Vision 2050 WEITERENTWICKLUNG VON RAFFINERIEN UND FLÜSSIGEN ENERGIETRÄGERN - WKO
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Vision 2050
WEITERENTWICKLUNG VON
RAFFINERIEN UND FLÜSSIGEN
ENERGIETRÄGERN
Vision 2050
Seite
ZUSAMMENFASSUNG 2
EINLEITUNG 4
1. DIE ENTWICKLUNG DER NACHFRAGE NACH FLÜSSIGEN 6
KOHLENWASSERSTOFFEN UND DIE ZUKÜNFTIGE ROLLE VON CO2-ARMEN
FLÜSSIGKRAFTSTOFFEN UND ANDEREN PRODUKTEN
1.1. Nachfragetrends 7
1.2. Flüssigkraftstoffe für den Verkehrssektor 12
1.2.A. Kein Allheilmittel 12
1.2.B. Möglichkeiten verschiedener Sektoren, ihre CO2-Emissionen zu senken 16
1.2.C. Schlussfolgerungen 25
1.3. Petrochemische Rohstoffe und andere Nicht-Kraftstoffprodukte 26
1.4. Energiespeicherung 28
2. EINE VISION FÜR DIE EUROPÄISCHE WIRTSCHAFT: RAFFINERIE 2050 30
2.1. Die Rolle des zukünftigen europäischen Raffineriesystems 32
2.2. Wege zu einer Umstellung des europäischen Raffineriesystems 33
2.3. Die Weiterentwicklung des europäischen Raffineriesystems hat bereits begonnen 39
3. QUANTITATIVE BEWERTUNG DES CO2-MINDERUNGSPOTENZIALS UND DIE DAMIT 42
VERBUNDENEN KOSTEN
3.1. THG-Emissionen aus Raffinerien 43
3.2. Die umfassende Einführung CO2-armer Kraftstoffe für leichte Kraftfahrzeuge 46
(Pkw und Nutzfahrzeuge) - Szenarien
3.3. Schlussfolgerungen 52
4. ERFORDERLICHE POLITISCHE UND REGULATORISCHE VERÄNDERUNGEN ZUR 54
UMSETZUNG DIESER VISION
4.1. Eine wirtschaftliche Chance für die EU und die Rolle der Politik 55
4.2. Revolutionäre Technologien und politische Unterstützung 55
4.3. Investitionsrendite und öffentliche Anerkennung von CO2-armen Technologien 56
4.4. Die Grundsätze eines investitionsfreundlichen politischen Handlungsrahmens 56
4.5. Der gegenwärtige energie- und klimapolitische Rahmen und seine Defizite 57
ANHÄNGE 60
ABKÜRZUNGSVERZEICHNIS 102
ANHANG / EIN KONKRETER VORSCHLAG Siehe Anhang
1
Vision 2050
ZUSAMMENFASSUNG Ein Ausblick auf die möglichen Wege hin zu einer
CO2-armen Raffinerielandschaft in der EU wurde von
Concawe1 entwickelt, der Umweltforschungsinstitution
Stabilität. Sie sind eher branchenbezogen als ganzheitlich,
und zu häufig mangelt es an Technologieneutralität.
der in Europa operierenden Mineralölgesellschaften. Mögliche Maßnahmenvorschläge im Sinne einer
Er zeigt, dass die Einführung von Technologien zur evolutionären Entwicklung der Regulierungen von
Reduktion von THG-Emissionen aus Raffinerien bis zum Kraftstoffen und Fahrzeugen:
Jahr 2050 CO2-Einsparungen von fast 80 Prozent
gegenüber dem Niveau von 1990 erzielen kann zu Kosten • Kurzfristig (bis ca. 2030) sollten regulatorische
von mindestens 50 Mrd. Euro. Der Ausblick versteht sich Änderungen und Korrekturen am bestehenden
allerdings nicht als Roadmap, da die CO2-Effizienz rechtlichen Rahmen vorgenommen werden; das
bestehender Anlagen in Zusammenhang mit lokalen und betrifft insbesondere die Erneuerbare-Energien-
strukturellen Beschränkungen bestimmen werden, wie Richtlinie RED und die Fahrzeugemissionsstandards
und zu welchen Kosten einzelne Raffinerien diese höhere auf der Basis von Tank-to-Wheel. Damit würden die
CO2-Effizienz erreichen. Dennoch zeigen die Wege hin zu Entwicklung und der Einsatz von Technologien für
einer CO2-armen Industrie den potenziellen Beitrag der CO2-arme Kraftstoffe und effiziente Fahrzeuge
Branche zur Umstellung auf eine CO2-arme Wirtschaft. gefördert.
Im Rahmen des Pariser Übereinkommens hat sich die Kombinationen neuer Rohstoffe – wie zum Beispiel
Eine von Ricardo Energy & Environment für Concawe • Mittelfristig (nach 2030) sollte für alle
EU zum Ziel gesetzt, im Kampf gegen den globalen Biomasse und pflanzliche Öle, Abfall und abgeschiedenes
erarbeitete Studie, die sich mit leichten Nutzfahrzeugen Wirtschaftsbereiche ein branchenübergreifender
Klimawandel eine führende Rolle zu übernehmen. Die CO2 – in einen hocheffizienten Produktionsprozess
in der EU befasst, bewertet u.a. die potenziellen Ansatz mit einheitlichen CO2-Kosten geschaffen
europäische Raffinerieindustrie sieht sich diesem Ziel eingehen. Des Weiteren kann sie den Einsatz von
Auswirkungen des großflächigen Einsatzes von CO2- werden. Die Einführung eines einheitlichen CO2-
verpflichtet und wird ihren Beitrag zur Zielerreichung Ökostrom und Wasserstoff in den Raffinerien armen Flüssigkraftstoffen in hocheffizienten Marktes für den Straßenverkehr wäre ein erster
leisten. ausbauen und verstärkt Synergien mit anderen konventionellen Fahrzeugen in einer 50/50-Kombination Schritt in diese Richtung.
Branchen in Form von integrierten Clustern nutzen. Die mit Elektrofahrzeugen. Sie kommt zu dem Schluss, dass
Die globale Nachfrage nach flüssigen Kohlenwasser- Flexibilität und Belastbarkeit der Infrastruktur der THG-Lebenszyklusemissionen bis 2050 potenziell auf • Auf lange Sicht sollte es einen gemeinsamen CO2-
stoffen – als Kraftstoffe für den Verkehr, als Raffinerieindustrie, darunter auch für den Produkt- weniger als 13 Prozent des Niveaus von 2015 reduziert Markt für die gesamte Volkswirtschaft mit einem
petrochemische Rohstoffe und für andere Anwendungen vertrieb, ermöglichen es, dass sich dieser Wandel zu werden könnten. Bei einer Betrachtung über den gesamten branchenübergreifenden Ansatz auf der Basis eines
– soll bis mindestens 2040 weiter wachsen. Diese vergleichsweise niedrigen Kosten und mit sofortiger Lebenszyklus [im Gegensatz zu einer "Tank-to-Wheel"- einheitlichen CO2-Preises geben.
Produkte verfügen über eine konkurrenzlos hohe CO2-Reduktionswirkung vollziehen kann. Betrachtung] könnten 90% geringere Emissionen im
Energiedichte und sind leicht zu transportieren, was sie Vergleich zu 1990 erreicht werden. Verglichen mit einem Während der Umstellung auf eine CO2-arme Wirtschaft
zur idealen Basis für Transport und Speicherung von Durch Investitionen in F&E-Projekte sowie den Szenario, in dem Elektrofahrzeuge dominieren (100 sollten aufgrund der hohen Kosten für innovative
Energie macht. Während für einige ihrer Anwendungen frühzeitigen Einsatz neuer Technologien engagiert sich Prozent der Zulassungen Elektrofahrzeuge ab 2040), sind Technologien geeignete Maßnahmen ergriffen werden, um
(z. B. Pkw, bei denen die Elektrifizierung eine wichtige die europäische Raffinerieindustrie bereits für die beide Optionen laut Ricardo sowohl im Hinblick auf THG- die internationale Wettbewerbsfähigkeit der Unternehmen
Rolle übernehmen soll) Alternativen entwickelt werden, Umstellung auf eine CO2-arme Wirtschaft. Diese Reduktionen als auch auf Kosten für den Endverbraucher in der EU zu bewahren und die Produktionsverlagerung
ist es weiterhin schwierig flüssige Kohlenwasserstoffe Technologien, die ihre Wirksamkeit in der Praxis schon und die Gesellschaft in etwa gleichwertig. ins Ausland zu vermeiden.
