Der Beitrag der Biokraftstoffe zur Energiewende in Deutschland - Stefan Majer, Karin Naumann, Franziska Müller-Langer - Haus Düsse, 22.11.2012

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Der Beitrag der Biokraftstoffe zur Energiewende in
Deutschland
Stefan Majer, Karin Naumann, Franziska Müller-Langer

                                        Haus Düsse, 22.11.2012
Agenda

  Einleitung
  Aktueller Stand der Biokraftstoffproduktion
  Verkehrsträger und deren Anforderungen
  Zukünftige Anforderungen an Biokraftstoffe
  Fazit

                                                2
Einleitung:
Erneuerbare Energien, Stand 2011
                                         Erneuerbare Energien im Überblick
                                                         Stand Juli 2011                               Biomasse 2010
               40
                                                                                                       70 % Endenergieverbrauch
                                                               35 %                                    32 % Strom
               35
                                                                                                       92 % Wärme
               30                                                                                      100 % Kraftstoff
    Prozent

               25

               20                     18 %
                                                17 %
               15                                                                    14 %
                      10,9 %
                                                                           9,5 %                           10 %
               10
                                                                                               5,8 %
                5

                0
                       2010         Ziel 2020   2010      Ziel 2020        2010    Ziel 2020   2010      Ziel 2020
                     Endenergieverbrauch               Strom                   Wärme            Biokraftstoff

                      ZIEL 2020                 Wasserkraft                 Windenergie          Biomasse
                      Photovoltaik              Solarthermie                Geothermie           restliche EE
              (Quelle: AGEE-Stat)
                                                                                                                            3
Einleitung
   Herausforderungen im Kontext Nachhaltigkeit

                          Umwelt- und Klimaschutz
                              (u.a. Verminderung der
                         Treibhausgasemissionen, i/dLUC,
                                    Biodiversität)

    Technikeffizienz /
     -kompatibilität                                   Versorgungssicherheit
  (u.a. hohe Gesamteffizienz                          (u.a. Verminderung der Import-
bei Verbesserung des Technik-                        abhängigkeit, Diversifizierung der
   standes, Kraftstoffqualität,                          Rohstoff-/Produktherkunft,
  Kompatibilität Infrastruktur)                      Substitution fossiler Energieträger)

              Kosteneffizienz                     Wertschöpfung
                (u.a. niedrige                   (u.a. direkte, indirekte
             Produktionskosten,                 Arbeitsplätze, ländliche
            Wettbewerbsfähigkeit)              Räume, Wirtschaftszweige)

                                                                                      4
Einleitung
Nutzungskonkurrenzen

                       5
Aktueller Stand der Biokraftstoffproduktion
                                  Internationale Produktion
                                            20
                                                                                           18,1
                                            18                                      16,6
  Biodieselprod. global in Mio. t

                                                                             15,4                 Frankreich
                                            16
                                                                      13,8
                                            14                                                    USA
                                            12                                                    Argentinien
                                            10                 9,3
                                                                                                  Brasilien
                                             8
                                                        5,9
                                             6                                                    Deutschland
                                             4   3,4
                                                                                                  Andere
                                             2
                                             -
                                                 2005   2006   2007   2008   2009   2010   2011

                                            80

                                            70                                      67,3   65,9
       Ethanolproduktion global in Mio. t

                                            60                               57,7                  Andere
                                                                      52,2
                                                                                                   Kanada
                                            50
                                                               39,1                                China
                                            40
                                                        31,0                                       Europa
                                            30   24,6
                                                                                                   Brasilien
                                            20
                                                                                                   USA
                                            10

                                             -
                                                 2005   2006   2007   2008   2009   2010   2011

                                                                                                                6
Quelle: DBFZ auf Basis F.O.Lichts World ethanol and biofuels report, 2011
Aktueller Stand der Biokraftstoffproduktion
     Biokraftstoffe in der EU

                                                                                 7
Quelle: DBFZ auf Basis u.a. F.O.Lichts World ethanol and biofuels report, 2011
Aktueller Stand der Biokraftstoffproduktion
    Rohstoffe im Biokraftstoff
                                                                     100%
                                                                                         Altspeisefette Palm      Zuckerrohr

                                                                              Palm
                                                                                             tier. Fette

                                                                                                        Soja
                                                                     90%

                                                                                         Soja Palm

                                                                                                                   Rüben
                                                                     80%

                                                                              Soja
                        Rohstoffe Biokraftstoffnutzung Deutschland

                                                                     70%

                                                                     60%

                                                                                                                                  Raps
                                                                     50%

                                                                                                        Raps
                                                                     40%                 Raps

                                                                                                                   Getreide
                                                                              Raps

