RZ Brosch 160606 1Teil · • Biodiesel,überwiegend produziert aus Rapsöl, als in Deutschland in unter-schiedlichen Einsatzformen etablierte-ster Biokraftstoff. Bei der Produktion

Biokraftstoffeeine vergleichende Analyse

nachwachsende-rohstoffe.de

Herausgeber

Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V. (FNR)Hofplatz 1 • 18276 Gü[email protected] • www.fnr.dewww.bio-kraftstoffe.info

Mit finanzieller Förderung des Bundesministeriums für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz

Gedruckt mit Farben auf Leinölbasis

RZ_Brosch_160606_1Teil 16.06.2006 15:39 Uhr Seite 1

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Vorwort 5

Teil I: Biokraftstoffe: eine vergleichende Analyse für Entscheidungsträger in Politik, Verwaltung und Wirtschaft

1. Einleitung 91.1. Gegenstand und Zielsetzung der Studie 91.2. Vorgehensweise 101.3. Auswahl der in den Vergleich einbezogenen Biokraftstoffe 111.4. Relevante Vergleichs- und Bewertungskriterien 12

2. Biokraftstoffe im Vergleich 162.1. Szenario 2005 162.2. Szenario 2015 182.3. Stärken und Schwächen der Biokraftstoffe im Vergleich 202.4. Erläuterungen 22

3. Profile der Biokraftstoffe 363.1. Biodiesel (Rapsölmethylester, RME) 363.2. Pflanzenöl (Rapsöl) 403.3. Bioethanol 423.4. BtL-Kraftstoff 523.5. Biogas 563.6. Bio-Wasserstoff 58

4. Gesamtwirtschaftliche Effekte der Biokraftstoffproduktion in Deutschland 604.1. Die Auswirkungen der Förderung von Biokraftstoffen 614.2. Einkommens- und Beschäftigungseffekte 644.3. Rohstoffbedarf, Flächenbindung und Steuerausfall bei angenommener 68

Biokraftstoffverwendung (ausschließlich heimische Rohstoffe) 2005

5. Zusammenfassung und Schlussfolgerungen 705.1. Marktreife, Wettbewerbsfähigkeit und Fördernotwendigkeit 705.2. Potenziale 715.3. Treibhausgaseinsparungen 725.4. Effekte in der deutschen Landwirtschaft 72

Inhalt

Impressum

Herausgeber:Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V. (FNR)Hofplatz 1 • 18276 Gü[email protected] • www.fnr.dewww.bio-energie.de

Mit finanzieller Förderung des Bundesministeriums für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz

Text: Biokraftstoffe im Vergleich: Projektleitung: Dr. Norbert Schmitz, meó consulting Team, [email protected] Text: Dr. Norbert Schmitz, Jan Henke, Prof. Gernot Klepper

Daten und Fakten zu Biokraftstoffen: FNR

Gestaltung und Realisierung:WPR COMMUNICATION, Berlin

2006


54

6. Anhang 746.1. Eigenschaften Biokraftstoffe im Vergleich 746.2. Datenquellen 766.3. Literaturquellen 786.4. Abkürzungsverzeichnis 82

Teil 2: Daten und Fakten zu Biokraftstoffen

1. Allgemeine Kenngrößen Biokraftstoffe in Deutschland 861.1. Kraftstoffverbrauch 861.2. Rohstoffe 881.3. Produktionskapazitäten 881.4. Produktion und Absatz 921.5. Marktpreise 941.6. Herstellungskosten 951.7. Break-Even-Point biogener Kraftstoffe 96

2. Allgemeine Kenngrößen Biokraftstoffe EU 25 97

3. Übersicht über die Besteuerung und Beimischung 106von Biokraftstoffen in ausgewählten EU-Mitgliedsstaaten

InhaltMehr denn je beschäftigen Biokraftstoffe die Medien und die Öffentlichkeit, sehr geehrteDamen und Herren!

Das liegt nicht nur an den steigenden Preisen für fossilstämmige Kraftstoffe und der Not-wendigkeit, unter den Gesichtspunkten des Ressourcen- und Umweltschutzes Kraft-stoffalternativen aufzuzeigen. Eine Erklärung ist auch darin zu finden, dass unter denregenerativen Energieträgern nur die Biomasse zum heutigen Zeitpunkt tatsächlich fürdie Gewinnung alternativer Kraftstoffe nutzbar ist. Viele Optionen sind momentan offen,um unterschiedlichste Biomasse-Rohstoffe über verschiedene Technologien in Kraftstoffeumzuwandeln. Nun gilt es für Politik und Wirtschaft auszuloten, wie kurz-, mittel- und lang-fristig agiert werden soll. Wer hier mitdiskutieren will, braucht verlässliche Grunddaten.

In vorliegender Veröffentlichung sind diese Daten nicht nur zusammengetragen, son-dern im ersten Teil vom meó Consulting Team auch anhand eines vorgegebenenRasters verglichen worden. Mit Blick in die Zukunft werden Einsatzmöglichkeitenund Potenziale ebenso abgeschätzt wie gesamtwirtschaftliche Effekte der Biokraft-stoffproduktion. Der zweite Teil der Veröffentlichung trägt in Tabellenform die Datenzusammen, die ein aktuelles Bild der Biokraftstoffnutzung in Deutschland ermög-lichen. Von Produktionsmengen über Absatzmengen, Herstellungskosten undMarktpreisen reicht die Auflistung bis hin zu Mengenszenarien. Um die Beurteilungder Situation in Deutschland im internationalen Kontext zu ermöglichen, werdenauch Zahlen zum Biokraftstoffeinsatz in anderen europäischen Ländern aufgelistet.Die Übersicht über die Besteuerung und Beimischung schließlich macht deutlich,welche Prioritäten einzelne Länder der Option Biokraftstoffe beimessen.

Die vorliegende Veröffentlichung ist dennoch nur als Momentaufnahme zu verste-hen. Denn in Deutschland und europaweit arbeiten Wissenschaftler engagiert an neu-en Technologien und Nutzungsmöglichkeiten. Ich hoffe sehr, dass es uns gelingt, dieMöglichkeiten der Biomasse ökonomisch und ökologisch sinnvoll zu nutzen und siedamit als festes Standbein für die Kraftstoffversorgung aber auch für die Einkom-menssicherung der Land- und Forstwirtschaft zu etablieren.

Dr.-Ing. Andreas SchütteGeschäftsführer

Vorwort


76

Biokraftstoffeeine vergleichende Analyse

Dr. Norbert Schmitz, meó Consulting Team

Teil 1


9

1.1. Gegenstand und Zielsetzung der 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 Ver-haltensweisen). Grundsätzlich weist derBiomasseeinsatz im Strom- und Wärme-bereich im Vergleich zum TransportsektorVorteile auf. Im stationären Bereich könneni.d.R. höhere Wirkungsgrade erreicht wer-den, allerdings stehen auch alternativeEnergiequellen wie die Solarthermie zurVerfügung. Im Transportsektor, der erheb-lich zu den heutigen Treibhausgasemissio-nen beiträgt, stehen derartige Alternativennicht zur Verfügung.

In der vorliegenden Studie findet daherein Vergleich der heute als relevanterachteten Biokraftstoffe anhand ausge-wählter Kriterien statt. Andere energeti-sche oder auch stoffliche Verwendungs-formen von Biomasse und deren mögli-che Vorteilhaftigkeit im Vergleich zurVerwendung von Biomasse im Biokraft-stoffbereich werden nicht berücksichtigt.

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

schwer nachvollziehbar und richten sichüberwiegend an ein wissenschaftlichorientiertes Fachpublikum. Eine verglei-chende Darstellung von Biokraftstoffenanhand ausgewählter Kriterien erfolgtebisher nur eingeschränkt.

Im Gegensatz zur Kraftstoffmatrix derBundesregierung, die über 250 biogeneund fossile Kraftstoffpfade betrachtetund in verschiedenen Dokumenten undTabellen beschreibt, werden in der vor-liegenden Studie ausschließlich die nachheutiger Einschätzung relevanten Bio-kraftstoffe betrachtet und komprimiertvergleichend dargestellt. Die Bewertungerfolgte auf Basis der 2005 zur Verfü-gung stehenden Informationen.

Als Ergänzung zur Kraftstoffmatrix undim Gegensatz zu vielen anderen Studienwurden dabei neben der relevanten Lite-ratur auch umfassend aktuelle Informa-tionen aus der Praxis zu den Umweltef-fekten, Kosten- und Mengenpotenzialenund Technologien berücksichtigt. Dieserleichterte auch die Zukunftseinschät-zung für die einzelnen Biokraftstoffe undstellt die Studie auf eine breitere Basis.

Biokraftstoffe sind definiert als erneuer-bare Energieträger, die aus Biomasse ge-wonnen werden, wobei Biomasse sich ausder Gesamtheit des organischen Materialseines Ökosystems zusammensetzt. Im

8

1. Einleitung

Für die Unterstützung bei derErarbeitung der im ersten Teil derBroschüre veröffentlichten Studiemöchten wir folgenden Unter-nehmen danken:

� CHOREN Industries GmbH

� DaimlerChrysler AG

� Deutsche BP AG

� Deutsche Shell Holding GmbH

� D.M.2 Project GmbH

� Institut für Weltwirtschaft (IfW)

� Kraul & Wilkening u. Stelling KG-GmbH & Co. (KWST)

� Linde AGGeschäftsbereich Linde Gas

� Schmack Biogas AG

� Toepfer International GmbH

� Vogelbusch GmbH


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Heute befinden sich von den hierbetrachteten Biokraftstoffen Biodiesel,Pflanzenöl und Bioethanol aus Zuckerbzw. Stärke bereits im Markt. Bei denanderen Biokraftstoffen wird die Markt-einführung erst vorbereitet bzw. esbesteht teilweise noch erheblicher F&E-Bedarf. Die Datenlage für Biodiesel,Pflanzenöl und Bioethanol aus Zuckerund Stärke ist relativ gut. Es bestehenaber noch große Unsicherheiten bei derBewertung von BtL, Biogas und insbe-sondere Biowasserstoff. Bei BtL bei-spielsweise besteht Bedarf an der Umset-zung vorhandener technischer Konzepteim großtechnischen Produktionsbetrieb.Erst dann können belastbare Daten ge-wonnen werden. Bei den in dieser Dar-stellung gemachten Angaben handelt essich damit teilweise um Schätzwerte.