im Schwerlast- und Seeverkehr, in der Luftfahrt und als unter Beweis gestellt haben, müssen in großem Umfang
Rohstoff für die petrochemische Industrie zu ersetzen. umgesetzt werden. Innovative Lösungen werden den Um Investitionen in CO2-arme Technologien zu fördern,
Einsatz neuer Rohstoffe möglich machen und die sollte die Politik Investoren für den Einsatz von
Treibhausgasemissionen (THG) von Raffinerien Risikokapital belohnen. Den gegenwärtigen Energie- und 1
Die wissenschaftliche und technische Organisation der
Daher ist es von großer Wichtigkeit für die industriellen Klimavorschriften fehlt langfristige Berechenbarkeit und europäischen erdölverarbeitenden Industrie.
sowie der Nutzung ihrer Produkte reduzieren. Im
und energetischen Wertschöpfungsketten in der EU
Zuge dessen wird die EU ihre globale Führungsrolle bei
sowie für ihre Bürger, dass die CO2-Intensität flüssiger
CO2-armen Technologien die in die ganze Welt
Kohlenwasserstoffe schrittweise gesenkt wird. Die exportiert werden, ausbauen und festigen.
europäische Raffinerieindustrie ist in einer guten
Position, ihr Geschäftsmodell im Sinne dieses Zieles
konsequent weiter zu entwickeln, indem vermehrt
3
Vision 2050
Vision 2050
Um diese ehrgeizigen Ziele zu erreichen, muss die EU all ihre Ressourcen einsetzen und
sämtliche Stakeholder und verschiedene Gesellschaftsgruppen in den Prozess einbinden.
Das erfordert einen ganzheitlichen rechtlichen Rahmen, eine durchsetzungsstarke
Politik und eine wirtschaftliche Strategie, die Unternehmen dazu veranlasst, in eine CO2-
arme Wirtschaft zu investieren, und Verbraucher dazu anregt, CO2-arme Technik zu
verwenden.
EINLEITUNG Die erdölverarbeitende Industrie und die Logistik für Mineralölprodukte in Europa
bestehen seit weit mehr als 100 Jahren. Sie haben sich permanent weiterentwickelt, an
Markt- und regulatorische Erfordernisse angepasst und dabei gleichzeitig zuverlässige
und bezahlbare Energie sowie weitere für die Gesellschaft essenzielle Produkte und
Dienstleistungen geliefert. Trotz des Einsatzes von energieintensiveren Verfahren für die
Herstellung saubererer Kraftstoffe hat der europäische Raffineriesektor seine
durchschnittliche Energieeffizienz allein von 1992 bis 2014 um etwa 13 Prozent verbessert
(siehe Anhänge 1 und 2A).
Die Mineralölindustrie in der EU unterliegt bereits einem Wandel. Dabei setzt sie auf ihre
technologische Exzellenz, ihren Unternehmergeist und Kundenansprache. Aus Erdöl
hergestellte flüssige Kraftstoffe im Gemisch mit Biokraftstoffen werden in immer
sparsameren Fahrzeugen eingesetzt, was zu niedrigeren CO2- Emissionen pro Kilometer,
pro Insasse und pro Ladungseinheit führt. Tankstellen in ganz Europa bieten ihren Kunden
ein immer breiteres Angebot an Produkten und Dienstleistungen an. Weitere Beispiele
sind die Umwandlung von Raffinerien in Bio-Raffinerien, die Entwicklung nachhaltiger
Biokraftstoffe und die Produktion von Wasserstoff mit Hilfe von Ökostrom. Das ist nur ein
Auf der Weltklimakonferenz COP21 in Paris im
kleiner Ausschnitt der umfangreichen Investitionen und Aktivitäten der Branche in der
Dezember 2015 einigte man sich darauf, darauf
Forschung und Entwicklung.
hinzuarbeiten, den globalen Temperaturanstieg auf NDCs DER EU
„deutlich unter 2° C" oberhalb des vorindustriellen
Zusätzlich zu einer Reduktion der CO2-Emissionen nimmt die EU-Energiestrategie die
Niveaus, möglicherweise sogar auf 1,5°C zu begrenzen. Der Europäische Rat legte als gemeinsames verbindliches Luftqualität und die Umstellung auf eine Kreislaufwirtschaft in Angriff: Dazu muss der
Die Europäische Union gibt mit ihren national
Ziel für die EU beziehungsweise ihre Mitgliedstaaten eine Wert von Produkten, Materialien und Ressourcen in der Wirtschaft möglichst lange
festgelegten Beiträgen (Nationally Determined erhalten und die Abfallentstehung minimiert werden. Mit Innovationen und Initiativen, die
Contributions, NDCs) den Takt vor. Verringerung der eigenen Treibhausgasemissionen bis 2030
auf die Verbesserung der Luftqualität, Abfallminimierung und Wiederverwendung
im Vergleich zu 1990 von mindestens 40 Prozent fest ausgerichtet sind, engagiert sich die Mineralölindustrie der EU stark in diesen wichtigen
Die EU hat sich mehrerer ehrgeiziger Zielen (Nationally Determined Contributions, NDCs). Bereichen.
verschrieben. Sie hat sich ein verbindliches Ziel für die
Verringerung der Treibhausgasemissionen bis 2030 um Die Branche wird auch zukünftig ihre Produktionsanlagen und Geschäftsmodelle
• Das Ziel besteht aus absoluten Treibhausgasreduktionen
mindestens 40 Prozent gegenüber 1990 gesetzt. kontinuierlich weiterentwickeln und ihre Rolle in der Energiewende spielen. In den
Gleichzeitig arbeitet die Europäische Kommission an in der gesamten EU-Volkswirtschaft gegenüber dem kommenden Jahrzehnten werden dazu ganz erhebliche Investitionen in CO2-arme
einem noch längerfristigen Ansatz: Im Jahr 2011 wurde Emissionsniveau von 1990 für den Zeitraum von 2021 Energielösungen benötigt. Diese Anstrengungen müssen von politischen
eine Roadmap für 2050 entworfen, die eine Verringerung bis 2030. Rahmenbedingungen begleitet werden, die auf den Prinzipien von Technologieneutralität,
der THG-Emissionen um 80-95 Prozent im Vergleich zu Kosteneffizienz und freiem Wettbewerb beruhen. Da die Kosten für die Umsetzung CO2-
1990 fordert. Diese wird zurzeit überprüft. Die Roadmap armer Lösungen wahrscheinlich hoch sind werden geeignete Maßnahmen benötigt, um
• Die Berücksichtigung von LULUCF (Land Use, Land-Use die internationale Wettbewerbsfähigkeit der Industrie in der EU zu sichern. Wird hier
legt Bereiche für die THG-Reduktionsziele in
Schlüsselsektoren fest, darunter 83-87 Prozent für die Change and Forestry - Landnutzung, Landnutzungs- nichts unternommen, besteht das Risiko, dass Produktionsaktivitäten in Länder mit
Industrie und 54-67 Prozent für den Verkehr. Die änderungen und Forstwirtschaft) im 2030er- niedrigeren Klimazielen verlagert werden, was zu höheren Produktimporten bei
niedrigerer Versorgungssicherheit führen würde.
Erreichung dieser Zielset-zungen bei Aufrechterhaltung Minderungsrahmen wird so bald wie möglich erfolgen.
der Wettbewerbs-fähigkeit der Wirtschaft und
Dieses Dokument präsentiert eine Vision für die Entwicklung der europäischen
Lebensqualität der Bürger stellt eine riesige
• Kein Beitrag durch internationale Emissionsrechte. Mineralölwirtschaft. Es analysiert die zukünftige Rolle flüssiger Kraftstoffe und anderer
Herausforderung für die Europäische Union dar. Dies
Produkte in Verbindung mit den langfristigen EU-Klimaschutzzielen bis 2050 und darüber
wird Veränderungen insbesondere im gesamten EU-
hinaus. Es befasst sich auch damit, wie Raffinerien ihre Effizienz steigern und in ein
Energiesystem und im Verbraucher-verhalten erfordern.
Industrie-Cluster integriert werden können.
Innovative Lösungen, die sowohl technische Exzellenz
für ihre Entwicklung als auch entsprechende Mittel zur
Finanzierung benötigen, sind dafür unverzichtbar.
