin BE 1 0 0 0 1 1

Bremen HB 1 0 0 0 0 0

Gesamt 79 219 264 577 585 601

* Stand März 2007; ** Stand August 2007; *** Stand November 2008 – Aufgrund von wirtschaftlichen Schwie-rigkeiten ist nicht eindeutig, wie viele Ölmühlen 2008 vorrübergehend bzw. komplett stillgelegt worden sind

*Schätzung

1.3 Pflanzenöl

143142

0

50

100

150

200

250

BY BW NW RF NI HE ST BB TH MV SN SH SL HH BE HB Bundesländer

2004 2005 2006 2007 2008

Anzahl dezentrale Ölmühlen in Deutschland Quelle: KTBL/TFZ

Verwendung von Biodiesel nach Nutzergruppen 2007 Quelle: AGQM

266 507

850 1.106

1.238

1.976

3.552

4.390

340 450 550

700

1.000

1.500

2.500

3.320

220 227 450

750 980

1.450

2.400

2.800

0

500

1.000

1.500

2.000

2.500

3.000

3.500

4.000

4.500

5.000

2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007

Produktionskapazitäten in Deutschland

Biodieselabsatz in Deutschland

Biodieselproduktion in Deutschland

Entwicklung Biodiesel in Deutschland Quelle: Ufop, FNR, VDB

Tabelle 8: Kapazitäten, Produktion und Absatz Biodiesel in Deutschland [1.000 t/Jahr] Quelle: Ufop, FNR, VDB

Gesamtkapazität Biodieselabsatz Produktion

2000 266 340 220

2001 507 450 227

2002 850 550 450

2003 1.106 700 750

2004 1.238 1.000 980

2005 1.976 1.500 1.450

2006 3.552 2.500 2.400

2007 4.390 3.320 2.800

1.4 Biodiesel

145144

Tabelle 9: Biodieselproduktionskapazitäten in Deutschland Quelle: UFOP, AGQM, FNR

Betreiber / Werk OrtBundes-

landKapazität (t/Jahr)

Produktions-beginn

ADM Oelmühle Hamburg AG (Werk Hamburg)

Hamburg HH 580.000 seit 9/2001

ADM Soya Mainz GmbH Mainz RP 275.000 seit 11/2006

Bio-Ölwerk Magdeburg GmbH Magdeburg ST 255.000 seit 3/2003

Cargill Höchst HE 250.000

NEW Natural Energy West GmbH Marl NW 245.000 seit 4/2002

BIOPETROL INDUSTRIES AG (Werk Rostock)

Rostock MV 200.000 seit 12/2006

G.A.T.E. Global Altern. Ernergy GmbH Wittenberg ST 200.000

MUW Mitteldeutsche Umesterungswerke GmbH & Co. KG

Bitterfeld ST 180.000 seit 9/2001

BIOPETROL INDUSTRIES AG Schwarzheide BB 150.000 seit 10/2002

Rheinische Bioester GmbH Neuss NW 150.000 seit 4/2003

NUW Nordbrandenburger Umesterungs werke GmbH & Co. KG

Schwedt BB 150.000 Ende 2005

Marina Biodiesel GmbH Brunsbüttel SH 150.000 2. Hälfte 2005

Campa Biodiesel (Werk Straubing) Straubing BY 150.000 Jul 07

Biodiesel Wittenberge GmbH Wittenberge BB 150.000 seit 8/1999

Campa Biodiesel GmbH & Co. KG Ochsenfurt BY 150.000 seit 1/2000

EOP Biodiesel AG Falkenhagen BB 132.000 seit 2/2003

ADM Ölmühle Hamburg (Werk Leer) Leer NI 120.000 Sep 95

KL Biodiesel GmbH & Co. KG Lülsdorf NW 120.000

Petrotec GmbH Südlohn NW 115.000 seit 5/2002

Oelmühle Hamburg (Werk Leer) Leer NI 100.000 seit 9/1995

ecoMotion GmbH (Werk Sternberg) Sternberg MV 100.000 seit 05/2006

ecoMotion (Werk Lünen) Lünen NW 100.000 seit 10/2006

Südstärke GmbH Schrobenhausen BY 100.000

Mannheim Biofuel GmbH Mannheim BW 100.000 seit 2006

Vital Fettrecycling GmbH (Werk Emden) Emden NI 100.000 Okt 07

Emerald GmbH Ebeleben TH 100.000

Betreiber / Werk OrtBundes-

landKapazität (t/Jahr)