1.3. Auswahl der in den Vergleicheinbezogenen Biokraftstoffe

Zusätzlich zu den fossilen Otto- undDieselkraftstoffen bestehen verschiede-ne alternative Kraftstoffoptionen. Dazugehören neben den ebenfalls auf Basisfossiler Rohstoffe hergestellten Alterna-tiven wie Erdgas (Compressed NaturalGas (CNG) und Liquified Petroleum Gas(LPG)), Coal-to-Liquid-Kraftstoff (CtL)oder Gas-to-Liquid-Kraftstoff (GtL) auchdie Biokraftstoffe.Heute bestehen verschiedene, unter-schiedlich ausgereifte Biokraftstoffoptio-

nen (für die z.T. auch unterschiedlicheVerwendungsmöglichkeiten bestehen),die in der vorliegenden Studie verglei-chend analysiert werden. Folgende Bio-kraftstoffe wurden ausgewählt:

• Biodiesel, überwiegend produziert ausRapsöl, als in Deutschland in unter-schiedlichen Einsatzformen etablierte-ster Biokraftstoff. Bei der Produktionwerden allerdings ca. 10% fossilesMethanol eingesetzt

• Reines Pflanzenöl (rP) wird in Deutsch-land überwiegend aus Rapssaaten ge-wonnen. Der Einsatz beschränkt sichbislang vor allem auf den gewerblichenSchwerlastverkehr, land- und bauwirt-schaftliche Maschinen sowie auf einegeringe Anzahl PKW

• Bioethanol aus Zucker und Stärke alsweltweit verbreitetster und in Deutsch-land aus Getreide produzierter Bio-kraftstoff

• Bioethanol aus Lignozellulose, d.h.bspw. aus Gras, Stroh, Holz, Rest- undAbfallprodukten produziertes Ethanol.Die noch nicht marktreife Produktionkonkurriert nicht mit der Nahrungs-mittelproduktion

• Biomass-to-Liquid (BtL)-Kraftstoffe alsmittels thermochemischer Umwandlungmit anschließender Synthese produ-zierte Biokraftstoffe, die grundsätzlichaus jeder Art von Biomasse gewonnenwerden können. Grundlage für dieAngaben in dieser Studie ist das „Cho-ren-Verfahren“

10

Vordergrund dieser Studie steht v.a. dieProduktion von Biokraftstoffen aus nach-wachsenden Rohstoffen.

Insgesamt soll die vorliegende Studie alseine transparente, nachvollziehbare„Management Summary“ für Entschei-dungsträger und die Öffentlichkeit dienen.Dabei soll sie zur Beseitigung bestehen-der Defizite bei der bisherigen Analyseund Darstellungsform von Biokraftstoffenbeitragen und den Diskussions- undEntscheidungsprozess hinsichtlich derweiteren Förderung und Markteinfüh-rung von Biokraftstoffen unterstützen.

1.2. Vorgehensweise

Unter der Leitung des meó ConsultingTeam wurde ein ausgewogenes Projekt-team aus 11 Unternehmen und einemForschungsinstitut zusammengestellt. DasProjektteam vereint fachlich qualifizierteMitarbeiter von führenden Biokraftstoff-produzenten, Unternehmen der Mineral-ölindustrie, des Anlagenbaus, des Auto-mobilbaus und des Agrarhandels derge-stalt, dass die kompletten Wertschöpfungs-ketten von der landwirtschaftlichen Roh-stoffproduktion bis hin zur Verwendungder Biokraftstoffe im Kraftstoffsektorabgebildet werden konnte. Dies ermög-lichte die Verwendung aktueller Infor-mationen und Daten aus der Praxis unddie Verwendung von Einschätzungen vonExperten zu den Umwelteffekten, Kosten-

und Mengenpotenzialen sowie Techno-logien.

In diesem Projektteam wurden die rele-vanten und zu vergleichenden Biokraft-stoffe ausgewählt, die Bewertungskrite-rien festgelegt und die Darstellungsfor-men diskutiert. Während des Verlaufsdes Projektes wurden Workshops zuunterschiedlichen Themen-schwerpunk-ten organisiert. In den Phasen zwischenden Workshops fanden entsprechendeVor- und Nachbereitungsmaßnahmenstatt, wurde relevante Literatur ausge-wertet sowie weitere Experteninter-views durchgeführt.

Vorab muss ausdrücklich auf die erheb-lichen Unsicherheiten durch Markt-preisschwankungen bei den Roh- undEinsatzstoffen, den Kuppel- und End-produkten sowie den fossilen Substitu-ten hingewiesen werden. Diese habeneinen erheblichen Einfluss auf die Ergeb-nisse der Bewertungskriterien von Bio-kraftstoffen wie Produktionskosten, Treib-hausgasvermeidungskosten, internationaleWettbewerbsfähigkeit und den Aufwandfür die Markteinführung. Dies gilt insbe-sondere auch für den Rohölpreis unddamit auch für die Produktionskostenfossiler Kraftstoffe. Im Rahmen des Projek-tes wurde daher versucht, diese Unsicher-heiten durch Expertenbefragungen sowieAuswertungen von relevanter Literaturzu reduzieren, um so zu belastbaren Aus-sagen zu kommen.


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sparungen ist damit ein entscheiden-des Kriterium

• CO2e-Vermeidungskosten: Die Ver-

meidungskosten sind ein wichtigerIndikator für die Effizienz klimapoliti-scher Maßnahmen und erlauben eineBewertung des Einsatzes der unter-schiedlichen Biokraftstoffe zur Treib-hausgasvermeidung

• Aufwand Markteinführung: Der Auf-wand für die Markteinführung ist einwichtiges Kriterium, um Anhalts-punkte zur unterschiedlichen Markt-reife der Biokraftstoffe und die not-wendige Förderung zum Ausgleichihres Kostennachteils zu bekommen.In Kapitel 2 wird auch jeweils derbreak-even-point, das ist der Rohöl-preis, bei dem die Biokraftstoffe wett-bewerbsfähig sind, benannt.

Über diese Kriterien hinaus werden inKapitel 3 die Merkmale, Einsatzmöglich-keiten und Potenziale (technisch, wirt-schaftlich, ökologisch, energie- und agrar-politisch) der Biokraftstoffe in Kurzpro-filen dargestellt.

12

• Biogas als eine regenerative Alternativezur Nutzung fossilen Erdgases undMöglichkeit der Biogasnutzung überdie Stromerzeugung hinaus

• Biowasserstoff als eine Zukunftsoptionder regenerativen Wasserstoffproduktionfür die mobile Anwendung im Verbren-nungsmotor und in der Brennstoffzelle.

Die Biokraftstoffe Pyrolyseöl, DME undHTU-Diesel sind derzeit und in Zukunftnach Einschätzung der beteiligtenUnternehmen nicht von praktischerRelevanz. Daher wurden diese Optionennicht weiter berücksichtigt.

1.4. Relevante Vergleichs- undBewertungskriterien

Zur Durchführung der Vergleichsstudiewurden in einem meó-Expertenworkshopmit Vertretern aus Industrie und Wissen-schaft folgende Kriterien als besondersrelevant ausgewählt:*

• Bruttokraftstoffertrag (GJ/ha bzw. lKraftstoffäquivalente/ha): Der Brutto-kraftstoffertrag/ha ist der Indikator fürdie Darstellung der Flächenproduktivität,d.h. für die mögliche Energiemengeder jeweiligen Biokraftstoffe, die proha produziert werden können

• Nettoenergieertrag (GJ/ha): Der Netto-energieertrag je ha ist die entscheidendeGröße zur Feststellung der jeweils tat-sächlich eingesparten Primärenergie je ha

• Erzeugungspotenzial: Das Erzeugungs-potenzial in % des substituierten Kraft-stoffs ist entscheidend, um die Mög-lichkeit jedes Biokraftstoffs für sichallein betrachtet als Substitut für denzu ersetzenden fossilen Kraftstoff ab-zuschätzen. Es wird von einer Reiheschwer prognostizierbarer Faktoren,bspw. technologische Entwicklungen,Ertragsentwicklung in der Landwirt-schaft, Flächen- und Nutzungskon-kurrenzen, zukünftige relative Preiseetc. bestimmt, so dass nur grobe Annä-herungen möglich sind

• Produktionskosten (Euro/GJ): Produk-tionskosten der Biokraftstoffe unter-einander und im Vergleich zum fossi-len Substitut sind der Hauptindikatorfür die Wirtschaftlichkeit des Einsat-zes von Biokraftstoffen. Für das fossileSubstitut wurde in der Studie einRohölpreis von 50$/barrel zugrundegelegt. Benzin und Diesel werdennicht unabhängig voneinander produ-ziert. Dies ist bei der Betrachtung derHerstellungskosten zu berücksichtigen

• Internationale Wettbewerbsfähigkeit:Auch Biokraftstoffe werden zunehmendzu einem international gehandeltenProdukt. Da die Ausgangsbedingungender Produktion in einzelnen Ländernunterschiedlich sind, bestehen auchunterschiedliche Produktionskosten

• CO2e-Einsparung/ha: Ein Hauptziel

der Förderung von Biokraftstoffen istdie Treibhausgasvermeidung. DieDarstellung der möglichen CO2

e-Ein-

* Im Anhang finden sich Angaben zu den jeweiligen Kriterien in einer ausführlicheren Form


1514

1.4.1. Definition der verwendeten Kriterien für den Biokraftstoffvergleich*

Bruttokraftstoffertrag (GJ/ha bzw. l Kraft-stoffäquivalente/ha)

Nettoenergieertrag (GJ/ha)

Erzeugung bzw.Erzeugungspotenzial (in % des substituiertenfossilen Kraftstoffs)

Produktionskosten (Euro/GJ)

� Der Bruttokraftstoffertrag gibt den produzierbaren Energieinhalteines Biokraftstoffs/ha Anbaufläche an. Er ergibt sich aus dem Produktder produzierten Menge des Biokraftstoffs/ha und dem Energiegehalt.

� Die Angabe erfolgt in GJ/ha bzw. in l Kraftstoffäquivalente/ha. Beidem zweiten Wert wurde der durch den jeweiligen Biokraftstoff zuersetzende fossile Kraftstoff zur Berechnung der Kraftstoffäquivalenteverwendet (auf Basis der unteren Heizwerte).