                                                                     30%

                                                                     20%

                                                                     10%

                                                                      0%
                                                                            GP 2010   GP 2011        BMU 2011   BMU 2011       BMU 2011
                                                                                      Biodiesel                  Ethanol       Pflanzenöl
                                                                                                                                                        8
Quelle: DBFZ auf Basis Greenpeace, 2010 & 2011, Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit: Erneuerbare Energien in Zahlen, 2011
Verkehrsträger und deren Anforderungen
Typische Verkehrsmittel und Bioenergieträger

                                               9
Verkehrsträger und deren Anforderungen
             Kraftstoffbedarf im Straßenverkehr
                                                           Anzahl DE in Tsd.
                              0       10.000              20.000      30.000   40.000    50.000

                     Benzin
  Fahrzeuge

                                                                                                  PKW
                     Diesel                                                                       Zweiräder
                                                                                                  ÖPNV, Busse
                                                                                                  Straßengüterverkehr
  Energieverbrauch

                     Benzin                                                                       Land- und Forstwirtschaft
                                                                                                  Landwirtschaft

                     Diesel

                              0          250             500         750         1.000   1.250
                                                  Kraftstoffverbrauch DE in PJ/a

                                                                                                                        10
Quellen: DBFZ auf Basis WWF 2009, KBA 2006, HZA Stuttgart 2009
Verkehrsträger und deren Anforderungen
                    Energiebedarf weiterer Verkehrssektoren
                                                       Anzahl DE in Tsd.
                                         0    5         10         15         20     25

                          Luftverkehr                                                      Güterverkehr
 Verkehrsmittel

                                                                                           Personenverkehr
                     Binnenschifffahrt                                                     Lokomotiven
                                                                                           Straßen-, S- und U-Bahnen
                     Schienenverkehr                                                       Frachtschiffe
                                                                                           Schlepper
                          Luftverkehr                                                      Passagierschiffe
 Energieverbrauch

                                                                                           Flugzeuge 20t
                     Schienenverkehr                                                       Hubschrauber

                                         0   100         200       300        400    500
                                             Kraftstoff-/Stromverbrauch DE in PJ/a
                                                                                                                   11
Quellen: DBFZ auf Basis UBA 2009
Verkehrsträger und deren Anforderungen
     Bedarf und Bereitstellung
                                     Verbrauch
    bestand EU
     Anlagen-

      (2011)

                                    Produktion

                         Produktionskapazität
    darf
    Be-

     EU

                                  10% EE 2020
             .

                                     Verbrauch
    bestand DE
     Anlagen-

      (2011)

                                   Produktion

                         Produktionskapazität                                                                              Gesamt
                                                                                                                           Biodiesel
                                  10% EE 2020
             Bedarf DE

                                                                                                                           Bioethanol
                                   Quote 2020                                                                              HVO/HEFA

                                   Quote 2011                                                                              Biomethan

                                                        0               250               500       750        1.000      1.250        1.500
                                                                                           Menge Biokraftstoffe in PJ/a
                                                                                                                                         12
Quelle: DBFZ auf Basis BImSchG 2011, BMU 2012, IEA, BAFA, VDB, BDBe EBB, dena 2011, F.O.Lichts 2012
Zukünftige Anforderungen an Biokraftstoffe
     Biokraftstoffquote in Deutschland

                                       Benötigte Biokraftstoff-       Biokraftstoffmenge     Erhöhung des THG-

                                                                                                                                             Biokraftstoffmenge absolut in PJ/a
                                       menge steigt beim Einsatz      beim Einsatz von       Einsparziels durch die Quote
         energetisch und THG-bezogen

                                       von Biokraftstoffen mit nur    Biokraftstoffen mit    führt in Abhängigkeit der
          Vorgabe Biokraftstoffquote

                                       35% THG-Minderung              durchschnittlich 45%   THG-Minderung zu
                                                                      THG-Minderung          unterschiedlich hohen
                                                                                             Mengenbedarfen
                                       Quoten-
                                       umstellung

                                                                                                                            Mögliche
                                                                                                                            Bandbreite
                                                                                                                            der
                                       Benötigte Biokraftstoffmenge
                                                                                                                            Biokraftstoff-
                                       sinkt durch den Einsatz von
                                                                                                                            menge zur
                                       z.B. Reststoffen (mit z.B.
                                                                                                                            THG-Quoten-
                                       80% THG-Minderung)
                                                                                                                            erfüllung