5
Vision 2050
1.
DIE ENTWICKLUNG DER 1.1. Nachfragetrends
NACHFRAGE NACH FLÜSSIGEN Das Raffinieren von Rohöl ergibt eine riesige Palette von
Produkten, die die Bedürfnisse von Bürgern und
Wirtschaft erfüllen. Etwa 65 Prozent des in EU-Raffinerien
Faktor wird auch die Geschwindigkeit sein, mit der neue
Technologien, Geschäftsmodelle und Ersatzprodukte im
Verkehrssektor und anderen Branchen entstehen — zum
KOHLENWASSERSTOFFEN UND verarbeiteten Rohöls werden als (überwiegend flüssige)
Kraftstoffe verwendet. Ungefähr 10 Prozent finden ihre
Anwendung als Rohstoffe in der Petrochemie und weitere
Beispiel Car-Sharing-Modelle, integrierte Transportsys-
teme, autonomes Fahren und zunehmende Urbani-
sierung.
DIE ZUKÜNFTIGE ROLLE VON CO2- 25 Prozent werden für andere Produkte wie z.B. Heizöl
verwendet. Die Nachfrage nach Mineralölprodukten wird auch durch
politische Maßnahmen beeinflusst, die über die
ARMEN FLÜSSIGKRAFTSTOFFEN Die weitere Entwicklung der Weltölnachfrage hängt von
verschiedenen Faktoren ab. Dazu gehören der Ölpreis
und der wirtschaftliche und gesellschaftliche Wandel in
Reduzierung von Treibhausgasemissionen auf den
Klimawandel und über die Reduzierung des Ausstoßes
von Luftschadstoffen auf die Umwelt abzielen. Die
UND ANDEREN PRODUKTEN wichtigen Nachfrageregionen wie China und Indien. Ein
ABBILDUNG 1: MINERALÖLERZEUGNISSE
Implementierung dieser Maßnahmen wird vor allem,
aber nicht ausschließlich im Verkehrssektor von
Öl
ERDÖLVERARBEITUNG,
Raffinerie
EU-DURCHSCHNITT,
REFERENZJAHR 2008
Produkte
65% 25% 10%
Petrochem.
Andere Rohstoffe
Mobilität Produkte
Diesel Benzin Olefine
Benzin Schweröl Aromaten
Kerosin Flüssiggas andere
Schweröl Bitumen
Flüssiggas Schmierstoffe
Petrolkoks
Heizöl
Quellen : EUROSTAT, EUROSTAT, http://ec.europa.eu/eurostat/statistics-explained/index.php/File:Consumption_of_oil_EU-28,_2015,_percentage.png
und Wood Mackenzie langfristiger Ausblick Produktmärkte H2 2017 Nachfrage in der EU 28, NOR, CH, ISL für 2015.
7
Vision 2050 Vision 2050
zunehmender Wichtigkeit sein. So werden zum Beispiel Ölverbrauch bis 2040 weiter wachsen wird. Das liegt Gebäuden und bei der Stromerzeugung durch die Schmierstoffe, Wachse und Bitumen eine geringere
Kraftstoffverbrauchsstandards für Pkw und Lkw, die in daran, dass der rückläufige Ölverbrauch von Pkw, wachsende Nachfrage in der Petrochemie, Luftfahrt, bei Abnahme erwartet wird. 2015 prognostizierten Concawe
China, der EU und den USA eingeführt werden, kurzfristig Schiffen und Lkw mehr als ausgeglichen wird. und Wood MacKenzie, dass die Nachfrage nach Raffineri-
eine wichtige Rolle spielen, indem sie das 2
Das New Policy Szenario der IEA WEO 2017 berücksichtigt von eerzeugnissen (Mineralölprodukte plus Biokraftstoffe)
Nachfragewachstum bei mehrheitlich flüssigen Ländern angekündigte weitreichende politische Verpflichtungen Für Europa nimmt der World Economic Outlook (WEO) bis zum Jahr 2030 weltweit zurückgehen würde. Dieser
Kraftstoffen verringern oder eindämmen. und Vorhaben, selbst wenn die Maßnahmen zur Umsetzung 2017 der Internationalen Energie-Agentur IEA an, dass Rückgang ist auf Effizienzsteigerungen in verschiedenen
dieser Verpflichtungen erst noch festgelegt oder veröffentlicht die Ölnachfrage in der EU von 13 Millionen Barrel pro Tag Verkehrssektoren, den Markthochlauf von Elektro-Autos
Laut der Internationalen Energieagentur (IEA) werden werden müssen. Es wird allgemein als zentrales Szenario (mb/d) im Jahr 2016 auf 5,7 bis 8,7 mb/d bis zum Jahr und eine niedrigere Nachfrage nach Schweröl zum Heizen
einige bestimmte Branchen weiterhin überwiegend vom betrachtet, das zwischen den Szenarien „moderate 2040 zurückgehen wird. Der größte Rückgang wird im zurückzuführen. Eine kürzlich veröffentlichte
Öl abhängig sein. Im World Energy Outlook (WEO) 2017 Veränderungen“ und „radikale Veränderungen“ des Energie- Verkehrssektor erfolgen, während bei Kohlenwasserstoff- Aktualisierung dieser Prognose erwartet jetzt, dass der
unterstellt das New Policy Scenario2 , dass der globale systems zur Erreichung der Pariser Klimaziele angesiedelt ist. Rohstoffen für Petrochemikalien, Lösungsmittel, Nachfragerückgang noch größer ausfallen wird:
ABBILDUNG 2: VERÄNDERUNGEN BEI DER WELTÖLNACHFRAGE NACH BRANCHEN IM NEW POLICY SCENARIO ABBILDUNG 3: GESAMTNACHFRAGE NACH RAFFINERIEERZEUGNISSEN IN DER EU DER 27+2 (MT/A)
mb/d
110 LPG Benzin andere
restlicher Schiffskraftstoff restlicher Binnenkraftstoff
Nachfrage nach
115
Mineralölerzeugnissen (Mt/a) Petrochemikalien Mitteldestillate
800
105
717
700
-166
Mt
115 48
100
600
552
500
48
95
400
90 300 351 333
(49%) (60%)
200
85
2016 Strom, Personen- Straßengü- Luftfahrt, Petro- andere 2040
Gebäude kraftwagen* terverkehr Schifffahrt chemikalien 100
0
2000 2005 2010 2015 2020 2025 2030
Während die Aussichten für die Ölnachfrage bei der Stromerzeugung, Gebäuden und PKW darauf hinzudeuten scheinen, dass der
Höchststand erreicht wurde, wird dies durch wachsende Nachfrage in anderen Branchen mehr als ausgeglichen. Quelle: Wood Mackenzie and Concawe.
* einschließlich PKW, Zwei-/Dreiräder und Busse.
Quelle: IEA, WEO 2017.
8 9
Vision 2050 Vision 2050
Concawe erarbeitet zur Zeit verschiedene Nachfrage- Flüssigerdgas (Liquified Natural Gas, LNG) und • Aktualisierte Prognosen zur Umstellung auf Aller Wahrscheinlichkeit nach werden CO2-arme
Szenarien bis zum Jahr 2050. Diese werden komprimiertes Erdgas (Compressed Natural Gas, verbrauchsärmere Fahrzeuge einschließlich Flüssigkeiten von entscheidender Bedeutung für die
unterschiedliche Einschätzungen der CNG). Hybridfahrzeugen mit kleineren, sparsameren Herausforderung sein, die Emissionen der europäischen
Nachfrageveränderung bei Kohlenwasserstoffprodukten Verbrennungsmotoren sowie auf vollelektrische Energie- und Verkehrssysteme zu senken. Die Chance für
aufgrund folgender Faktoren berücksichtigen: • Die verschiedenen Bilanzen der Substitute für Fahrzeuge (Batterie oder Wasserstoff). den EU-Raffineriesektor wird in der Anpassung bestehen,
Mineralölkohlenwasserstoffe in den unterschiedlichen so dass die Raffinerien der Zukunft zu Zentren für die
• Eine Umstellung von vorwiegend ölbasierten Verkehrssektoren Luftfahrt, Schifffahrt, Aus den oben angestellten Überlegungen lässt sich die Produktion und den Vertrieb nachhaltiger Kohlen-
Produkten auf CO2-arme flüssige Kohlenwasserstoffe, Schienenverkehr, Straßenverkehr (schwere und Annahme ableiten, dass sich die Nachfrage nach wasserstoffe werden können. Diese werden in einer
einschließlich nachhaltiger Biokraftstoffe und E-Fuels leichte Nutzfahrzeuge sowie Personenkraftwagen). Raffinerieerzeugnissen entsprechend der folgenden emissionsarmen Wirtschaft als Flüssigkraftstoffe,
sowie auf gasförmige Kohlenwasserstoffe wie Abbildung entwickeln wird, die das Szenario für chemische Rohstoffe und für andere Zwecke verwendet.