Produktions-beginn

BDK Biodiesel Kyritz GmbH Kyritz BB 80.000 seit 10/2003

Premicon GmbH & Co. in Lubmin Lubmin MV 60.000

G.A.T.E. Global Altern. Ernergy GmbH Halle ST 58.000 2005

TME Thüringer-Methylesterwerke GmbH & Co.

Harth-Pöllnitz TH 55.000 seit 1/2002

Emerald Biodiesel (Werk Neubrandenburg)

Neubrandenburg BB 45.000 Dez 07

ecodasa GmbH Burg BB 50.000 seit 2003

Emerald Biodiesel NeubrandenburgGmbH

Neubrandenburg BB 40.000 seit 12/2006

Rapsveredelung Vorpommern GmbH & Co. KG

Malchin MV 38.000 seit 5/2004

Ullrich Biodiesel GmbH / IFBI Kaufungen HE 35.000

BKNBiokraftstoff Nord AG (vormals BioDiesel Bokel)

Bokel NI 35.000 seit 9/2002

Nehlsen GmbH Grimmen MV 33.000 seit 09/2006

KFS-Biodiesel GmbH Cloppenburg NI 30.000 seit 8/2004

BioWerk Sohland GmbH Sohland SN 25.000 seit 7/2002

Hallertauer Hopfen-Verwertungs-gesellschaft

Mainburg BY 24.000 seit 4/1995

Kartoffelveredelung Cordes & Stoltenburg GmbH & Co. KG

Schleswig SH 15.000 seit 5/2003

ecoMotion GmbH (Werk Malchin) Malchin MV 12.000 seit 10/2001

Landwirtschaftl. ProduktverarbeitungsGmbH

Henningsleben TH 6.500 seit 4/1998

BioWerk Kleisthöhe GmbH Uckerland BB 5.000 seit 2/2003

BKK Biodiesel GmbH Rudolstadt TH 4.000 seit 12/2001

Delitzscher Rapsöl GmbH & Co. KG Wiedemar SN 4.000 seit 1/2003

Vogtland Bio-Diesel GmbH Großfriesen SN 2.000 seit 1996

voraussichtl. Gesamtkapazität Ende 2008 5.078.500

BW = Baden-Württemberg; BY = Bayern; BB = Brandenburg; HH = Hamburg; HE = Hessen; MV = Mecklenburg-Vorpommern; NI = Niedersachsen; NW = Nordrhein-Westfalen; RP = Rheinland-Pfalz;SN = Sachsen; ST = Sachsen-Anhalt; SH = Schleswig-Holstein; TH = Thüringen