� Der Nettoenergieertrag ergibt sich aus der Differenz des Brutto-energieertrags und der eingesetzten Energie in der Biokraftstoffpro-duktion. Kuppelprodukte (bspw. DDGS, Rapsschrot, Glyzerin) sindberücksichtigt und gutgeschrieben. Der Nettoenergieertrag gibt demnachdie eingesparte Primärenergie in GJ/ha an.

� Für 2005 wird die tatsächliche Erzeugung in Deutschland genannt.Das Potenzial für 2015 ist mit zwei Szenarien angegeben (ausschließlichheimische Rohstoffe). Der erste Wert wurde unter der Annahmeermittelt, dass die heute für Raps, Getreide und Zuckerrüben genutztenFlächen ausschließlich für die Biokraftstoffproduktion genutzt werden.Der zweite Wert resultiert aus der Annahme, dass 20% (außer bei Bio-diesel und Pflanzenöl) der Erntemenge zur Biokraftstoffproduktionverwendet werden.

� Produktionskosten: Gesamtkosten zur Erzeugung eines Biokraft-stoffs. Genannte heutige und zukünftige Kosten beruhen auf Angabenaus der Industrie. Zahlen aus der Literatur wurden zu Vergleichs-zwecken hinzugezogen. Subventionen auf den Erzeugungsstufensind nicht berücksichtigt. Kosten für eine Veränderung der Blendzu-sammensetzung für einen spezifikationsgerechten fossilen Kraftstoff,der Aufbau einer Infrastruktur sowie Fahrzeug-Umrüstungskostensind nicht enthalten. Zum Vergleich sind folgende Werte angenommen:Produktionskosten Dieselkraftstoff: 8,9 Euro/GJ (0,32 Euro/l) und fürBenzin: 8,3 Euro/GJ (0,27 Euro/l) (Preise im Juni 2005 bei einem Ölpreisvon ca. 50 US$/Barrel Brent).

Definition

Internationale Wett-bewerbsfähigkeit

CO2e-Einsparung t/ha

CO2e-Vermeidungs-

kosten (Euro/t CO2e)

Aufwand Markteinführung

� Die internationale Wettbewerbsfähigkeit gibt die Produktionskostenvon Biokraftstoffen aus heimischer Produktion im Vergleich zum je-weiligen globalen Kostenführer bzw. zu den Weltmarktpreisen an(Der Faktor, um den die deutsche Produktion jeweils teuerer ist, wirdangegeben).

� Bei Biokraftstoffen, die noch nicht auf dem Markt sind, könnenlediglich Tendenzen aufgezeigt werden.

� Die CO2-Äquivalente Einsparung an Treibhausgasen geben an, wieviel Treibhausgase durch Einsatz des jeweiligen Biokraftstoffs gegen-über der Verwendung fossiler Kraftstoffe eingespart werden können.Es ist berücksichtigt, dass bei der Produktion von Biokraftstoffen selbstauch Treibhausgase entstehen können.

� Die Vermeidungskosten ergeben sich aus der Differenz der Produ-ktionskosten eines Biokraftstoffs und dem jeweiligen fossilen Kraft-stoff (bei einem angenommenen Rohölpreis von 50$/barrel) bezogenauf die durch die Substitution erfolgte CO2

e-Einsparung.

� Ggfs. zusätzlich entstehende Kosten der Mineralölindustrie beieiner Beimischung sind hier noch nicht berücksichtigt.

� Der Aufwand für die Markteinführung fasst die Kosten und Maß-nahmen zusammen, die für eine Einführung des Biokraftstoffs not-wendig sind. Soweit der finanzielle Aufwand abschätzbar ist bzw.direkt ermittelbar ist, werden hier Summen genannt, in den anderenFällen werden Tendenzen aufgezeigt.

� Unterschieden werden können die Förderung der Markteinfüh-rung, F&E Maßnahmen und dauerhafte Subventionierungen.

Definition

* Im Anhang finden sich Angaben zu den jeweiligen Kriterien in einer ausführlicheren Form


1716

2. Biokraftstoffe im Vergleich


Nettoenergieertrag(GJ/ha)

Erzeugung(in % des substituiertenfossilen Kraftstoffs)




CO2e-Vermeidungs-



51/1408 51/1420 Zucker: 132/4054Stärke: 54/1660

38 35 Zucker: 88Stärke: 30

5,5 ca. 0,7 Zucker: 0Stärke: 1,0


Faktor 1,2 bis 1,3 Faktor 1,3 im Vergleich zu BRA: Faktor 2,5

3,4 3,3 Zucker: 7,2Stärke: 2,9


In 2005 ca. 1 Mrd. In 2005 ca. 130 Mio. In 2005 ca. 214 Mio.Euro Steuerausfall Euro Steuerausfall Euro Steuerausfall

Biodiesel Reines Pflanzenöl Bioethanol ausZucker bzw. Stärke

21/640* 135/3907 178/4977 160/4742

18* 118 113 120

0 0 0 0

30 30 21 26 – 37

k.A. k.A. z.Z. kein k.A.internationalerWettbebewerb

1,6 10 ca. 8 k.A.

295 272 273 k.A.

Förderung nötig, Noch nicht im Noch nicht im Noch nicht imeher F&E- Markt, F&E- Markt, evtl. Markt, F&E-

Unterstützung Unterstützung nötig Pilotprojekte Unterstützung nötig

Bioethanol aus BtL Biogas (Angaben für Bio-Wasserstoff**Lignozellulose Biomethan aus Silomais)

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

** Der Wirkungsgrad von Wasserstoff in BZ-Fahrzeugen ist etwa doppelt so hoch wie bei konventionellen Antriebssystemen

2.1. Szenario 2005


1918

2.2. Szenario 2015



Erzeugungspotenzial(in % des substituiertenfossilen Kraftstoffs)




CO2e-Vermeidungs-



60/1656 60/1670 Zucker: 156/4776Stärke: 68/2089


7 7 Zucker: 8,3/1,6Stärke: 53,2/10,6


Faktor 1,3 Faktor 1,3 bis 1,4 Im Vergleich zu BRA:bis Faktor 2

4 3,8 Zucker: 8,5Stärke: 3,7


Ausgleich Ausgleich Ausgleich Kostenanteil Kostenanteil Kostenanteilweiter nötig weiter nötig weiter nötig


25/756* 158/4558 k.A./k.A. k.A.

21 138 k.A. k.A.

20,5/4,1 15,5** hoch Hoch, da nahezualle Biomasse

einsetzbar

24 16 20 k.A.

Im Vergleich zu BRA: k.A. k.A. k.A.bis Faktor 2

2,1 12 k.A. k.A.

179 115 k.A. k.A.

Ausgleich Kosten- Ausgleich Kosten- Ausgleich Kosten- Förderungnachteil, weiter nachteil, weiter nachteil ggü. Erdgas, Markteinführung,

F&E-Bedarf F&E-Bedarf Aufbau Infrastruktur selektiv F&E-Bedarf

Bioethanol aus BtL Biogas (Angaben für Bio-WasserstoffLignozellulose Biomethan aus Silomais)

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

** Annahme: Bereitstellung v. 10% (1,2 Mio. ha) des heute genutzten Ackerlands für Produktion von BtL-Kraftstoffen.Biomassepotenzial aus Forstwirtschaft und Recycling nicht berücksichtigt


2120

2.3. Stärken und Schwächen der Biokraftstoffe im Vergleich

Stärken

Schwächen

+ Genormt (B5, B100)und bereits etabliertim wachsendenDieselmarkt

+ Verwendung alsBeimischung ohnetechnische/logistk-sche Probleme

+ AusgereifteTechnologie

+ Beimischung (B5)ohne zusätzlicheFreigabe möglich

+ Reduktion vonPartikelemissionenbei B100 auch ohnePartikelfilter

– Verwendung alsB100 wenigzukunftsträchtig

– Für Beimischungenüber B5 hinaus undfür B100 Freigabennotwendig. Diesesind rückläufig

– Teilweise Image-probleme aufgrundschwankenderQualität

– BegrenztesRohstoffpotenzial

– Fossiles Methanolfür die Produktionerforderlich

+ Technologisch unkompliziertesHerstellungsver-fahren

+ BiologischeAbbaubarkeit

+ Einsatz im LKW-und land- und bau-wirtschaftlichemBereich möglich

+ Geringe Herstel-lungskosten

– In Zukunft keineVerwendung mehrim PKW-Bereich

– Problematisch beiEinsatz modernerAbgasnachbehand-lung (Partikelfilter)

– Bisher keine Herstellerfreigabe

– BegrenztesRohstoffpotenzial,allerdings Importemöglich

+ Ausgereifte Tech-nologien, Dführend bei FFV

+ Insbesondere beiZucker hohe Kraft-stofferträge/ha(auf guten Böden)

+ Verschiedene Ein-satzoptionen(Oktanzahlver-besserer)

+ Heimisches Roh-stoffpotenzial groß

+ Bras. Ethanol imVergleich zu Benzinwettbewerbsfähig

– EuropäischeEthanolproduktionim Vergleich zuBrasilien nichtwettbewerbsfähig

– Technische Anpas-sungen (Dampf-druck, Wasser)erforderlich

– Beimischungs-kosten der Mineral-ölindustrie

– Bei Beimischungen> 10% eigene Tank-stelleninfrastrukturerforderlich

– SchrumpfenderOttokraftstoffmarkt


+ Verwendung vonReststoffen

+ Ganzheitliche Bio-masseverwertung

+ Soll langfristigkostengünstigersein und zuhöheren CO2-Einsparungenführen

– Noch keineAnwendung

– komplexer Kon-versionsprozess

– HerausforderungRohstoffversorgung

– TechnischeAnpassungen(Dampfdruck,Wasser)erforderlich

– Beimischungs-kosten derMineralölindustrie


+ Breite Rohstoff-basis (Land- u.Forstwirtschaft,Reststoffe)

+ Möglichkeit derbegrenzten An-passung (Design)von Kraftstoffen anMotorbedarf

+ Hohes CO2-Ein-sparungspotenzial

+ Verringerung Ab-gas- und Rußpartik-elemissionen

+ Verbesserungs-potenziale beiVerfahrenstechnik

– Bisher noch keinegroßtechnischeProduktion

– Hohe Investionsko-sten

– Rohstoffversor-gung noch nichtetabliert, jedochkann aufErfahrungswerteaus der Zellstoff-industrie und Bio-masseheizkraft-werkenzurückgegriffenwerden