Deutschland zeigt: Die Umstellung dient dem Wohle der Gesellschaft in
Europa und dem Rest der Welt.
ABBILDUNG 4: VERWENDUNG VON MINERALÖLPRODUKTEN/KOHLENWASSERSTOFFEN IN DEUTSCHLAND 2016 ABBILDUNG 5: EU-RAFFINERIESYSTEM: ENTWICKLUNG HIN ZU EINER EMISSIONSARMEN WIRTSCHAFT
17%
HEIZEN 1 Frühes Stadium
Hocheffizienter Betrieb
ERNEUERBARE
KOHLENWASSERSTOFFE: 38%
TECHNOLOGIEOPTION IN
KONKURRENZ ZU ANDEREN
OPTIONEN
Weiterentwicklung
2 Fortlaufende Einführung von emissionsarmen
Komponenten und kohlenstoffarmen Rohstoffen
LEICHTE
NICHT FÜR DIE 14% STRAßEN-
FAHRZEUGE
ENERGIEER-
ZEUGUNG
VERWENDET
(Z. B. 9% STRAßENSCHWER-
LANGFRISTIG CHEMISCHE
ROHSTOFFE)
LASTVERKEHR
Zukünftiges Stadium
3
BENÖTIGTE ca.
LUFTFAHRT
Zentrum für die Produktion und den Vertrieb
ERNEUERBARE 40% /SCHIFFFAHRT
von emissionsarmen Energieprodukten
KOHLENWASSERSTOFFE und Rohstoffen
22%
Quelle: Prognos AG, Berlin.
10 11
Vision 2050 Vision 2050
1.2. Flüssigkraftstoffe für Daher sind aus Erdöl gewonnene Flüssigkraftstoffe Es wird deutlich, dass die Batterietechnologie eine Daher ist es unwahrscheinlich, dass eine einzige Option
weiterhin attraktiv für den Einsatz in allen mindestens zehnfache Gewichtsreduzierung erzielen emissionsarme Mobilität in allen Verkehrssegmenten
den Verkehrssektor Verkehrssektoren. muss, um außer in Pkw und leichten Nutzfahrzeugen zu liefern kann – es gibt kein Allheilmittel. Stattdessen
einem realistischen Ersatz für Flüssigkraftstoffe zu werden viele Technologien benötigt, und es wird von
Die Entwicklung von alternativen Verkehrssystemen zur werden. Ein Durchbruch dieser Größenordnung ist in der größter Bedeutung sein, eine effiziente industrielle
A. KEIN ALLHEILMITTEL Reduzierung von sowohl THG-Emissionen als auch Batterietechnologie nicht absehbar, und größere
Luftschadstoffen wie Feinstaub, Sulfaten (SOx) und Auswirkungen auf die Verkehrsträgerflotte sind bis 2050
Obwohl Strom aus erneuerbaren Energien – Wasserkraft, Nitraten (NOx) ist jedoch im Gange und sieht insbesondere daher nicht zu erwarten.
Sonnen- und Windenergie – eine bedeutende Rolle im bei Personenkraftwagen vielversprechend aus.
europäischen Energiesystem spielt, wird es in absehbarer
Zeit wahrscheinlich nicht zu einer vollständigen Im See-, Luft- und Schwerlastverkehr bietet die
Elektrifizierung aller Verkehrsträger kommen. Energiedichte von Flüssigkraftstoffen einen EIN GANZHEITLICHER ANSATZ FÜR DIE Energie muss zunächst transportiert werden.
entscheidenden Vorteil, der auch mit zukünftiger THG-REDUKTION IM VERKEHRSSEKTOR Anschließend wird sie durch Prozesse wie die
Aus Erdöl gewonnene Flüssigkraftstoffe bieten eine Batterietechnologie schwer zu überbieten sein wird. Bei Raffination, Stromerzeugung oder Herstellung von
beispiellose Kombination von Vorteilen: diesen Verkehrsträgern besteht die Hauptanforderung Für geeignete politische Maßnahmen muss für einen Biokraftstoffen in Brennstoffe oder Energie
darin, die maximale Energiemenge mit dem sachgemäßen Vergleich verschiedener Optionen zur umgewandelt. Die fertiggestellten Kraftstoffe und
• hohe Energiedichte kleinstmöglichen Volumen und Gewicht an Bord zu Reduktion von THG-Emissionen im Verkehrssektor ein Energie werden dann verfeinert und verteilt. Im letzten
• einfache und sichere Handhabung verstauen. ganzheitlicher Ansatz gewählt werden. Er sollte Schritt kommen sie in Fahrzeugen zum Einsatz. Aus
• großflächige, robuste und bereits bestehende Emissionen berücksichtigen, die von Fahrzeugen, diesen Stufen besteht der Well-to-Wheel-Ansatz (WTW),
Infrastruktur für die Produktion, den Vertrieb und die Die Abbildung unten zeigt das benötigte Batteriegewicht, Kraftstoffen, Infrastruktur und Verbrauchern der in die Phasen Well-to-Tank (WTT) und Tank-to-
Lagerung wenn elektrische Antriebe in diversen Verkehrsträgern verursacht werden oder mit diesen zusammenhängen. Wheel (TTW) aufgeteilt werden kann. Wenn die CO2-
• kostengünstig im Vergleich zu den Alternativen. zum Einsatz kämen. Emissionen aus der Herstellung und späteren
Die CO2-Emissionen müssen in jeder Stufe ausgewiesen Entsorgung der Fahrzeuge eingeschlossen werden,
werden. Alles beginnt mit der Gewinnung von nennt man diesen Ansatz Lebenszyklusanalyse (Life
Primärenergie z. B. aus Rohöl, Kohle, Gas, Bio- Cycle Analysis, LCA). All dies lässt sich im folgenden
Rohstoffen und erneuerbaren Energiequellen. Diese Schaubild zusammenfassen
ABBILDUNG 6: EINGESCHRÄNKTE ELEKTRIFIZIERUNG JENSEITS VON BUSSEN UND LEICHTEN NUTZFAHRZEUGEN
DIE LEBENSZYKLUSANALYSE
Batteriegewicht in
Tonnen (Log-Skala) ROHMATERIALEINSATZ KRAFTSTOFFPRODUKTION KRAFTSTOFF-
ENDE DES
UND UND UND
FAHRZEUGLEBENSZYKLUS
FAHRZEUGPRODUKTION ENERGIEERZEUGUNG ENERGIEVERBRAUCH
1,000,000
375,400 Tonnen
100,000
WELL-TO-TANK TANK-TO-WHEEL
10,000
2,000 Tonnen WELL-TO-WHEEL
1,000
100 LEBENSZYKLUSANALYSE
13 Tonnen
10
3.5 Tonnen
Da die Auswirkungen von THG-Emissionen auf den Klimawandel nicht von einem bestimmten Emissionspunkt
1 1.2 Tonnen
Kraftstofftank- abhängen, kann ein lückenhafter Ansatz zu falschen und sogar kontraproduktiven Schlussfolgerungen führen.
volumen in Liter Wenn zum Beispiel die Analyse der CO2-Emissionen verschiedener Fahrzeugtechnologien auf die TTW-Phase
0 (Log-Skala)
beschränkt wird, wird ein batterieelektrisches Fahrzeug (Battery Electric Vehicle, BEV) als „Null-Emissions-
1 10 100 1,000 10,000 100,000 1,000,000
Fahrzeug” betrachtet. Wenn es jedoch Strom aus Kohle verwendet, zeigt eine WTW-Analyse, dass das BEV
tatsächlich erhebliche CO2-Emissionen verursacht.