Quelle: DBFZ auf Basis BImSchG ,2011; BMU, 2010                                                                                                                                   13
Zukünftige Anforderungen an Biokraftstoffe
 Aktuelle Vorschläge zur Änderung der EU RED
                                                                Änderungsentwurf der Kommission für EU RED
                     Status Quo
                                                                und FQD
Ziel                 10% erneuerbare Energien im                Weiterhin Ziel: 10% EE im Verkehr
                     Verkehrssektor 2020                        davon max. 5% Biokr. aus Nahrungsmittelrohstoffen
                                                                nach 2020 keine Biokr. aus Nahrungsmittelrohstoffen
Anrechnungen                                                    4fache Anrechnung für Biokraftstoffe aus bestimmten
auf                                                             Abfall- und Reststoffen sowie Non-Bio-Kraftstoffe
Biokraftstoffquote                                              (EE)
                     2fache Anrechnung für Biokraftstoffe aus
                     Abfall- und Reststoffen sowie              2fache Anrechnung für Biokraftstoffe aus bestimmten
                     Lignocellulose                             Stofffraktionen
Berücksichtigung     Berücksichtigung direkter                  Weiterhin Berücksichtigung von LUC-Effekten zum
LUC/iLUC             Landnutzungsänderungseffekte               bestehenden Stichtag
                     Berücksichtigung von iLUC gefordert        Zukünftig Berichterstattung der Mitgliedsstaaten zu
                                                                den ökologischen Effekten ihrer Biokraftstoffpolitik,
                                                                dabei Berücksichtigung von iLUC-Faktoren
                                                                entsprechend der eingesetzten Rohstoffe
                                                                (Anbaubiomasse):
                                                                −   Stärkehaltige: 12 g CO2-Äq./MJ
                                                                −   Zuckerhaltige: 13 g CO2-Äq./MJ
                     Bonus für Anbau auf degradierten           −   Ölhaltige: 55 g CO2-Äq./MJ
                     Flächen                                    Bonus für Anbau auf degradierten Flächen entfällt
                                                                                                                  14
Anlagenregelung      THG-Minderung von 35%, 50% ab 2017         Neuanlagen (ab 07/2014): Treibhausgasminderung
Zukünftige Anforderungen an Biokraftstoffe
Wege zur Zielerreichung 2020

 Wertigkeit   Kraftstoff/Energieträger

 1fach        Anbaubiomasse
              (zucker-, stärke- oder ölhaltig)
 2fach        •   Gebrauchtes Speiseöl, tierische Fette der Kategorie I und II
              •   zellulosehaltiges Non-Food-Material, lignocellulosehaltiges Material
 4fach        •   Algen
              •   Biomasse-Anteil von gemischten Siedlungsabfälle und Industrieabfällen
              •   Stroh, Tierdung und Klärschlamm, Tallölpech, Rohglyzerin
              •   Freie Fettsäuren aus der Herstellung von Palmöl (POME) und EFB,
                  Bagasse
              •   Traubentrester und Weintrub, Nussschalen, Hülsen, Maiskolben
              •   Rinde, Zweige, Blätter, Sägemehl und Sägespäne
              erneuerbare flüssige oder gasförmige Brennstoffe nicht biologischer
              Herkunft
 2,5fach      Elektrizität aus erneuerbaren Energiequellen in Straßenfahrzeugen mit
              Elektroantrieb
                                                                                         15
Zukünftige Anforderungen an Biokraftstoffe
Mögliche Effekte einer Mehrfachanrechnung

Beispiel Diesel:
                                                       THG-Emissionen in Mio. t CO2-Äqu.

                            0               30                     60                    90                   120                 150

                    THG
          4fach

                   Menge

                    THG
          2fach

                   Menge
    konv. KST

                    THG
      ereich.
       Ziel-

                   Menge

                    THG
          Fossil

                   Menge

                            0               10                     20                    30                    40                 50
                                                            Menge Kraftstoff in Mio. m³

                   Diesel       Raps-Biodiesel         Biodiesel aus Altspeisefett            Biodiesel aus Industrieabfallfett

    (THG: Typische Werte der RED 2009/28/EG, für Biodiesel aus Industrieabfallfett Wert für Biodiesel aus Abfallöl;
     2fach: z.B. Biodiesel aus Altspeiseöl, 4fach: z.B. Biodiesel aus org. Industrieabfallfett)

                                                                                                                                        16
Fazit

 Biokraftstoffe leisten bereits jetzt einen Beitrag zur Versorgungssicherheit und zum
 Klimaschutz und damit auch zur Energiewende in Dt.

 Im Bereich des Schwerlasttransportes und des Luftverkehrs stellen Sie die einzige
 Alternative zu fossilen KST dar.

 Die Entwicklung des Biokraftstoffsektors wird sich zukünftig stärker am
 Klimaschutzbeitrag orientieren    Damit wird die THG-Bilanz zunehmend auch zu
 einem Wettbewerbskriterium.

 Die Rahmenbedingungen für den Biokraftstoffsektor sind derzeit äußerst unsicher
    für eine Weiterentwicklung von Biokraftstofftechnologien und einen Ausbau des
 Biokraftstoffanteils ist ein abgestimmter förderpolitischer Rahmen notwendig für die
 Bioenergie.
                                                                                        17
Forschung für die Energie der Zukunft!

Ansprechpartner             DBFZ Deutsches
                            Biomasseforschungszentrum
Stefan Majer
                            gemeinnützige GmbH
Karin Naumann
                            Torgauer Straße 116
                            D-04347 Leipzig
                            Tel.: +49 (0)341 2434 – 112
                            E-Mail: info@dbfz.de
                            www.dbfz.de
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