+ Zur Speicherungbzw. Verteilungkann dasbestehendeErdgas-Tanks-tellennetz genutztwerden

+ Nutzung kosten-günstiger Neben-und Abfallpro-dukte

+ Relativ hoherenergetischerWirkungsgrad

– Relativ hohe Um-rüstungskosten

– Nur in Gasfahr-zeugen mit bislangnur kleinen, aller-dings starkwachsendenFlotten einsetzbar

– GasförmigerKraftstoff mitreduzierterReichweite

– Einsatz im Trans-portsektorerfordert auf-wändige Gas-reinigung zur Ein-haltung künftigerErdgasnorm

+ ZukunftsträchtigerEnergieträger

+ Keine lokalenEmissionen, Ge-samtemissionenabhängig von Pri-märenergieeinsatz

+ Sauber, ungiftig,sehr gut verfügbar

+ Ideal für Brenn-stoffzellen, großesPotenzial für Ver-brennungsmotoren

+ Industrielle Infra-struktur vorhanden(Produktion, Lage-rung, Transport)

– Aufwendige Spei-cherung (gas-förmig: hoheDrücke nötig unddennoch relativgeringe Energie-dichte; flüssig:Abdampfverluste)

– Notwendigkeitneuer Infrastrukturfür Betankungen

– Erheblicher F&E-Bedarf

– Ausbau Tank-stellennetz nochnicht absehbar

Bioethanol aus BtL Biogas Bio-WasserstoffLignozellulose


2322



Erzeugung bzw.Erzeugungspotenzial(in % des substituiertenfossilen Kraftstoffs)



2005: 51 / 14082015: 60 / 1656

2005: 382015: 45

2005: 5,52015: 7

2005: 192015: 19

2005: 1,2 bis 1,32015: 1,3

� Für 2015 werden Verbesserungen dieser Werteüber den Hebel der steigenden Hektarerträge undhöherer Ölgehalte der Pflanze erwartet.

� Für 2015 werden Verbesserungen dieses Wertesüber den Hebel der steigenden Hektarerträge undhöherer Ölgehalte der Pflanze erwartet. Eine Ver-besserung der Nebenproduktverwertung, die zurweiteren Optimierung des Nettoenergieertragsführen würde, ist kaum zu erwarten. Die Pflan-zenstengel werden bislang nicht energetisch ver-wendet.

� In 2005 wurden ca. 5,5% des Dieselmarktes ersetzt.� Die Rapsanbaufläche in Deutschland ist nurbedingt ausdehnbar. Die Steigerung für 2015 liegtan den steigenden ha-Erträgen die dazu führen,dass bei gegebenen Marktprognosen für den Die-selmarkt, die von einem ähnlich großen Marktausgehen, das Substitutionspotenzial steigt.

� Angaben zu den Produktionskosten (ab Werk)erfolgten durch Vertreter der deutschen Biodiesel-industrie.� Ein technologischer Quantensprung wird nichterwartet, daher nur geringe Kostensenkungen inder Produktion. Die Preise für Ölsaaten steigentendenziell, während die Nebenprodukterlöse sin-ken. In der Summe Annahme konstanter Kosten.

� In Europa ist die deutsche Biodieselindustriewettbewerbsfähig. Deutschland ist weltweit größ-ter Produzent. Palm- und Sojaöle sind im Vergleichzu Rapsöl billiger (Einkaufspreise 2005 ca.: Palmöl:

Biodiesel Erläuterungen


CO2e-Vermeidungs-



2005: 3,4 t2015: 4 t

2005: 1542015: 145

2005: in 2005 ca. 1Mrd. Steuerausfall2015:Förderungweiter nötig

340 Euro/t; Sojaöl: 450 Euro/t; Rapsöl: 540 Euro/t.Es handelt sich um Preise für nicht raffiniertes Öl).Dies ermöglicht Importe (bereits ca. 20%). Gleichesgilt mittelfristig für Biodiesel selbst. Jedoch sindPalm- und Sojaöle bislang aus technischen Grün-den nur begrenzt einsetzbar.

� Für 2005 und 2015 wird von einer CO2-Einspa-rung von 2,2 kg/l Biodiesel ausgegangen. Die Ein-sparungen/ha für 2015 erhöhen sich durch diesteigenden Erträge. Möglichkeiten einer größerenEinsparung bestehen nur noch durch eine bessereenergetische Verwertung der Reststoffe. Biodieselweist leichte Vorteile gegenüber reinem Pflanzen-öl auf, da das bei der Umesterung von Pflanzenölzu Biodiesel entstehende Kuppelprodukt Glyze-rin technisch produziertes Glyzerin ersetzt.

� Da die Produktionskosten und die vermiedeneMenge je l Biodiesel bzw. Dieseläquivalente von derIndustrie für 2015 ähnlich wie für 2005 eingeschätztwerden, ändert sich der Wert kaum (bei konstantenPreisen für das fossile Substitut).

� Ohne die Befreiung von der Mineralölsteuerwäre Biodiesel nicht wettbewerbsfähig und nichtim Markt. Der break-even point ist erst bei einemRohölpreis von 95 bis 105 US$/barrel erreicht, sodass weiter Fördernotwendigkeit besteht. Abhän-gig vom Rohölpreis kann diese evtl. reduziert wer-den. Außerdem fördert die Energiepflanzenprämievon 45Euro/ha den Rohstoffanbau für Biodieselauf nicht-Stilllegungsflächen.

Biodiesel Erläuterungen

2.4. Erläuterungen

2.4.1. Biodiesel


2524






2005: 51 / 14202015: 60 / 1670

2005: 352015: 41

2005: ca. 0,72015: 7

2005: 142015: 14

2005: 1,32015: 1,3 bis 1,4

� Insgesamt stellen sich die Werte bei Pflanzen-öl ähnlich dar wie bei der Produktion von Bio-diesel. Jedoch sind bei der Biodieselproduk-tion Gutschriften für das Kuppelprodukt Gly-cerin zu berücksichtigen.

� Für 2015 werden wie bei Biodiesel Verbesse-rungen dieses Wertes über den Hebel der stei-genden Hektarerträge und höherer Ölgehalteder Pflanze erwartet. Die Nettoenergieerträgesind stark abhängig von der Möglichkeit derVermarktung des Kuppelprodukts Glyzerin.

� Die bisherige Verwendung von Pflanzenölist nur begrenzt mengenrelevant (keine genaueStatistik vorhanden).� Das Erzeugungspotenzial stellt sich theo-retisch weitestgehend wie beim Biodiesel dar.Jedoch wäre dies aufgrund der Rohstoffkon-kurrenz nur erreichbar, wenn auf die Biodiesel-produktion verzichtet würde.

� Angaben zu den Produktionskosten (abWerk) erfolgten durch Vertreter der deut-schen Ölmühlenindustrie.� Bei Rapsöl wird wie auch bei Biodiesel nichtmit relevanten Senkungen der Produktions-kosten gerechnet, da kaum Potenzial beimtechnischen Fortschritt besteht und Ölsaatentendenziell teurer werden.

� Palmöl und Sojaöl sind im Vergleich zuRapsöl billiger und werden bereits verwendet(Einkaufspreise 2005 ca.: Palmöl: 340 Euro/t;Sojaöl: 450 Euro/t; Rapsöl: 540 Euro/t. Eshandelt sich um Preise für nicht raffiniertes Öl).

Reines Pflanzenöl Erläuterungen


CO2e-Vermeidungs-



2005: 3,32015: 3,8

2005: 832015: 78

2005: > 50 Mio. Euro2015: Förderungweiter nötig

Jedoch sind Palm- und Sojaöl aufgrund unter-schiedlicher physikalischer Eigenschaften(Gefrierpunkt, Stabilität) nur begrenzt ein-setzbar.

� Die Treibhausgaseinsparungen/ha könnenverbessert werden. Dies geschieht über stei-gende Biomasse- und damit Biokraftstoffer-träge/ha. Die Einsparungen/l Rapsöl bleibenmit 2,2 kg konstant.

� Die Vermeidungskosten für Pflanzenölsind aufgrund der relativ hohen Einsparungen/lKraftstoffäquivalente und der niedrigen Pro-duktionskostendifferenz zum fossilen Substitutvergleichsweise niedrig. � Da die Produktionskosten und die Treib-hausgasvermeidung je Dieseläquivalent für2015 ähnlich wie für 2005 eingeschätzt werden,ändert sich der Wert nur geringfügig (bei kon-stanten Preisen für das fossile Substitut).

� Eine Förderung ist für Pflanzenöl notwendig.Das derzeitige Fördervolumen ist aufgrundder begrenzten Verwendung klein. Pflanzenölwird auch zukünftig nicht als Blendkraftstoffeingesetzt. Der Einsatz als Reinkraftstoff inumgerüsteten Flotten und der Landwirtschaftsteigt aber und damit auch das Fördervolumen.Der break-even point wird bei einem Rohöl-preis von ca. 75 bis 80US$/barrel erreicht.

Reines Pflanzenöl Erläuterungen

2.4.2. Reines Pflanzenöl


2726






2005: 132 / 4054bzw. 54 / 16602015: 156 / 4776bzw. 68 / 2089

2005: 88 bzw. 302015: 104 bzw. 38

2005: 0 bzw. 1,02015: 8,3 / 1,6bzw. 53,2 / 10,6

2005: 24 bzw. 222015: 22 bzw. 20

2005: Vgl. zu BRA:Faktor 2,5

� Die Produktion aus Zuckerrüben schneidetaufgrund der hohen Hektarerträge besser ab alsdie aus Stärke.� Für 2015 werden Verbesserungen beim Brutto-energieertrag lediglich über den Hebel der steigen-den Hektarerträge erwartet.

� Bei der Konversion sind noch Energieeinspa-rungen durch eine Optimierung der Nebenpro-duktverwertung möglich, die den Nettoenergie-ertrag weiter verbessern könnten.