12 13
Vision 2050 Vision 2050
Zusammenarbeit in Europa auf der Grundlage von Entwicklungs- und Umsetzungsphase in vielen Fällen 2. Optimierung der Raffination und des Vertriebs von Der Well-to-Wheel-Ansatz (WTW) für fossile Brennstoffe
passenden F&E-Rahmenbedingungen zu erreichen. Dies einige Zeit erfordern. In der Zwischenzeit ist es wichtig, Kraftstoffen zur Steigerung der CO2-Effizienz schlüsselt die in Zusammenhang mit der Mobilität
ist der effektivste Weg, um nachhaltige, emissionsarme darüber nachzudenken, wie Emissionen aus der stehenden CO2-Emissionen in mehrere Stufen auf.
Kraftstoffe für den Einsatz in sparsamen Motoren der Produktion von Kohlenwasser-stoffkraftstoffen auf 3. Endgültiger Verbrennungspunkt: Die Auslegung von Beispielsweise betragen die in Zusammenhang mit
nächsten Generation zu liefern, darunter Kraftstoffe auf Mineralölbasis und chemischen Rohstoffen reduziert Motoren und Fahrzeugen spielt eine große Rolle. Diesel und Benzin stehenden CO2-Emissionen im
Mineralölbasis mit geringer Treibhausgasintensität, werden können. Gleiches gilt für emissionsarme Kraftstoffe. Segment Personenkraftwagen:
Biokraftstoffe, synthetische Kraftstoffe und weitere
Power-to-Liquids. Um die wachsende Nachfrage nach Der Wechsel zur CO2-armen Mobilität bei allen Alle in der WTT-Phase erzielten Verbesserungen, d. h. in 1. ≈ 12 % der CO2-Emissionen entstehen während der
dem Transport von Personen und Gütern zu befriedigen, Verkehrsträgern kann durch Optimierung des Energie- den Stufen i) und ii) der WTW-Wirkungskette, werden Produktion und des Transports von Rohöl (Upstream-
bedarf es technologischer Fortschritte, die Verwendung verbrauchs und Minimierung der CO2-Emissionen auf auch die Folgen der während der Raffination von Erdöl Emissionen).
in einer Reihe alternativer Kraftstoff- und Fahrzeug- jeder Stufe der WTW-Wirkungskette erreicht werden: erzeugten Produkte verringern. Der Nutzen schlägt sich 2. ≈ 7 % der CO2-Emissionen entstehen in den
optionen finden. Das Ergebnis wird eine Senkung der somit bei allen Verkehrsträgern nieder. Hinzu kommt, Raffinerien während der Verarbeitung von Rohöl zu
Emissionen sein. 1. Gewinnung der Primärenergiequelle: Im Fall von dass diese Verbesserungen die Leistungsfähigkeit der Mineralölprodukten und beim Transport der
Erdöl senken Initiativen wie die Partnerschaft zur bestehenden und zukünftigen Verkehrsträgerflotte Kraftstoffe zu den Tankstellen.
Während die Mineralölindustrie bereits an neuen Quellen weltweiten Verminderung des Abfackelns von Gas steigern. Außerdem leisten verbesserte Raffinerie- 3. ≈ 80 % der CO2-Emissionen entstehen bei der
für flüssige Kohlenwasserstoffe arbeitet, wird die unter Leitung der Weltbankgruppe die CO2- erzeugnisse, wenn sie anderweitig als nur im Verkehr Verbrennung der Kraftstoffe im Motor. (Dies ist ein
Emissionen aus der Rohölgewinnung. eingesetzt werden – wie zum Beispiel in der chemischen theoretischer Wert, der die energiesparenden
Industrie, im Haushalt und für alle anderen Anwendungen, Eigenschaften bestimmter Motoren und Fahrzeuge
bei denen ein Ölprodukt verbrannt wird – auch einen unberücksichtigt lässt.)
Beitrag zur Verringerung der gesamten CO2-Emissionen.
Da die meisten CO2-Emissionen bei der
ABBILDUNG 7: CO2-EMISSIONEN AUS DER HERSTELLUNG UND VERWENDUNG VON KRAFTSTOFFEN (AM BEISPIEL VON PERSONENKRAFTWAGEN) Im Gegensatz dazu werden zur Reduktion von Emissionen Kraftstoffverbrennung entstehen, ist es von
während der TTW-Phase spezielle Lösungen für jeden entscheidender Bedeutung, das Einsparpotential für CO2-
Verkehrssektor – oder für Segmente innerhalb eines Emissionen auf dieser Stufe sowie die emissions-
WTW-äquivalente Kraftstoffe Sektors, wie der Küstenschifffahrt im Unterschied zur verringernden Eigenschaften von Antrieb und Kraftstoff
CO2-Intensität gCO2 eq/MJ
Seeschifffahrt – benötigt. Bei Personenkraftwagen sind zu kennen. In dieser Hinsicht stehen die verschiedenen
100 hybride Antriebe und vollelektrische batteriebetriebene Verkehrssektoren vor unterschiedlichen
Fahrzeuge eine Option. Es gibt jedoch zur Zeit keine Herausforderungen, die unterschiedliche Lösungen
neuen Technologien, die im Schwerlastverkehr, in der erfordern.
80 Schifffahrt oder Luftfahrt eine vollständige Substitution
von Kohlenwasserstoffen bis 2050 zulassen.
60
40
20
0
Rohölgewinnung Öltransport Raffination Kraftstofftransport Kraftstoff- Gesamt
verbrennung*
*“Verbrennung” bezieht sich nur auf Emissionen, die mit der theoretischen Verbrennung von Kraftstoff in Zusammenhang stehen.
Quelle: Concawe auf der Basis von JEC v4 und eigenen Daten (Durchschnittswerte)
14 15
Vision 2050 Vision 2050
B. MÖGLICHKEITEN VERSCHIEDENER SEKTOREN, 2. Die Optimierung der Logistikkette im Seeverkehr LUFTVERKEHR • Die IATA ist der Ansicht, dass die folgenden
IHRE CO2-EMISSIONEN ZU SENKEN mit Hilfe von smartem Fahrtenmanagement Innovationen zur Senkung der CO2-Emissionen aus
kann ebenfalls einen signifikanten Beitrag • Für den Luftfahrtsektor wird ebenfalls ein der Luftfahrt beitragen werden:
Bei genauerer Untersuchung verschiedener leisten, zum Beispiel durch die Minimierung der erhebliches weltweites Wachstum des Luftverkehrs
Verkehrssektoren lässt sich auf jeder WTW-Stufe eine Überlastung von Häfen. prognostiziert, was zu einem Nachfrageanstieg für 1. verbesserte Technik, einschließlich nachhaltiger
große Bandbreite von Möglichkeiten finden, die einen Flugtreibstoffe bis 2050 führt. CO2-armer Treibstoffe
Beitrag zur zukünftigen CO2-armen Mobilität leisten 3. Neue Schiffsdiesel-Mischungen können
können: konventionelle Schweröle auf Mineralölbasis • Um die CO2-Emissionen zu reduzieren hat sich der 2. effizienterer Luftfahrtbetrieb, zum Beispiel bei
ersetzen, und statt Diesel können nachhaltige Internationale Luftverkehrsverband IATA5 zu den der Abfertigung am Boden
SEEVERKEHR Biokraftstoffen sowie E-Fuels (wie zum Beispiel folgenden Punkten verpflichtet:
synthetisches Methanol) zum Einsatz kommen, 3. Verbesserung der Infrastruktur, einschließlich
• Die Schifffahrtsbranche prognostiziert ein globales sobald diese zur Verfügung stehen. 1. jährliche Steigerung der durchschnittlichen modernisierter Luftverkehrsmanagement-
Wachstum des Seeverkehrs, was zu einem Anstieg Treibstoffeffizienz um 1,5 Prozent von 2009 bis systeme
der Nachfrage nach Schiffskraftstoffen hauptsächlich 4. LNG hat ein großes Potenzial als Schiffskraftstoff, 2020
auf Kohlenwasserstoffbasis bis 2050 führt. erfordert jedoch den Aufbau der entsprechenden 4. ein weltweit einheitliches marktbasiertes
Infrastruktur in der EU und anderswo. 2. Deckelung der CO2-Nettoemissionen aus der Ausgleichssystem zur Beseitigung der
• Die Internationale Seeschifffahrtsorganisation IMO3 Luftfahrt ab 2020 („CO2-neutrales Wachstum“) verbleibenden Emissionslücke
erwägt die Festlegung eines Gesamtzielwertes für 5. Andere Konzepte, wie die CO2-Abscheidung an
die Reduzierung der gesamten jährlichen THG- Bord, könnten bei großen Schiffen, die mit 3. Reduktion der CO2-Nettoemissionen aus der • Zur Zeit gibt es keine Technologien in der
Emissionen um mindestens 50 Prozent bis 2050 im Diesel, LNG oder alternativen synthetischen Luftfahrt um 50 Prozent bis 2050 im Vergleich Entwicklung, die eine vollständige Substitution von
Vergleich zu 2008. Sie schlägt außerdem vor, Schiffe Flüssigkraftstoffen angetrieben werden, zum Basisjahr 2005 Kohlenwasserstoffen in der Luftfahrt bis 2050
zu konstruieren, die bis 2030 im Vergleich zu 2008 technisch machbar werden. zulassen.