147146

20

130

340310

65

226

478 461

0

100

200

300

400

500

600

7002 6002 5002 4002

Prod

uktio

n

Produktion 1.000 t

Absatz 1000 t

Entwicklung Bioethanol in Deutschland Quelle: LAB

Ethanol – E856.100 t1,3 %

Beimischung Ethanol88.500 t19,2 %

Beimischung über ETBE366.300 t

79,5 %

Ethanolabsatz in Deutschland 2007 Quelle: BAFA, FNR

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

100

Diesel, ab Werk, ohne Steuern Rohöl

Rapsöl, roh, fob Mühle Biodiesel, ab Werk, ohne Steuern

2005 2006 2007 2008

Biodiesel und Pflanzenölpreise [Cent/l] Quelle: ZMP, UFOP

Tabelle 12: Bioethanolanlagen Deutschland Quelle: FNR

2004 2005 2006 2007

Produktion 1.000 m3 30 170 430 400

Produktion 1000 t 20 130 340 310

Absatz 1000 t 65 226 478 461

KapazitätRohstoff

in Mio. l in 1.000 t

Verbio AG (Zörbig) 100 80 Getreide

Verbio AG (Schwedt) 230 200 Getreide, Zuckerrüben

CropEnergies AG (Zeitz) 360 284 Getreide, Zuckerrüben

Fuel 21 (Klein Wanzleben) 130 100 Zuckerrüben

Danisco (Anklam) 55 45 Zuckerrüben

WABIO Bioenergietechnik GmbH & Co. (Bad Köstritz) 13 10 Getreide

Bioethanolanlage Leppersdorf (Sachsenmilch AG Leppersdorf)

10 8 Melasse

KWST (Hannover) 40 32

SASOL (Herne) 76 60 Absolutierung

Gesamt 1.014 819

1.5 Bioethanol

Tabelle 10: Bioethanolproduktion Deutschland Quelle: LAB, FNR

1.6 Preise

Gesamtabsatz 460.900 t

149148

200

400

600

800

1.000

1.200

1.400

Jul 0

6

Aug

06

Sep

06

Okt 0

6

Nov

06

Dez

06

Jan

07

Feb

07

Mrz

07

Apr 0

7

Mai

07

Jun

07

Jul 0

7

Aug

07

Sep

07

Okt 0

7

Nov

07

Dez

07

Jan

08

Feb

08

Mrz

08

Apr 0

8

Mai

08

Jun

08

Sonnenblumeöl

Sojaöl

Palmöl

Rapsöl

Entwicklung Pflanzenölpreise [EUR/t] Quelle: ZMP

Tabelle 13: Entwicklung Pflanzenölpreise [EUR/t] Quelle: ZMP

Jan

05

Mrz

05

Mai

05

Jul 0

5

Sep

05

Nov

05

Jan

06

Mrz

06

Mai

06

Jul 0

6

Sep

06

Nov

06

Jan

07

Mrz

07

Mai

07

Jul 0

7

Sep

07

Nov

07

Jan

08

Mrz

08

Mai

08

Jul 0

8

Sep

08

Nov

08

Super Verbraucherpreis Ct/I

Normalbenzin davon: Produktionspreis* Ct/I

Diesel Verbraucherpreis Ct/I

Rohölpreis UK Brent

140

120

100

80

60

40

20

0

180

160

Fossile Kraftstoffpreise (Verbraucherpreise Tankstelle, [Cent/l]) Quelle: MWV

Tabelle 14: Fossile Kraftstoffpreise (Verbraucherpreise Tankstelle, [Cent/l]) Quelle: MWV

Sonnenblumeöl Sojaöl Palmöl Rapsöl

Jan 07 545,96 543,80 456,60 627,40

Feb 07 541,84 548,25 462,76 592,50Mrz 07 539,16 541,25 470,33 572,75Apr 07 555,75 561,00 525,73 576,25Mai 07 612,59 584,60 569,65 605,00Jun 07 686,75 619,00 594,75 629,50Jul 07 731,00 642,25 593,50 667,00Aug 07 802,91 684,40 595,40 706,40Sep 07 904,14 709,75 601,41 778,75Okt 07 1.023,50 717,00 680,54 853,60Nov 07 987,09 781,00 646,71 887,50Dez 07 1.005,98 808,50 656,99 971,25Jan 08 1.151,87 864,80 711,80 958,60Feb 08 1.245,83 971,00 792,54 968,75

Mrz 08 1.209,68 967,00 818,58 983,75Apr 08 1.200,40 894,80 740,15 921,20Mai 08 1.268,88 917,36 766,97 971,24Jun 08 1.251,06 984,00 779,29 1.025,00