� In 2005 wurden laut Mineralölsteuerstatistikca. 260.000 t Bioethanol im deutschen Marktabgesetzt. Dies entspricht energetisch ca. 1% desOttokraftstoffmarkts. Die deutsche Erzeugungwar niedriger, Importe spielen eine wichtige Rolle.� Bei Verwendung der gesamten heutigen deut-schen Anbauflächen für Zuckerrüben bzw. Ge-treide für die Biokraftstoffproduktion können 8bzw. 53% des heutigen Ottokraftstoffmarktessubstituiert werden. Die Werte für Zucker bzw.Stärke sind addierbar und zusätzlich zu den Wer-ten für Biodiesel oder Pflanzenöl erreichbar.

� Die Zahlen für Bioethanol aus Stärke (Weizen)beruhen auf Industrieangaben. Die Produktionaus Zuckerrüben ist teurer, was v.a. an den höhe-ren Rohstoffkosten liegt.� Für 2015 ist bei der Produktion aus Weizen mitKostensenkungen aufgrund eines geringeren Roh-stoffbedarfs und aufgrund von Verfahrensopti-mierungen zu rechnen. Für die Produktion ausZuckerrüben liegen keine Angaben vor.

� Die Herstellungskosten brasilianischen Bioetha-nols sind nur etwa halb so hoch wie die deutschen.Kostensenkungen sind aufgrund der Erfahrungs-

Bioethanol aus ErläuterungenZucker bzw. Stärke


CO2e-Vermeidungs-



2015: Vgl. zu BRA:Faktor 2

2005: 7,2 bzw. 2,92015: 8,5 bzw. 3,7

2005: 290 bzw. 2522015:276 bzw. 220

2005: 214 Mio. EuroSteuerausfall2015: weitereFörderung nötig

kurve in Deutschland zu erwarten. Derzeit bestehtein Einfuhrzoll für Bioethanol in Europa. Jedochbegrenzen auch der hohe Inlandsverbrauch,attraktivere Exportdestinationen und Entwicklun-gen auf dem Zuckermarkt mögliche Exporte Bra-siliens. Verschärfte Umweltschutzauflagen undLogistikprobleme bei steigender Produktion kön-nen zudem Kostensteigerungen auslösen.

� Die Treibhausgaseinsparungen hängen ganzerheblich von dem Energiekonzept der Produk-tionsanlagen und der Energiebereitstellung indiesen Anlagen ab, d.h. bspw. ob Biomasse oderfossile Energieträger zur Energieerzeugung ver-wendet werden und ob KWK- Anlagen zumEinsatz kommen.

� Die Vermeidungskosten ergeben sich aus derProduktionskostendifferenz zwischen Benzinund Bioethanol sowie der vermiedenen MengeCO2 je l Biokraftstoff. Beimischungskosten sindaufgrund fehlender Daten nicht berücksichtigt.Die Vermeidungskosten für Bioethanol ausZuckerrüben sind wesentlich höher, da die Ein-sparung je Liter Bioethanol geringer und dieKostendifferenz zum Benzin höher ist als bei derProduktion aus Getreide. Die Vermeidungs-kosten beim Einsatz von Ethanol aus Weizen zurHerstellung von ETBE betragen ca. 385 Euro.

� Die Förderung hat in 2005 bei Berücksichti-gung auch der Importe zu ca. 214 Mio. EuroSteuerausfall geführt. Der break-even point wirdab ca. 90 US$/barrel Rohöl erreicht. Es bestehtjedoch weiter eine Fördernotwendigkeit. Ab-hängig vom Rohölpreis kann diese evtl. reduziertwerden. Außerdem fördert die Energiepflanzen-prämie von 45Euro/ha den Rohstoffanbau.

Bioethanol aus ErläuterungenZucker bzw. Stärke

2.4.3. Bioethanol aus Zucker bzw. Stärke


2928





2005: 21 / 6402015: 25 / 756

2005: 182015: 21

2005: 02015: 20,5 / 4,1

2005: 30 2015: 24

� Die relativ geringen Energieerträge hängenmit den geringen Biomasseerträgen je ha zusam-men. Bei einem Strohertrag von 8 t/ha inkl. 20%Wasser sind nur 6,4 t/ha trocken verwertbar,wovon wiederum in der Praxis nur 45% ge-winnbar sind (d.h. nur 2,8 t). Der Ethanolertragje ha ist für die Produktion aus Lignozellulosenicht die entscheidende Größe, da die Pro-duktion auf landwirtschaftlichen Reststoffenberuht und keine zusätzliche Fläche bean-sprucht. Vielmehr kann eine Nutzung zusätzlichzur Ethanolproduktion aus Stärke erfolgen.

� Besondere Relevanz für den Nettoenergie-ertrag hat die Frage, inwieweit der Energieauf-wand bei der Konversion durch die energetischeNutzung des Lignins gedeckt werden kann.

� In 2005 besteht keine Erzeugung.� Die Substitutionspotenziale in 2015 resul-tieren aus der Verwendung von Stroh, dasbeim derzeitigen Getreideanbau anfällt. Dabeiist für 2005 ein Strohertrag von 2,8 t/ha ange-nommen, der bis 2015 v.a. aufgrund verbes-serter Gewinnungsmöglichkeiten bis auf 3,4 tsteigt. Andere Rohstoffmöglichkeiten (Gras,Rest- und Abfallstoffe) wurden nicht berük-ksichtigt. Die Potenziale sind zusätzlich zu denPotenzialen von Bioethanol aus Stärke erreichbar.

� Die Angaben zu den Produktionskostenbasieren auf Zahlen aus der Literatur und aufAngaben der Industrie. Die Industrie geht inbestcase Szenarien, basierend auf der Produk-tion aus Stroh, von geringeren Kosten für 2005

Bioethanol Erläuterungenaus Lignozellulose



CO2e-Vermeidungs-



2005: k.A.2015: im Vgl. zuBRA bis Faktor 2

2005: 1,62015: 2,1

2005: 2952015: 179

2005: Förderungnötig (F&E)2015: FörderungMarkteinführung

aus. Die Rohstoffkosten sind v.a. abhängig davon,ob Anbaubiomasse oder Reststoffe verwendetwerden.

� Die Produktion von Bioethanol aus Lignozel-lulose spielt noch keine Rolle. IOGEN betreibt inKanada eine Demonstrationsanlage. In Brasilienwird eine Versuchsanlage auf Basis von Zucker-rohrstroh/Bagasse von DEDINI betrieben. Nebenden technischen Anlagekonzepten werdendie meist regional unterschiedlichen Preise fürStroh oder andere Rohstoffe entscheidend sein.

� Die Treibhausgaseinsparungen hängen ganzerheblich von dem Energiekonzept der Produ-ktionsanlagen und der Energiebereitstellungin diesen Anlagen ab, d.h. bspw. ob Biomasseoder fossile Energieträger zur Energieerzeu-gung verwendet werden und ob Kogenerations-anlagen zum Einsatz kommen.

� Die Reduktion der Vermeidungskosten bis2015 liegt an der erwarteten Senkung der Pro-duktionskosten und an der erarteten Erhöhungder Treibhausgasvermeidung je verwendeterEinheit Bioethanol durch verbesserte Anlagen-konzepte.

� Bioethanol aus Lignozellulose befindet sichnoch im F&E-Stadium. Bei den Produktions-kosten zeichnet sich ab, dass ohne eine Förde-rung auch Bioethanol aus Lignozellulose nichtwettbewerbsfähig sein wird. Bei derzeitigenKostenschätzungen ergibt sich ein break-evenpoint von 120 bis 180 US$/barrel Rohöl.

Bioethanol Erläuterungenaus Lignozellulose

2.4.4. Bioethanol Lignozellulose


3130






2005: 135 / 39072015: 158 / 4558

2005: 1182015: 138

2005: 02015: 15,5

2005: 302015: 18

2005: k.A.2015: k.A.

� Die Erhöhung des Bruttoertrages ist auf dieangenommene Entwicklung der Biomasse-erträge/ha, die von 15 auf 17,5 t steigen, undden hohen kraftstoffäquivalenten Ertag/hazurückzuführen.

� Die geplanten Anlagen können energie-autark (keine externe Energiezufuhr notwendig)betrieben werden, was den Nettoenergieertragund auch die Treibhausgasbilanz verbessert.

� Für 2015 wurde ein ha-Ertrag von 17,5 tund eine Anbaufläche von 1,2 Mio. ha, d.h. vonca. 10% der heute genutzten Ackerfläche, zu-grunde gelegt. Die Ackerfläche steht allerdingsin Konkurrenz zu den Flächen für andere Bio-kraftstoffe, so dass das Potenzial von BtL nichtaddierbar ist.� Die mögliche Nutzung von Biomasse aus derForstwirtschaft sowie von Reststoffen (bspw.Stroh) ist nicht berücksichtigt.

� BtL-Kraftstoffe werden in Deutschland nochnicht kommerziell produziert. Für 2015 undbei einer großtechnischen Produktion wird mitdeutlich geringeren Kosten gerechnet.

� Die Produktion von BtL-Kraftstoffen findetbisher weltweit nur in Versuchs- und Pilotan-lagen statt. Neben technischen Anlagekon-zepten werden Rohstoffpreise und -verfüg-barkeit entscheidend sein. Diesbezüglichwird es darauf ankommen, welche Rohstoffelangfristig als Biomasse klassifiziert werdenund zu welchen Konditionen diese durch

BtL Erläuterungen


CO2e-Vermeidungs-



2005: 102015: 12

2005: 2722015: 115

2005: FörderungF&E2015: FörderungMarkteinführung

Land- und Forstwirtschaft sowie die Entsor-gungsbranche bereitgestellt werden können.

� Die Treibhausgaseinsparungen sind extremhoch. Dies liegt an den hohen Einsparungen jeLiter verwendeten Biokraftstoffs (2,5 kg/l BtL)und an den hohen erwarteten Hektarerträgenvon BtL (ca. 4000 l/ha).� Die weitere Erhöhung für 2015 ergibt sichaus steigenden Biomasse-Hektarerträgen.

� Die im Vergleich zu anderen Biokraftstoffenrelativ geringen Vermeidungskosten kommendurch die hohe Vermeidung je eingesetztenLiter BtL-Kraftstoff zustande.� Aufgrund sinkender Produktionskostenfür BtL werden für 2015 niedrigere Vermei-dungskosten erwartet.