mindestens 40 Prozent energieeffizienter sind mit • Innerhalb Europas zielt das Projekt „European
dem Ziel, bis 2050 im Vergleich zu 2008 eine THG- 6. Im Gegensatz dazu werden andere alternative Flightpath 2050“ auf eine 75-prozentige Reduktion
Reduzierung von 70 Prozent zu erreichen. Kraftstoffe, wie Wasserstoff und Kernbrennstoff, der CO2-Emissionen pro Passagierkilometer bis zur
beim Ersatz flüssiger Schiffskraftstoffe auf Jahrhundertmitte ab. Um dieses Ziel zu erreichen,
• Innerhalb Europas: Kohlenwasserstoffbasis vor 2050 wahrscheinlich werden erhebliche Mengen CO2-armer Flüssigtreib-
1. Laut dem Weißbuch zum Verkehr der keine wichtige Rolle spielen. stoffe benötigt, darunter möglicherweise auch CO2-
Europäischen Kommission aus dem Jahr 2011 armes Kerosin und Bio- oder Power-to-Liquid-
sollen die CO2-Emissionen aus dem Seeverkehr 7. In gleicher Weise können alternative Treibstoffe.
in EU-Gewässern bis 2050 verglichen mit 2005 Energiequellen, wie bordeigene Wind-
um mindestens 40 Prozent gesenkt werden und, kraftanlagen und Hybridantriebe aus Elektro-
wenn machbar, sogar um 50 Prozent. und Verbrennungsmotoren, zwar ergänzend
eingesetzt werden, wahrscheinlich werden sie
2. Zusätzlich zu der obenstehenden IMO-Initiative aber Verbrennungsmotoren in diesem Zeitraum
verlangt die EU seit Januar 2018 die nicht vollständig ersetzen können.
Überwachung, Meldung und Kontrolle von CO2-
Emissionen großer Schiffe, die EU-Häfen • Gleichzeitig müssen die Raffineure in der EU die CO2-
anlaufen. Emissionen um bis zu 8 Millionen Tonnen pro Jahr
steigern (ein Anstieg von 4 Prozent), um Kraftstoffe
• Zur Senkung globaler Emissionen: zu liefern, die den globalen IMO-Grenzwert für
Schwefel von 0,5 Prozent einhalten4.
1. Die Reduktion von CO2-Emissionen kann durch
die Konstruktion neuer Schiffe mit besserer 3
https://www.iea.org/media/news/2017/ISWGGHG2214.pdf
Hydrodynamik sowie effizienterer Motor- und 4
Ergebnis LP-Modellierung, Durchschnittsszenario, Concawe
Antriebstechnik erreicht werden. “2020 Marine Fuels Supply study”.
5
http://www.iata.org/policy/environment/Pages/climate-
change.aspx
16 17Vision 2050 Vision 2050
fahrzeugbezogene Maßnahmen zur Senkung des
SCHWERLASTVERKEHR • Auf lange Sicht könnten alternative Kraftstoffe, wie Kraftstoffverbrauchs sind u.a. Gewichtsreduktion,
LUFTQUALITÄT IN STÄDTEN
synthetische Kraftstoffe und Wasserstoff, über das Wärmeregelung für Antriebe und Fahrzeugsysteme
• Das THG-Ziel der EU für 2050 wird eine jährliche Potenzial verfügen, wesentlich größere CO2- sowie Abwärmerückgewinnung. Diese Verbesse-
Die Luftqualität ist eine weitere zentrale Triebkraft für
Reduktion der CO2-Emissionen aus dem Einsparungen zu erreichen, vorausgesetzt es werden rungen könnten sich auch in schweren
Veränderungen, da viele europäische Städte nach
Schwerlastverkehr um mindestens 3 Prozent dazu passende Technologien entwickelt (siehe Nutzfahrzeugen positiv auswirken.
Wegen suchen, um Luftqualitätsstandards zu erfüllen.
erfordern5. Dies entspricht einem Rückgang der Anhang 2F).
Daher ist es wichtig, dass die Fahrzeugflotte sich zu
Energienachfrage bei schweren Nutzfahrzeugen um 3. Da der Strom-Mix immer CO2-ärmer wird, werden
einem Mix aus Elektro- und Verbrennungs-
ca. 55 Prozent im Zeitraum von 2012 bis 2050. Elektrofahrzeuge unterschiedlicher Art eine
wichtige Rolle spielen. Die Autofahrer haben jetzt motorfahrzeugen (Pkw und Nutzfahrzeuge) entwickelt,
• Um solche ehrgeizigen Ziele zu erreichen, haben FLÜSSIGKRAFTSTOFFE IM PKW-SEGMENT: die Wahl unter verschieden Kombinationen aus die bei Diesel mit den neuesten Nachbehandlungs-
sowohl der Beratende Ausschuss für die Europäische LANGFRISTIGER AUSBLICK Elektromotoren mit optimierten Verbrennungs- technologie (Euro 6d temp oder vergleichbar)
Forschung im Bereich Straßenverkehr (European motoren (Hybridfahrzeuge), Plug-in-Hybriden ausgerüstet sind. Diese Dieselfahrzeuge müssen unter
Road Transport Advisory Council, ERTRAC)6 und eine Der Verbrennungsmotor wird auch 2050 noch eine (Plug-in Hybrid Electric Vehicle, PHEV) und rein realen Fahrbedingungen vollständig regelkonform
Gruppe von Branchenverbänden unter der Leitung wichtige Rolle spielen, selbst wenn Elektrofahrzeuge batteriebetriebenen Elektrofahrzeugen (Battery sein. Durch diese Umstellung wird der Straßenverkehr
des Verbands der europäischen Automobilhersteller einen großen Anteil am Verkauf von Neuwagen haben. Electric Vehicle, BEV). bis 2030 als Faktor für schlechte Luftqualität in Städten
(European Automobile Manufacturers’ Association, Diese Schlussfolgerung kann aus der Kombination des zunehmend an Bedeutung verlieren. Kurzfristig
ACEA)7 verschiedene Maßnahmen analysiert, die zur EU-Referenzszenarios 2016 mit verschiedenen 4. Wasserstoff, der mit Öko- oder CO2-armem Strom werden in vielen Städten weitere Maßnahmen
Zielerreichung beitragen könnten. Die unter der Fe- Technologien (wie z. B. Antrieben), die Interessen- erzeugt und in Brennstoffzellenfahrzeugen (Fuel- gebraucht, um ältere Fahrzeuge mit höheren
derführung von ACEA erstellte Studie betont, wie vertretungen wie der ERTRAC ins Auge fassen, gezogen Cell Hybrid Vehicles, FCHV) eingesetzt wird, bietet Emissionen von der Straße zu holen und andere nicht
wichtig es ist, einen integrierten Ansatz zu verfolgen, werden. Die Schlussfolgerung ist in der neuen Baseline eine realistische Alternative zu der teilweisen verkehrsbedingte Schadstoffquellen einzudämmen
einschließlich unterschiedlichster Möglichkeiten dargestellt, die Emisia für das Flottenmodellie- Elektrifizierung des Pkw-Segments. (siehe Anhang 2E).
und Beteiligter. Das kann Fahrzeuge, Anhänger und rungswerkzeug definiert hat. (Siehe Anhang 2D.)