Diesel Super Normalbenzin RohölpreisJan 05 96,4 109,9 107,8 44,23Mrz 05 101,7 115,1 112,9 52,91Mai 05 104,5 119,4 117,1 48,56Jul 05 111,5 126,6 124,3 57,58Sep 05 112,9 136,2 133,9 62,91Nov 05 110,6 123,5 121,5 55,17Jan 06 110,3 126,9 124,5 63,05Mrz 06 111,9 126,8 124,8 62,09Mai 06 113,7 135,1 132,7 69,83Jul 06 115,9 138,2 136,2 73,66Sep 06 110,3 124,5 122,5 61,71Nov 06 108,3 120,9 118,9 58,92Jan 07 108,3 123,7 121,4 53,68Mrz 07 112,0 130,1 127,6 62,15Mai 07 114,5 139,0 137,0 67,23Jul 07 116,5 138,2 136,2 77,01Sep 07 118,4 136,5 135,0 76,87Nov 07 131,3 141,9 141,0 92,61Jan 08 126,3 137,5 137,2 92,00Mrz 08 133,4 141,8 141,8 103,66Mai 08 145,8 148,6 148,6 122,73Jul 08 149,2 152,9 152,9 133,18Sep 08 136,9 146,6 146,6 98,13Nov 08 120,8 121,8 121,6 52,51

Für Ottokraftstoffe ist laut DIN EN 228die Beimischung von bis zu 5% Bioetha-nol2) bzw. 15% ETBE erlaubt.

Die Qualitäts-Norm für DieselkraftstoffDIN EN 590 begrenzt die Zumischungvon Biodiesel1) auf 5%, die DIN 51628auf 7%.

151150

LandBiodieselkapazität in 1.000 t

2004 2005 2006 2007 2008

Deutschland 1.088 1.903 2.681 4.361 5.079

Frankreich 502 532 775 780 1.980

Italien 419 827 857 1.366 1.566

Spanien 70 100 224 508 1.267

Großbritannien 15 129 445 657 726

Belgien 0 55 85 335 665

Niederlande 0 0 0 115 571

Griechenland 0 35 75 440 565

Österreich 100 125 134 326 485

Polen 0 100 150 250 450

Portugal 0 6 146 246 406

Bulgarien 0 0 0 65 215

Schweden 8 12 52 212 212

Slowakei 0 89 89 99 206

Tschechien 0 188 203 203 203

Ungarn 0 0 12 21 186

Finnland 0 0 0 0 170

Litauen 0 10 10 42 147

Dänemark 44 81 81 90 140

Estland 0 10 20 35 135

Lettland 0 5 8 20 130

Rumänien 0 0 0 81 111

Irland 0 0 0 6 80

Slowenien 0 17 17 17 67

Malta 0 2 3 8 8

Zypern 0 2 2 6 6

Luxemburg 0 0 0 0 0

EU 27 2.246 4.228 6.069 10.289 15.776

Tabelle 16: Biokraftstoffquotengesetz (BioKraftQuG) ab 2007

Jahr QuoteDieselkraftstoff

QuoteOttokraftstoff

Gesamt-quote

2007 4,4 % 1,2 % –

2008 2,0 % –

2009 2,8 % 6,25 % 5,25 %*

2010 3,6 % 2,8 %* 6,75 % 6,25 %*

2011 7,00 %

2012 7,25 %

2013 7,50 %

2014 7,75 % 6,25 %*

2015 4,4 % 3,6 % 2,8 %* 8,00 % 3,00 %*

2. Biokraftstoffe EU272.1 Biodiesel

Tabelle 17: Biodieselkapazitäten EU 27 Quelle: EBB,Ufop (2008)

1.7 Aktuelle Rahmenbedingungen Deutschland

*Gesetzentwurf Okt. 2008

Tabelle 15: Energiesteuergesetz (EnergieStG)

JahrBiodiesel Pflanzenöl

(Energiesteuer in Cent/l)