� Auch bei BtL-Kraftstoffen ist die Wettbe-werbsfähigkeit noch nicht absehbar und eineMarkteinführung bedarf der Unterstützung,jedoch ist von sinkenden Produktionskostenauszugehen.� Der break-even point wird bei Produk-tionskosten von 1,00 Euro/l BtL bei einemRohölpreis von ca. 155 bis 160 US$/barrelerreicht. Die im Vergleich zu anderen Kraftstoff-komponenten besseren Produkteigenschaftensind hier nicht berücksichtigt.

BtL Erläuterungen

2.4.5. BtL-Kraftstoffe*

* auf Basis von Angaben der Choren Industries GmbH


3332







2005: 178 / 49772015: k.A.

2005: 1132015: k.A.

2005: 02015: hoch

2005: 212015: 20

2005: z.Z keinWettbewerb 2015: k.A.

2005: 82015: k.A.

� Hoher Bruttokraftstoffertrag pro Hektarim Vergleich zu den anderen Biokraftstoffen.Hier wurde lediglich die Produktion aus An-baubiomasse (Silomais) betrachtet.

� Die Energieerträge hängen bedeutend vonArt und Anbau der verwendeten Rohstoffeund von der Strom- und Wärmebereitstellungfür die Biogasanlagen ab.

� Heute findet keine Nutzung von Biogas alsKraftstoff statt, da eine Verstromung auf-grund EEG-Förderung sinnvoller ist. Von derRohstoffseite her besteht jedoch großes Poten-zial, da aus nachwachsenden Rohstoffen,Reststoffen und Abfällen produziert werdenkann. Diese Rohstoffnutzung steht allerdingsin Konkurrenz zur Nutzung für andere Bio-kraftstoffe.

� Biogaserzeugung ist eine etablierte Tech-nologie, wesentliche Kostensenkungspotenzialewerden nicht erwartet.

� Die Produktion von Biogas zur Verwen-dung als Kraftstoff würde in Deutschland ausdeutschen Rohstoffen erfolgen, da zumindestder Import der Rohstoffe aufgrund der hohenTransportkosten nicht sinnvoll ist.

� Dieser Wert bezieht sich ausschließlich aufdie Produktion von Biogas aus Anbaubiomassebei einer Treibhausgaseinsparung von ca. 70%gegenüber fossilem Kraftstoff (ca. 5 kg Bio-gasverbrauch je 100 km). Jedoch erfolgt heute

Biogas (Angaben Erläuterungenfür Biomethan)

CO2e-Vermeidungs-



2005: 2732015: k.A.

2005: noch nichtrelevant2015: AusgleichKostennachteil

meist eine Produktion aus organischen Abfall-produkten und tierischer Gülle.

� Dieser Wert gilt ausschließlich für die Pro-duktion von Biogas aus Anbaubiomasse. Fürdie Zukunft wird ein leichter Rückgang derVermeidungskosten erwartet.

� Für die Markteinführung müsste Biogasals Kraftstoff im Vergleich zur Verstromungvon Biogas besser gestellt werden. Vorausset-zung für die Umsetzung ist einerseits außer-dem eine verstärkte Markteinführung vonErdgas als Kraftstoff. Die langfristige Steuer-begünstigung von Erdgas behindert anderer-seits die ökonomische Attraktivität von Biogas. � Der break-even point wird bei einemRohölpreis von ca. 120 US$/barrel erreicht.

Biogas (Angaben Erläuterungenfür Biomethan)

2.4.6. Biogas


3534






2005: 160 / 47422015: k.A.

2005: 1202015: k.A.

2005: 02015: hoch, da jedeBiomasse möglich

2005: 26 - 372015: k.A.

2005: k.A.2015: k.A.

� Stark abhängig von Art und Optimierungdes Biowasserstoff-Produktionsverfahrens sowievon Art und Erträgen der Biomasse, aus der Bio-wasserstoff erzeugt wird. Hier wurde ein Bio-wasserstoffertrag von 90 kg Biowasserstoff jeTonne Biomasse und ein Ertrag von 15 TonnenBiomasse je Hektar angenommen.

� Zur Vergärung organischer Reststoffe zurBio-Wasserstofferzeugung liegen bisher kaumAngaben vor und eine Einschätzung für dasJahr 2015 ist nicht möglich.

� Theoretisch unbegrenztes Erzeugungspo-tenzial. Jedoch muss langfristig Wasserstoffaus fossilen durch Bio-Wasserstoff, d.h. durchdie Gewinnung von Wasserstoff aus nichtfos-silen Ressourcen unter Einsatz regenerativerEnergien, ersetzt werden. Dies erfolgt ausKostengründen bisher nur in Pilotprojekten.Die Rohstoffbasis für die Erzeugung aus Bio-masse ist breit, konkurriert aber z.T. mit derVerwendung für andere Biokraftstoffe undspielt in Deutschland bisher keine Rolle.

� Angabe gilt für Wasserstoff aus Biomasse.Kosten für Produktion, Transport zur Tank-stelle und die anteiligen Kosten für die Tank-stelle sind enthalten.

� Die USA verfügen über die größten konven-tionellen Wasserstoff-Produktionskapazitäten.Die USA, Japan und Europa sind sowohl in derProduktions- als auch in der Anwendungstech-nologie führend. Insbesondere in den USA

Bio-Wasserstoff Erläuterungen


CO2e-Vermeidungs-



2005: k.A.2015: k.A.

2005: k.A.2015: k.A.

2005: erheblicherF&E-Bedarf2015: F&E undModellprojekte

wird die Produktion von Wasserstoff aus Bio-masse stark gefördert.

� Belastbare Daten sind nicht verfügbar.

� Belastbare Daten sind nicht verfügbar.

� Für das Ziel der Erzeugung von Bio-Wasser-stoff ist noch Grundlagenforschung nötig.Derzeit erfolgt vielmehr die Erprobung vonherkömmlichem Wasserstoff in gefördertenModell- und Demonstrationsprojekten aufLandes-, Bundes- und EU-Ebene.

Bio-Wasserstoff Erläuterungen

2.4.7. Bio-Wasserstoff


36

Merkmale Biodiesel

� RME wird durch die Umesterung von Pflanzenöl mit Methanol hergestellt. Dabei werdenca. 10% des Raps-Rohöls als Glyzerin abgetrennt und durch fossiles Methanol ersetzt. InDeutschland ist Rapsöl der entscheidende Rohstoff. Eine Produktion ist aber auch ausanderen Pflanzenölen, Altspeise- und Tierfetten möglich.

Spezifisches Gewicht 0,88 kg/l BiodieselHeizwert 32,65 MJ/l (37,1 MJ/kg)Kraftstoffäquivalent 1 l Biodiesel ersetzt wegen des geringeren Heizwertes nur

0,91 l Diesel

Einsatzmöglichkeiten

� Biodiesel wird heute normgerecht (EN590) fossilem Diesel mit bis zu 5% beigemischt (B5).Dieses Marktsegment gewinnt stark an Bedeutung.

� Biodiesel wird auch als Reinkraftstoff abgesetzt. Herkömmliche Dieselmotoren können mitreinem Biodiesel (B100) (DIN EN 14214) betrieben werden, sofern eine Freigabe seitens desFahrzeugherstellers vorliegt. Daraus ergibt sich in Deutschland ein Potenzial von derzeit 3Mio. Fahrzeugen. Die Freigabeerteilungen sind allerdings rückläufig und aufgrund derEuro IV und V-Normen, die mit Biodiesel nicht erfüllt werden können, schrumpft diesesMarktsegment.

� Darüber hinaus wird Biodiesel (B100) an Flotten (LKW und Busse) abgesetzt. Auch diesesMarktsegment wächst.

Potenzial

� Technisch:Das Produktionsverfahren auf Basis Raps ist in Deutschland ausgereift und etabliert. DerBiodieselanteil am Dieselmarkt beträgt ca. 5,5%. Optimierungspotenzial besteht bei derVerwendung der bei der Produktion anfallenden Nebenprodukte. Derzeit wird erwogen,fossiles Methanol bei der Produktion durch Ethanol zu ersetzen (Ersatz von FAME durchFAEE). Dadurch würde Biodiesel zu einem reinen Biokraftstoff werden.

� Wirtschaftlich: Produktionskosten liegen über dem Dieseläquivalent. Steigende Dieselpreise verbesserndie Wettbewerbsfähigkeit. Jedoch ist von einer gewissen Kopplung des Biodiesel- an den

Dieselpreis auszugehen. Auf die stark steigende Biodieselnachfrage wurde bisher miteinem deutlichen Angebotsausbau reagiert. Probleme bei steigender Produktion aufgrundbegrenzter Märkte für Kuppelprodukte. Rohstoffe sind der entscheidende Kostenfaktor.Die Industrie rechnet nicht mehr mit entscheidenden Prozessinnovationen. Andere Länderproduzieren den Rohstoff teilweise kostengünstiger. Dies gilt v.a. für Palm- und Sojaöl,deren Einsetzbarkeit jedoch eingeschränkt ist. Auch sind die ökologischen und sozialenAuswirkungen eines vermehrten Anbaus v.a. in asiatischen Ländern bisher nicht untersucht.

� Ökologisch: Die Biodieselverwendung führt zu Treibhausgaseinsparungen.

� Energiepolitisch: Die Verwendung von Biodiesel schont fossile Ressourcen und reduziert die Abhängigkeitvon Erdöl.

� Agrarpolitisch: In Deutschland erfolgt die Biodieselproduktion überwiegend aus Rapsöl. Es sind aber auchandere Pflanzenöle sowie Altspeise- und Tierfette geeignet. Weltweit sind besonders Palm-und Sojaöl bedeutsam. Die derzeitige Biodieselproduktion in Deutschland bindet ca.700.000 bis 900.000 ha. Unter Berücksichtigung der Produktion für andere Verbrauchsfor-men ist das Potenzial aufgrund von Fruchtfolgegrenzen weitgehend ausgeschöpft. Importevon Pflanzenöl sind kostengünstiger.