Reifen, sparsamere Motoren, klassische Kraftstoffe • Doch selbst in den optimistischsten Szenarien für
und alternative Kraftstoffe sowie den Betrieb, die Marktdurchdringung von alternativen
einschließlich Infrastruktur und Logistik, umfassen. Antriebstechnologien werden weiterhin Flüssig-
Die Maßnahmen verfügen über das Potenzial, die kraftstoffe für viele Pkw und leichte Nutzfahrzeuge Vorstellbar sind auch andere Technologien, die
CO2-Emissionen aus dem Straßenverkehr bis 2020 PERSONENKRAFTWAGEN UND LEICHTE benötigt. Die Integration verschiedener sich zur Zeit in einem frühen Entwicklungsstadium
verglichen mit 2014 um 20 Prozent zu senken. Dies NUTZFAHRZEUGE: Technologien bietet die Möglichkeit, CO2-arme befinden, etwa dass das aus dem Auspuff
zeigt, welch großes Potenzial gemeinsame Bemüh- Flüssigkraftstoffe langfristig auf folgende Weise ausgestoßene CO2 zukünftig an Bord abgeschieden
ungen um die CO2-Reduzierung bieten. Zu den ersten • Nach Auffassung vieler Marktbeobachter wird der herzustellen: und später gespeichert und umgewandelt werden
von der Studie ermittelten Maßnahmen gehören: Personenkraftwagen-Bestand sowohl weltweit als kann (siehe Anhang 3K). Dies wäre der letzte
auch in Europa voraussichtlich weiter wachsen. Um 1. Optimierung von Prozessen und Verbesserung der Schritt in der THG-Minderungskette.
1. CO2-Emissionen könnten potenziell um 6 Prozent die damit verbundenen CO2-Emissionen auf lange CO2-Effizienz in Vorproduktion und Raffinerien
durch fahrzeugbezogene Einsparungen gesenkt Sicht zu senken, könnten verschiedene Initiativen
werden, darunter die Optimierung von Motoren, ergriffen werden: 2. Einsatz des gesamten Potenzials nachhaltiger und 6
www.avl.com/documents/10138/1131828/141119_PDiM_
Anhängern und Reifen. CO2-armer Bio-und synthetischer Kraftstoffe, Electromobility+for+Commercial+Vehicles+%E2%80%93%20
1. Da die Kraftstoffverbrennung für 80 Prozent der einschließlich Power-to-Liquid-Technologien Challenges+%26+Opportunities_Svenningstorp.pdf/4f631607-
2. Es besteht ein Reduktionspotenzial von 2,5 Prozent gesamten WTW-CO2-Emissionen verantwortlich (Siehe Anhang 3I). dd8a-4616-a935-480d8e37ba9c
der CO2-Emissionen durch den Einsatz alternativer ist, bieten fahrzeugbezogene Maßnahmen das 7
ERTRAC-Roadmap, Juni 2016, Roadmap Schwerlastverkehr
Kraftstoffe einschließlich Biokraftstoffen, größte Potenzial zur Reduzierung der durch diese 3. Weiterentwicklung von Verbrennungsmotoren in (2012) http://www.ertrac.org/uploads/documentsearch/
synthetischer Kraftstoffe und Erdgas. Fahrzeuge verursachten CO2-Emissionen. Verbindung mit Änderungen in der id42/2016-06-09_Future%20ICE_Powertrain_Technologies_
Zusammensetzung von Flüssigkraftstoffen mit final.pdf und http://www.ertrac.org/uploads/documentsearch/
3. Ein Rückgang von 13 Prozent könnte durch 2. Neue F&E-Programme können die Auslegung des Eigenschaften, die zu einer noch effizienteren id4/heavy-duty-truck-1_0_66.pdf
Änderungen im Betrieb erzielt werden, darunter Verbrennungsmotors verbessern. Andere Energieverwendung führen (z. B. Benzin mit 8
ACEA (Integrated approach report, 2017), http://
eine bessere Infrastruktur und Flottenerneuerung. höherem Oktangehalt, siehe Anhang 3B). reducingco2together.eu/assets/pdf/trucks.pdf
18 19Vision 2050 Vision 2050
9
The Low Carbon Pathways Project. A holistic framework to ABBILDUNG 8: DAS CONCAWE LOW-CARBON-PATHWAYS-MODELL (MITTELKLASSE-SEGMENT)
Das folgende Schaubild aus dem Concawe-Bericht Low- explore the role of liquid fuels in future EU low-emission mobility Hinweis: 2030 Mittelwert-Szenario (Balkendiagramm). Modellierungsgrenzen dargestellt als graue Bereiche (Grenzwerte für die min./max. Aufnahme).
Carbon Pathways9 zeigt Schlüsseltechnologien und ihr (2050). Die Pfeile markieren das langfristige Potenzial unterschiedlicher Technologien (nach 2050).
Potenzial zur Senkung der Well-to-Wheel-THG-Intensität
von Personenkraftwagen:
CO2-armer flüssiger Brennstoff Langfristige Vision
WTW-Kraftstoffe
THG-Intensität (gCO2/km)
1G Bio Fortschrittliche Bio-
E&P (Biokraft Abscheidung an Bord
150
kraftstoffe (synthetische Hochwertige & neue fossile
150
(Aufschluss stoff & CO2-Kompensation
& Gewinnung) Raffination Kraftstoffe + Kraftstoffe
d. 1. (Gutscheine/ Zertifikate
und Transport Genera- Gasverflüssigung GTL/
zum CO2-Ausgleich)
125 tion) Power-to-Liquid PTL) 125
100 100
75 75
50 50
Antriebs-
25 25
technik
0 0
2030 mit fossilem Kraftstoff
Verbesserungen – 2050
Hybrid. Verbesserungen 2020+
Verbrennungsmotor + Mild-
(Hybrid + Verbrennungsmotor)
/Voll-Hybrid.
Verbrennungsmotor –
Stand der Technik
(2010+) – JEC WtW v4
Verbrennungsmotor + einfache
betriebenes Durchschnittsfahrzeug
verbessertes Szenario (Gesamtwert)
(benzinartiger Kraftstoff)
Kompressionszündungsmotor
Compression Ignition,
Öltransport
Rohölgewinnung
interne Optionen
(auf HVO-Basis)HVO = hydrogenated
kohlenstoffarme fossile
Kraftstoffe (Abfallströme)
E-Fuels
hochoktanige Kraftstoffe
Verhältnis C/H (Diesel)
Verhältnis C/H (Benzin)
Detergenzien
WTW – 2030
verbessertes Szenario (Teil II)
bordeigenes CCS
Forest Credits (Gutscheine/
Raffination
Raffination,
Großprojekte
Raffination, CCS
WTW – 2030
verbessertes Szenario (Teil I)
Biokraftstoffe (Nahrungspflanzen)
fortschrittliche Biokraftstoffe
(auf Lignozellulose-Basis)
fortschrittliche Biokraftstoffe
vegetable oil -hydrierte Pflanzenöle
Zertifikate zum CO2-Ausgleich)
WTW langfristiges
GCI, Gasoline
Quelle: Auszug aus dem Concawe-Bericht „Low-Carbon Pathways“
20 21Vision 2050 Vision 2050
Das Schaubild vergleicht verschiedene Energiequellen Die Kosten unterschiedlicher CO2-armer Kraftstoffe Wirtschaftlichkeitsvergleich – eine Zusammenfassung
für ein Mittelklasse-Fahrzeug nach Literaturauswertung. und Antriebstechniken
Die fahrzeugbezogenen Kosten variieren je nach • Kurz- bis mittelfristig werden CO2-arme Alternativen
betrachtetem Segment. In einer Erstbewertung wählte Concawe die zu Flüssigkraftstoffen auf Mineralölbasis, wie zum
Minderungskosten pro Tonne CO2 als Beispiel Biokraftstoffe und E-Fuels, teurer in der
Bemessungsgrundlage. Das bietet die Möglichkeit, Herstellung sein als die entsprechenden Produkte
verschiedene Minderungsoptionen für CO2-Emissionen auf Mineralölbasis.
auf derselben Grundlage zu vergleichen. Diese Methode
reagiert jedoch äußerst empfindlich auf extreme • Die Bezahlbarkeit dieser alternativen Kraftstoffe
Randbedingungen und andere Faktoren. Dazu gehören wird jedoch zunehmen, wenn der Verbrennungsmotor
zukünftige Kraftstoff- und Strompreise, insbesondere effizienter wird und andere Entwicklungen den Markt
ihre Entwicklung bis 2050, die definierten Analysegrenzen beeinflussen, wie die zunehmende Hybridisierung.
und andere finanzielle Parameter, die das Endergebnis •
ABBILDUNG 9: DIE CO2-MINDERUNGSKOSTEN VERSCHIEDENER CO2-ARMER KRAFTSTOFFE UND ANTRIEBSTECHNIKEN FÜR EIN FAHRZEUG DES stark beeinflussen. Daher sollte dieser Ansatz bei der • CO2-arme Kraftstoffe können die bestehende
C-SEGMENTS (MITTELKLASSE) IM JAHR 2030 Entscheidung über Investitionen nicht als einziger Infrastruktur für Kraftstoffe auf Mineralölbasis
herangezogen werden. nutzen.