Aug. 2006 9 0

2007 9 2,15

2008 15 10

2009 21 18,3* 18

2010 27 24,5* 26

2011 33 30,4* 33

2012 45 42,2* 45

2013 45 45,0* 45

*Gesetzentwurf Okt. 2008

1) Biodiesel/FAME nach DIN EN 14214 2) unvergällt > 99 % (Bioethanol nach Entwurf DIN EN 15376)

153152

Tabelle 18: Biodieselproduktion in den EU 27 Quelle: Europäischer Biodieselverband (EBB), 2008

LandBiodieselproduktion in 1.000 t

2004 2005 2006 2007

Deutschland 1.035 1.669 2.662 2.890

Frankreich 348 492 743 872

Italien 320 396 447 363

Österreich 57 85 123 267

Portugal 1 91 175

Spanien 13 73 99 168

Belgien 1 25 166

Großbritannien 9 51 192 150

Griechenland 3 42 100

Dänemark 70 71 80 85

Niederlande 18 85

Polen 100 116 80

Schweden 1,4 1 13 63

Tschechien 60 133 107 61

Slowakei 15 78 82 46

Finnland 0 39

Rumänien 10 36

Litauen 5 7 10 26

Slowenien 8 11 11

Lettland 5 7 9

Bulgarien 4 9

Ungarn 0 7

Irland 4 3

Malta 2 2 1

Zypern 1 1 1

Estland 7 1 0

Luxemburg 0 0

Weitere Länder 1.551 2.676 4.201 –

EU 27 1.933 3.184 4.890 5.713

0

500

1.000

1.500

2.000

2.500

3.000

3.500

Deut

schl

and

Fran

kreic

h

Italie

n

Öste

rreic

h

Portu

gal

Span

ien

Belg

ien

Groß

brita

nnien

Griec

henl

and

Däne

mar

k

2004 2005 2006 2007

Biodieselproduktion EU 27 [1.000 t] Quelle: EBB, 2008

155154

0

100

200

300

400

500

600

Fran

krei

ch

Deut

schl

and

Span

ien

Pole

n

Schw

eden

Italie

n

Tsch

echi

en

Slow

akei

Unga

rn

Nied

erla

nde

Litau

en

Groß

-br

itann

ien

Lett

land

Finn

land

in Mio. Liter

Bioethanol Produktion EU 2007 Quelle: ebio

Tabelle 19: Bioethanol Produktion EU Quelle: ebio

Land 2004 2005 2006 2007

Frankreich 101 144 293 539

Deutschland 25 165 431 394

Spanien 254 303 396 348

Polen 48 64 161 155

Schweden 71 153 140 70

Italien 0 8 78 60

Tschechien 0 0 15 33

Slowakei 0 0 0 30

Ungarn 0 35 34 30

Niederlande 14 8 15 14

Litauen 0 8 18 20

Großbritannien 0 0 0 20

Lettland 12 12 12 18

Finnland 3 13 0 0

Gesamt 528 913 1.593 1.731

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

Fran

krei

ch

Deut

schl

and

Span

ien

Italie

n

Öste

rrei

ch

Unga

rn

Belg

ien

Schw

eden

Pole

n

Groß

-br

itann

ien

Tsch

echi

en

Finn

land

Nied

erla

nde

Litau

en

Rum

änie

n

Lett

land

Bulg

arie

n

in Mio. Liter

Produktionskapazität Bioethanol 2008 EU Quelle: ebio

Tabelle 20: Bioethanol Produktionskkapazität EU 2008 Quelle: ebio

Land in Mio. Liter

Frankreich 1.325

Deutschland 989

Spanien 553

Italien 302

Österreich 240

Ungarn 210

Belgien 182

Schweden 155

Polen 136