37

3. Profile der Biokraftstoffe3.1. Biodiesel (Rapsölmethylester, RME)


3938

Beschreibung

Anwendungsstand

+ / –

� Beimischung von 5%Biodiesel zu fossilemDieselkraftstoff

� B5 wird bereits verwendet

+ CO2-Einsparungen in dergesamten Fahrzeugflotte

+ keine Fahrzeuganpassungnötig

+ Technologisch unproble-matische Beimischung

+ Öffnet den Markt fürBeimischung biogenerKraftstoffkomponenten

+ wachsender Dieselmarkt,herkömmliche Diesel-produktion kann nichtohne weiteres ausgedehntwerden

+ Qualität unterliegt derKontrolle der Mineralöl-industrie

– Kunde profitiert nicht vonSteuerersparnis


� B10 derzeit in der EU nichtauf dem Markt

+ CO2-Einsparungen in dergesamten Fahrzeugflotte

+ Höherer Anteil von Bio-diesel für nicht umgerüsteteFahrzeuge verfügbar

– Noch keine ausreichendeDatenbasis für dieVerträglichkeit von B10 inmodernen Dieselmotorenverfügbar

– Einheitlicher Standarderforderlich

– Einhaltung der Abgas–normen muss verifiziertwerden

– Kunde profitiert nicht vonSteuerersparnis

B5 B10


� Bisher nur in den USA inöffentlichen Flottenangewandt

+ Hoher Anteil derbiogenen Komponente

+ Dies steigert die CO2-Einsparungen

+ Einsatz bisher in Nutz–fahrzeugen und Busflotten

– Freigabe notwendig– Keine Freigabe für PKW

mit Partikelfilter(Probleme mit derRegeneration)

– Einheitlicher Standarderforderlich

– Einhaltung Abgasnormenproblematisch

– Materialverträglichkeit(Gummi, Plastik)erfordert ggfs. Fahrzeug-anpassungen

� Reiner Biodiesel (100%)

� Bei PKW und Nutzfahr-zeugen mit AbgasnormenEuro IV und V rückläufig

+ Verbesserung der Energie-und THG-Bilanzen

+ Preisvorteil für Verbraucherzu herkömmlichen Diesel

+ Einsatz in Nutzfahrzeugenund Flotten beliebt

+ Nutzung im großen Marktfür gewerblichesTransportwesen

+ Wachsender Dieselmarkt+ Biologisch abbaubar+ Reduktion von Partik–

elemissionen auch ohne -filter

– Freigaben und Fahrzeug-umrüstung notwendig

– Rückgang der Freigaben– Bisher keine Freigabe für

PKW mit Partikelfilter– Einhaltung Abgasnormen

problematisch

B20 B100

3.1.1. Verwendungsformen von Biodiesel


40

Merkmale Pflanzenöl

� Pflanzenöl ist nicht nur Ausgangsstoff für Biodiesel sondern kann auch in unveränderterForm in umgerüsteten Dieselmotoren verwendet werden.

Spezifisches Gewicht 0,92 kg/l PflanzenölHeizwert 34,59 MJ/l (37,6 MJ/kg)Kraftstoffäquivalent 1 l Rapsöl ersetzt wegen des geringeren Heizwertes

nur 0,96 l Diesel


� Fahrzeuge können so umgerüstet werden, dass wahlweise Pflanzenöl oder normaler Dieselverwendet werden kann.

� In der Anwendung kommt es teilweise noch zu technischen Problemen und es fallen Umrü-stungskosten an. Derzeit stellt die Verwendung von Pflanzenöl als Kraftstoff einen Nischen-markt dar. Die Anforderungen für Rapsöl als Kraftstoff sind in der Vornorm DIN V 51605definiert.

� Emissionsanforderungen im PKW-Bereich sind mit Pflanzenöl nicht einhaltbar (EURO IVund V). Gleiches gilt für die zukünftigen Anforderungen im Bereich Landwirtschaft undBaumaschinengeräte.

� Mittelfristig ist der Einsatz in Landwirtschaft und Transportgewerbe von Bedeutung. Auf-grund der hohen Dieselpreise in 2005 hat der Absatz von Pflanzenöl im gewerblichenTransportgewerbe erheblich zugenommen.

Potenzial

� Technisch: Die Verwendung reinen Pflanzenöls ist z.Z. eine Nischenanwendung. Bei der Anwendungbestehen noch technische Probleme und es fallen Umrüstungskosten an. Eine Verwendungohne vorherige Umrüstung findet zwar teilweise statt, kann aber zu Motorschäden führen.Eine Serienfertigung pflanzenöltauglicher Motoren wird nur für den Agarbereich diskutiert.Zukünftige Emissionsanforderungen können von Pflanzenöl nicht erfüllt werden.

� Wirtschaftlich: Aufgrund der besonders hohen Preisdifferenz zu fossilem Diesel ist Pflanzenöl z.Z. trotzder anfallenden Umrüstungskosten attraktiv.

� Ökologisch: Die Energie- und Treibhausgasbilanzen sind bei Pflanzenöl aufgrund der nicht notwendigenweiteren Konversion zunächst positiver als bei Biodiesel. Die Gutschrift von Kuppelproduktender Biodieselproduktion relativiert dies aber wieder. Probleme treten bei der Einhaltungvon Emissionsrichtlinien auf.

� Energiepolitisch: Pflanzenöl kann ähnlich wie Biodiesel einen Beitrag zur Energieversorgungssicherheit leisten.Mit einer bedeutsamen Verwendung von Pflanzenöl ist aber nicht zu rechnen.

� Agrarpolitisch:Aus klimatischen Gründen ist in Deutschland Raps für die Produktion von Pflanzenöl amgeeignetsten. Bedingt in Frage kommen Sonnenblumen, Altfette und tierische Fette. Weltweitsind vor allem Soja- und Palmöl relevant. Diese können auch importiert werden. PhysikalischeEigenschaften schränken jedoch die Verwendung vor allem von Palmöl ein.

41

3.2. Pflanzenöl (Rapsöl)


42

Merkmale Bioethanol

� Chemische Strukturformel: C2H5OHBioethanol ist ein Alkohol, der aus nachwachsenden Rohstoffen (zucker-, stärke- undcellulosehaltige Pflanzen), aber auch aus Abfällen und Reststoffen hergestellt werden kannund im Kraftstoffsektor eingesetzt wird.

Spezifisches Gewicht 0,79 kg/l BioethanolHeizwert 21,17 MJ/l (26,8 MJ/kg)Kraftstoffäquivalent 1 l Bioethanol ersetzt wegen des geringeren Heizwertes

nur 0,65 l Benzin


� Nach DIN EN 228 ist in Deutschland eine Beimischung von max. 5% Ethanol zu Benzinzulässig (E5). Herkömmliche Ottomotoren vertragen bis zu 10% Beimischung. HöhereAnteile erfordern Motorenanpassung. Bioethanol kann auch für die ETBE-Produktion ver-wendet werden. ETBE ist eine Benzinmischkomponente und kann bei geltenden Normenbis zu 15% beigemischt werden. ETBE hat fossiles MTBE weitgehend ersetzt. Auch der Ein-satz von Ethanol in TAEE u.a. Ethern ist möglich.

� Darüber hinaus kann E85 (85% Ethanol, 15% Benzin) als Treibstoff verwendet werden.Dafür sind Ethanolmotoren bzw. sogenannte „Flexible Fuel Vehicles“ (FFVs), die beliebigeBenzin-Ethanol Mischungen verwenden können, nötig. Diese sind in Brasilien sowie USAstark verbreitet und in Schweden im Markt. Seit 2005 bieten einige Hersteller diese Fahr-zeuge für E85-Kraftstoff auch in Deutschland an.

� Auch Ethanol-Diesel Mischungen sind möglich und werden in einzelnen Ländern in Flotteneingesetzt (USA, Brasilien).

Potenzial

� Technisch: Verfahren aus zuckerund stärkehaltigen Pflanzen sind marktreif. Potenzial besteht beiProduktionsinnovationen. Insbesondere die Produktion aus lignozellulosehaltigen Pflan-zen und Reststoffen ist vielversprechend. Nutzungskonkurrenz besteht bzgl. des Einsatzesder Biomasse in den Bereichen Strom, Wärme, Biokraftstoffe und stoffliche Nutzung.

� Wirtschaftlich: Produktionskosten liegen bei derzeitigen Ölpreisen über denen des Benzinäquivalents.

Durch sinkende Produktionskosten und steigende Benzinpreise erhöht sich die Wettbe-werbsfähigkeit. Andere Länder (Brasilien, USA) produzieren z.T. deutlich kostengünstiger.Im Gegensatz zur Beimischung von ETBE fallen bei Ethanolbeimischung aufgrund derDampfdruck- und Wasserproblematik in der Mineralölindustrie insbesondere währendder Einführungsphase zusätzliche Kosten an, die aber noch nicht offiziell beziffert wurden.

� Ökologisch: Die Verwendung von Bioethanol als Substitut für Benzin führt zu Treibhausgaseinsparungen.Optimierungen und Innovationen können diesen Effekt steigern. Anfallende Beimischungs-kosten erhöhen die Treibhausgasvermeidungskosten beim Einsatz als E5.

� Energiepolitisch: Die Verwendung von Bioethanol schont fossile Ressourcen und reduziert die Erdölabhängigkeit.

� Agrarpolitisch: In Deutschland sind v.a. Getreide und Zuckerrüben für die Bioethanolproduktion geeignet.Mittelfristig ist mit einer Ausdehnung der Rohstoffbasis auf lignozellulosehaltige Pflanzenund Reststoffe zu rechnen. Findet die Bioethanolproduktion in Deutschland und aus heimi-schen Rohstoffen statt, können alternative Absatzkanäle für die Landwirtschaft geschaffenwerden. Bei Erreichung des 5,75%-Anteils von Bioethanol am Benzinabsatz in 2015 ergibtsich ein Absatz von 1,8 Mio. t Bio-ethanol, d.h. ca. 7 Mio. t Getreide. Dies würde zu einerFlächenbindung von ca. 1 Mio. ha führen (6% der landwirtschaftlich genutzten Fläche).