Kraftstoffgemische Elektrofahrzeuge
800 Das Schaubild vergleicht verschiedene Energiequellen • Insgesamt können CO2-arme Kraftstoffe im Vergleich
Biokraftstoffe/E-Fuels Verbrennungsmotoren, technologiebezogene
für ein Mittelklasse-Fahrzeug nach Literaturauswertung. zu den Gesamtkosten einer Elektrifizierung der
700
Die fahrzeugbezogenen Kosten variieren je nach Flotte leichter Nutzfahrzeuge und Personen-
betrachtetem Segment. kraftwagen wettbewerbsfähig sein.
600
• Im Luft- und Seeverkehr könnten CO2-arme
500
Kraftstoffe (gasförmig und flüssig) zur einzig
praktikablen und bezahlbaren Lösung werden.
400
300
• Concawe erarbeitet Wirtschaftlichkeitsanalysen für
alternative Kraftstoffe unter Berücksichtigung
200 unterschiedlicher Szenarien für die verschiedenen
Verkehrssektoren.
100
0
-100
-200
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Quelle: Concawe, Low Carbon Pathways, April 2018.
22 23Vision 2050 Vision 2050
C. SCHLUSSFOLGERUNGEN • Gleichzeitig wird sich das Tankstellennetz in Europa
weiter entwickeln. Tankstellen werden
DIE ROLLE DER VERBRAUCHER: ANWENDUNGSFALL PERSONENKRAFTWAGEN UND LEICHTE NUTZFAHRZEUGE • Der Klimawandel erfordert schnelles und wahrscheinlich zu Multi-Energie-Servicezentren, die
entschlossenes Handeln in allen Wirtschaftszweigen. ihr Angebot an Kraftstoffen und Energie ausweiten
Die Verbraucherwahl ist ein entscheidender Faktor für den Erfolg einer Technologie. Sie wird von Attraktivität, und Autofahrern eine große Bandbreite neuer
wirtschaftlichen Überlegungen und Benutzerfreundlichkeit der Technologie beeinflusst. Obwohl die Preise von • Auf Jahrzehnte hinaus wird der Verbrennungsmotor Dienstleistungen anbieten (siehe nebenstehende
Elektrofahrzeugen langfristig sinken werden, sind sie immer noch teuer und zur Zeit von verkaufsfördernden für die verschiedenen Verkehrssektoren weiterhin Grafik).
Subventionen abhängig. Zu den notwendigen benutzerfreundlichen Eigenschaften gehören hohe Reichweite, eine wichtige Rolle spielen.
kurze Ladezeit und hohe Verfügbarkeit von Ladestationen. Zusammenarbeit über Branchen und Sektoren hinweg
• Flüssige Kohlenwasserstoffe werden ein wichtiger wird von entscheidender Bedeutung sein, wenn es darum
Während Bedenken hinsichtlich der Reichweite die Verbraucherwahl bisher beeinflusst haben, kommen jetzt Teil des zukünftigen Mobilitätssystems bleiben, auch geht, innovative Technologien für CO2-arme
neuere Modelle mit Batterien der nächsten Generation auf den Markt, die mehr Kilometerleistung bieten. bei Zunahme alternativer Energiequellen. Flüssigkraftstoffe und andere Produkte auf den Markt zu
bringen. Daher wird der Aufbau einer europäischen
Die Ladezeit ist ebenfalls wichtig für die Verbraucher. Ein Standardladegerät braucht mehrere Stunden und • Die Entwicklung und der Einsatz emissionsarmer Wertschöpfungskette, die die Chemie- und
eignet sich eher für das Laden über Nacht zu Hause oder an einem anderen Langzeitparkplatz. Daher müssen flüssiger Kohlenwasserstoffkraftstoffe bietet die Raffineriebranche sowie den Verkehrssektor umfasst,
Schnellladegeräte in ausreichender Zahl installiert werden, um die Nachfrage derer zu befriedigen, die ihre große Chance, die Marktnachfrage zu erfüllen und von großer Bedeutung für die beschleunigte Marktreife
Batterie unterwegs aufladen wollen. Standort und Verfügbarkeit von Ladestationen nehmen an Bedeutung zu, dabei gleichzeitig etwas gegen die Risiken des von CO2-armen Technologien sein.
wenn mehr Elektrofahrzeuge auf den Markt kommen. Intelligentes, automatisches Fahrzeugmanagement von Klimawandels zu tun.
E-Autos und E-Transportern wird die Häufigkeit und den Ort des Nachladens unterwegs optimieren sowie Die weitere Senkung von CO2-Emissionen in Vorproduktion
Lastspitzen minimieren, wodurch Unterbrechungen bei der Stromversorgung vermieden werden. • CO2-arme Flüssigkraftstoffe können in absehbarer und Raffinerien wird ebenfalls zu einer Gesamtreduktion
Zeit in allen Verkehrssegmenten Emissionen senken von CO2-Emissionen beitragen, bis praktikable
Ein Mix von Fahrzeugtechnologien wird benötigt, um heute und in der Zukunft eine Vielzahl von individuellen und dabei bestehende Fahrzeugflotten und emissionsfreie Ersatzprodukte entwickelt und bereit für
und gesamtgesellschaftlichen Anforderungen zu ermöglichen. Dabei müssen die folgenden Grundsätze beachtet vorhandene Infrastruktur für die Herstellung, den den Einsatz sind. Dies gilt für Kraftstoffe und andere
werden: Vertrieb und die Lagerung von Kraftstoffen nutzen. Mineralölprodukte, einschließlich petrochemischer
Das bestehende Kraftstoffe-Vertriebsnetz für die Rohstoffe, Bitumen, Asphalt, Schmiermitteln, Wachsen,
• Der Verbraucher darf nicht zur Wahl einer bestimmten Technologie gezwungen werden. Schifffahrt, Luftfahrt und den Straßenverkehr kann Lösungsmitteln und Heizöl. Raffinerieprodukte, die in der
• Unterschiedliche Technologien bieten unterschiedliche Vor- und Nachteile für bestimmte Anwendungen. einfach an zukünftige emissionsarme Kraftstoffe industriellen Wertschöpfungskette zum Einsatz kommen
• Wissenschaftliches Verständnis, Wirtschaftlichkeit und die Beurteilung externer Faktoren werden sich flüssiger oder gasförmiger Art angepasst werden. – insbesondere die petrochemischen Rohstoffe – werden
im Laufe der Zeit entwickeln. dazu beitragen, in anderen Branchen und bei
Endverbraucherprodukten die Emissionen zu senken.
Generell ist es kurzsichtig, wenn Regulierungsbehörden im Voraus Technologien festlegen und dabei die
Verbrauchersouveränität außer Acht lassen. Dieser Weg begünstigt eher die Entwicklung von Technologien, die EMISSIONSQUELLEN IN EINER RAFFINERIE Um die Emissionsminderungsstrategie der EU zu
in einem freien Markt nicht auf breite Akzeptanz stoßen, sobald Subventionen und andere Fördermaßnahmen unterstützen, muss sich die europäische Raffinerie-
wegfallen. Eine Erdölraffinerie besteht aus verschiedenen industrie daher weiterentwickeln und die CO2-Emissionen,
komplexen und miteinander verbundenen Prozessen, die mit ihrem Betrieb und der Verwendung ihrer Produkte
mit denen die ganze Bandbreite hochwertiger in Zusammenhang stehen, erheblich reduzieren.
Mineralölprodukte hergestellt wird. Jede Anlage ist Gleichzeitig wird sie mit den vielen Produkten, die die
einzigartig, aber alle sind energie- und CO2-intensiv. Gesellschaft in den nächsten Jahrzehnten benötigt,
Das typische Spektrum reicht von 100 bis 200 kg CO2 weiterhin einen bedeutenden Beitrag zur EU-Wirtschaft
pro Tonne Rohöl. (Siehe dazu Anhang 2C mit einem und für die Verbraucher liefern.
vereinfachten Flussdiagramm einer typischen
komplexen Raffinerie und einer Grafik ihrer
Hauptquellen für CO2-Emissionen.)
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