Großbritannien 70

Tschechien 65

Finnland 47

Niederlande 35

Litauen 31

Rumänien 18

Lettland 12

Bulgarien 10

2.2 Bioethanol

157156

Tabelle 21: Mineralöl- bzw. Energiesteuer und MwSt. auf Kraftstoffe Quelle: MWV

Mineralöl- bzw. Energiesteuer und Mehrwertsteuer auf Kraftstoffe

Ottokraftstoff Dieselkraftstoff Mehrwertsteuer(auf Diesel- & Ottokraft-

stoffe in %)EURO je 1.000 l

Belgien 592,19 331,11 21,0

Dänemark 540,96 366,19 25,0

Deutschland 654,50 470,40 19,0

Estland 287,60 245,42 18,0

Finnland 587,88 319,71 22,0

Frankreich 602,30 425,80 19,6

Griechenland 313,00 260,00 15,0

Großbritannien 708,74 708,74 15,0

Irland 442,68 368,06 21,0

Italien 564,00 416,00 20,0

Lettland 295,28 251,48 18,0

Litauen 288,17 245,89 18,0

Luxemburg 462,09 290,35 15,0

Malta 309,81 245,52 18,0

Niederlande 664,90 380,40 19,0

Österreich 426,57 335,32 20,0

Polen 424,50 306,97 22,0

Portugal 582,95 364,41 21,0

Schweden 544,50 400,30 25,0

Slowakei 455,05 425,69 19,0

Slowenien 400,03 323,30 20,0

Spanien 395,69 302,00 16,0

Tschechien 419,29 352,36 19,0

Ungarn 426,34 352,18 20,0

Zypern 301,69 246,81 15,0

Tabelle 22: EU-Mengenziele für den Biokraftstoffanteil 2006 – 2010Quelle: EU-Kommission, Stand 01/2007

Anhang 2: Nationale Richtwerte für den Biokraftstoffanteil 2006 – 2010

Land 2006 2007 2008 2009 2010

Österreich 2,50 4,30 5,75 5,75 5,75

Belgien 2,75 3,50 4,25 5,00 5,75

Zypern

Tschechien 1,78 1,63 2,45 2,71 3,27

Dänemark 0,10

Estland 2,00 5,75

Finnland

Frankreich 5,75 7,00

Deutschland 2,00 5,75

Griechenland 2,50 3,00 4,00 5,00 5,75

Ungarn 5,75

Irland 1,14 1,75 2,24

Italien 2,00 2,00 3,00 4,00 5,00

Lettland 2,75 3,50 4,25 5,00 5,75

Litauen 5,75

Luxemburg 2,75 5,75

Malta

Niederlande 2,00 2,00 5,75

Polen 1,50 2,30 3,45 4,60 5,75

Portugal 2,00 3,00 5,75 5,75 5,75

Slowakei 2,50 3,20 4,00 4,90 5,75

Slowenien 1,20 2,00 3,00 4,00 5,00

Spanien

Schweden 5,75

Großbritannien 2,001 2,802 3,503

EU 5,454

Quelle: Fortschrittsbericht Biokraftstoffe KOM (2006) 8451 2,5 % nach Volumen bei 100 % Biodiesel 2 3,75 % nach Volumen bei einem Biodieselanteil von 66 % am Ge-samtbiokrftstoffabsatz 3 5 % nach Volumen 4 Anteil für diejenigen Mitgliedsstaaten, die einen Richtwert für2010 mitgeteilt haben

2.3 Rahmenbedingungen EU27

159158

Tabelle 23: Verwendung von Biokraftstoffen in den EU 25

Anhang 1: Fortschritte bei der Verwendung von Biokraftstoffen in den Mitgliedsstaaten 2003 – 2005

LandBiokraftstoff-anteil 2003

(in %)

Biokraftstoff-anteil 2004

(in %)

Biokraftstoff-anteil 2005

(in %)

Nationales Richtziel 2005

(in %)

Österreich 0,06 0,06 0,93 2,50

Belgien 0,00 0,00 0,00 2,00

Zypern 0,00 0,00 0,00 1,00

Tschechien 1,09 1,00 0,05 3,701

Dänemark 0,00 0,00 k.A. 0,10

Estland 0,00 0,00 0,00 2,00

Finnland 0,11 0,11 k.A. 0,10

Frankreich 0,67 0,67 0,97 2,00

Deutschland 1,21 1,72 3,75 2,00

Griechenland 0,00 0,00 k.A. 0,70

Ungarn 0,00 0,00 0,07 0,60

Irland 0,00 0,00 0,05 0,06

Italien 0,50 0,50 0,51 1,00

Lettland 0,22 0,07 0,33 2,00

Litauen 0,00 0,02 0,72 2,00

Luxemburg 0,00 0,02 0,02 0,00

Malta 0,02 0,10 0,52 0,30

Niederlande 0,03 0,01 0,02 2,001

Polen 0,49 0,30 0,48 0,50

Portugal 0,00 0,00 0,00 2,00

Slowakei 0,14 0,15 k.A. 2,00

Slowenien 0,00 0,06 0,35 0,65

Spanien 0,35 0,38 0,44 2,00

Schweden 1,32 2,28 2,23 3,00

Großbritannien 0,0262 0,04 0,18 0,193

EU-25 0,5 % 0,7 % 1,0 % (Schätzung) 1,4 %

Quelle: Nationale Berichte gemäß Biokraftstoffrichtlinie, Fortschrittsbericht Biokraftstoffe KOM (2006) 8451 2006 2 0,03% nach Volumen – entspricht 0,26% bezogen auf den Energiegehalt bei 100% Biodiesel 3 0,03% nach Volumen – entspricht 0,19% bezogen auf den Energiegehalt bei einem 50:50 Verhältnis Bioethanol– Biodiesel

0

5

10

15

20

25

1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007

Ethanolproduktion Brasilien [Mio. m3] Quelle: F.O.Licht, 2007

3

4

5

6

7

1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007

Anbauflächen Zuckerrohr in Brasilien [Mio. ha] Quelle: FAPRI, 2008

3. Kenngrößen Biokraftstoffe in Brasilien

161160

50

60

70

80

1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007

Durchschnittliche Erträge Zuckerrohr Brasilien [t/ha] Quelle: FAPRI, 2008

10

15

20

25

1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007

Anbaufläche Soja in Brasilien [Mio. ha] Quelle: FAPRI, 2008

2,0 2,1 2,2 2,3 2,4 2,5 2,6 2,7 2,8 2,9 3,0

1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007

Durchschnittliche Erträge Soja in Brasilien [t/ha] Quelle: FAPRI, 2008

163162

0

20

40

60

80

100

120

1980 1990 2000 2010 2020 2030

Mio.

Barre

l/Tag

Sonstige Entwicklungsländer

Mittlerer Osten

IndienChina Transformationsländer

OECD

In China, Indien und anderen Entwicklungsländern steigt die Ölnachfrage amstärksten Quelle: IEA, World Energy Outlook 2007

500

2.000

2.500

2003 2030

Millio

nen

Fahr

zeug

USA Japan EU25 Russia China India Rest of World

1.000

1.500

Der Fahrzeugbestand wächst in den Entwicklungsländern am stärksten (Referenzszenario) Quelle: IEA, World Energy Outlook 2007

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

1980 1990 2000 2010 2020 2030

Mrd.

Tonn

en Ö

läquiv

alent

e

Sonstige Kraftstoffe

Biokraftstoffe

Öl

Öl wird auch in Zukunft die Energieversorgung des Transportsektors dominie-ren. Biokraftstoffe werden laut IEA weiterhin eine marginale Rolle spielen

Quelle: IEA, World Energy Outlook 2007

4. Energieversorgung weltweit nach IEA

164

Herausgeber

Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V. (FNR)Hofplatz 1 • 18276 GülzowTel. : 0 38 43 / 69 30-0Fax: 0 38 43 / 69 30-1 [email protected] • www.fnr.de

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