43

3.3. Bioethanol


4544

Beschreibung

Anwendungsstand

+ / –

� 5% Beimischung zu Otto–kraftstoff laut DIN möglich

� 10% Beimischung motorverträglich

� E5 wird nur lokal ver–wendet, kein E10 inDeutschland

+ Keine Motorenumrüstungnötig

+ Verbesserung der Energie-und THG-Bilanz

– Noch keine E10-DIN– Aufgrund der Tausch-

geschäfte europäischeinheitliche Regelungnotwendig

– Ablehnende Haltung derMineralölindustrie

– Problem Dampfdruck und Wasseraffinität

– Kosten durch Beimi-schung, insbesondere inEinführungsphase


� Bis 15% ETBE Beimischungmöglich

� TAEE noch in der Prüfung

� Alle MTBE-Anlagen aufETBE umgestellt

+ Ersatz fossiler Benzin-mischkomponenten


+ Keine Dampfdruckpro-bleme bei Zumischung zuOttokraftstoff

+ Andere Ether als ETBEverfügen teilweise überhöhere Ethanolgehalte

– Toxisch– Energie- und Treibhaus-

gasbilanz verschlechternsich durch zusätzlichenKonversionsschritt

– Raffineriekapazitäterforderlich

E5/E10 ETBE, TAEE und andere Ether

� Mischung von 85 %Ethanol und 15 %Ottokraftstoff (E100 =reiner Ethanolbetrieb)

� E85-Fahrzeuge (FFVs) inUSA, Brasilien, Schwedenund Deutschland im Markt

+ Hoher Anteil biogenenKraftstoffs

+ Anwendbarkeit inverschiedenen Ländernbewiesen

– Motorenumrüstung nötig– Einhaltung Euro IV und V

muss überprüft werden– Evtl. Kaltstartprobleme – Einsatz von Ethanol

in zukünftiger Motoren-technologie muss überprüftwerden

– Aufbau getrennterInfrastruktur nötig

– Ablehnende Haltung derMineralölindustrie

� Beimischung von ca. 7,5%Ethanol zu Diesel unterVerwendung einesAdditivs

� Wird derzeit bspw. in USAund Brasilien eingesetzt

+ Zusätzlicher Markt fürBioethanol

+ Einsatz in herkömm-lichen Dieselmotorenmöglich

+ Sofortige Umstellungmöglich, geringesInvestment

+ Dieselmarkt ist „short“– Absenkung des

Flammpunkts führt zurEinstufung in höhereGefahrenklasse

– Nicht konform mitDieselnorm

– Vorbehalte in derAutomobil- undMineralölindustrie

– Kein Preisvorteil imVergleich zu Diesel bzw.teurer als Biodiesel

� Möglichkeit des Ersatzesfossilen Methanols durchBioethanol

� Projekte in Vorbereitung(Frankreich)

+ Sinnvoller Einsatz vonBioethanol, Biodiesel wird 100% biogen

+ Option wird von derMineralölindustrieunterstützt

+ FAA sollte gleicheProduktmerkmaleaufweisen wie FAME

– Großtechnisch noch nichtrealisiert, noch keineMarktrelevanz

– Ethanol-Absatzpotenzialist sehr begrenzt

– (Langwieriger)Normungsprozesserforderlich

E85 / E100 Ethanol in Diesel Ethanol in Biodiesel (FAEE)

3.3.1. Verwendungsformen von Bioethanol


46

3.3.2. Produktion Bioethanol: Gegenüberstellung Europa und Brasilien

Produktion aus Zuckerrüben und Getreide in Europa

� In Europa und Deutschland werden heute v.a. Zuckerrüben und Getreide für die Bioethanol-produktion eingesetzt.

� Während zuckerhaltige Pflanzen direkt vergoren werden, muss bei Getreide die Stärkezunächst enzymatisch in Zucker umgewandelt werden.

� Bei der Ethanolgewinnung entsteht als Nebenprodukt Schlempe bzw. Vinasse, die als Futter-,Düngemittel oder Substrat für Biogasanlagen eingesetzt werden kann. Aus der Getreide-schlempe wird häufig ein als DDGS (Distillers Dried Grains with Solubles) bezeichnetesFuttermittel hergestellt.

� Die Flächenproduktivität ist bei der Bioethanolproduktion aus Zuckerrüben deutlich höherals bei Getreide. Sie ist auch mehr als doppelt so hoch wie bei der Produktion von Biodieseloder Pflanzenöl.

� Die Ethanolerzeugung aus Zuckerrüben und Getreide ist technologisch ausgereift.

� Bislang wird lediglich das stärkehaltige Korn des Getreides für die Ethanolerzeugung ver-wendet. Großes Potenzial bezüglich der Kosten und der Energie- und THG-Bilanzenbesteht in der Nutzung der gesamten Pflanze, d.h. auch des lignozellulosehaltigen Teils.Die Flächenproduktivität kann deutlich gesteigert werden, wenn z. B. das Korn konventio-nell und gleichzeitig das Stroh über neue Verfahren zu Ethanol verarbeitet wird.

� Unter den Getreidearten hat Weizen die höchste Flächenproduktivität, im Vergleich zurZuckerrübe sind die Ethanolerträge je ha aber gering. Die Flächenproduktivität von Roggenist geringer als bei Weizen. Triticale spielt bei der Ethanolerzeugung nur eine geringe Rolle.

� Sofern die Bioethanolproduktion in Deutschland bzw. Europa auf heimischen Rohstoffenberuht, können so alternative Absatzkanäle für landwirtschaftliche Produkte geschaffenwerden. Die Produktion ist im Vergleich zu dem fossilen Substitut derzeit nicht wettbe-werbsfähig. Es besteht ein Einfuhrzoll für den europäischen Markt.

47

Produktion aus Zuckerrohr in Brasilien

� Brasilien ist hinter den USA der zweitgrößte Ethanolproduzent und größter Exporteur undverfügt über eine 30jährige Erfahrung bei der Verwendung von Ethanol im Kraftstoffsektor.Brasilien verfügt über die größte Anbaufläche für Zuckerrohr und kann diese weiter aus-dehnen. Allerdings stellt dies höhere Anforderungen an Infrastruktur und Logistik.

� Brasilien ist globaler Kostenführer. Die Produktion ist konkurrenzfähig im Vergleich zuBenzin. Allerdings begrenzen der hohe und weiter wachsende Inlandsverbrauch, attraktiveExportdestinationen in Asien und Entwicklungen auf dem Zuckermarkt mögliche Importeder EU aus Brasilien.

� Bioethanol wurde in Brasilien als Reinkraftstoff oder als Beimischung zum Benzin verwen-det. Noch heute gibt es reine Ethanolfahrzeuge im Markt. Zunehmend setzen sich aberFahrzeuge mit der FFV-Technologie durch, die mit einem beliebigen Ethanol-/Ottokraft-stoffgemisch betrieben werden können. Im August 2005 hatten sie bereits einen Anteil von60% bei den Neuzulassungen.

� Zuckerrohr wird in Monokulturen angebaut und weist hohe Biomasse-Hektarerträge auf.Außerdem benötigt es laut Aussagen der Anbauer nur wenig mineralische Düngemittelund Pestizide.

� Die Energie- und Treibhausgasbilanz der Ethanolproduktion aus Zuckerrohr ist günstigerals die der Produktion aus Getreide und Zuckerrüben. Dies liegt an der Vorteilhaftigkeitdes Zuckerrohrs als Rohstoff und am geringen Einsatz fossiler Energie in der Konversion,in der die anfallende Bagasse energetisch genutzt wird.

� Die Kosten der Treibhausgasvermeidung durch Bioethanol sind in Brasilien aufgrund derguten Treibhausgasbilanz und der geringen Produktionskosten negativ.

� Lokale Luftverschmutzungen durch Abbrennen der Blätter bei der Ernte werden aufgrundgesetzlicher Regelungen zu den Erntemethoden zunehmend verhindert. Eine Verschärfungvon Umweltauflagen führt zu zusätzlichen Kosten.


4948

Bruttokraftstoffertrag/Nettoenergieertrag(GJ/ha)

Erzeugung bzw. Erzeugungspotenzial(in % des substituierten fossilenKraftstoffs)




CO2e-Vermeidungskosten

(Euro/t CO2e)


2005: 132 / 88 bzw. 54 / 302015: 156 / 104 bzw. 68 / 38

2005: 0 bzw. 1,02015: 8,3 / 1,6bzw. 53,2 / 10,6

2005: 24 bzw. 222015: 22 bzw. 20

2005: Vgl. zu BRA: Faktor 2,5 2015: Vgl. zu BRA: bis Faktor 2

2005: 7,2 bzw. 2,92015: 8,5 bzw. 3,7

2005: 290 bzw. 2522015: 276 bzw. 220

2005: 214 Mio. (inkl. Importe)2015: weitere Förderung nötig

2005: 137 / 1162015: 155 / 131

2005: 302015: 50

2005: 9,52015: 9,5

2005: Kostenführer2015: Kostenführer

2005: 15,52015: 17,6

2005: -272015: -27

ca. 10 Mrd. in 30 Jahren, heute keine unmittelbarefinanzielle Förderung mehr

Bioethanol aus Zucker Bioethanol in Brasilien bzw. Stärke

� Die brasilianischen Bruttoenergieerträge sind vergleichbar mit denen bei der Produktionaus Zuckerrüben in Deutschland. Die Nettoenergieerträge sind jedoch wesentlich vorteil-hafter aufgrund des geringeren Einsatzes fossiler Energie.

� Aufgrund der enormen Zunahme an FFVs wird der Bioethanolanteil am Benzinmarkt inBRA wachsen

� Die landwirtschaftliche Fläche Brasiliens beträgt ca. 265 Mio. ha. Davon werden nur ca. 59 Mio.ha genutzt. Auf ca. 5,6 Mio. ha wird Zuckerrohr in Monokulturen angebaut. Die landwirt-schaftliche Fläche stellt kaum einen limitierenden Faktor für die Produktionsausweitung dar.

� Die Produktion von Bioethanol aus Zuckerrohr ist die kostengünstigste Option. Gegen weitereKostensenkungen spricht, das u.a. die ökologischen Anforderungen an Anbau und Produktionsteigen, es durch steigende Nachfrage und schwankende Ernten kurzfristig auch zur Erhö-hungen der Rohstoffkosten kommen kann und der logistische Aufwand steigt.

� Trotz sinkender europäischer Produktionskosten wird Brasilien globaler Kostenführer blei-ben. Jedoch steigen brasilianische Produktionskosten tendenziell aufgrund verschärfterUmweltschutzauflagen und höherer Logistikkosten bei einer Ausdehnung der Anbauflächen.

� Die THG-Einsparungen je ha sind in Brasilien aufgrund der guten Eignung von Zuckerrohr,der sehr hohen Hektarerträge und der guten energetischen Nutzung von Zuckerrohrbesonders hoch. Sie steigen aufgrund zunehmender Ernteerträge. Diese Werte können inDeutschland selbst mit BtL nicht erreicht werden.

� In Brasilien entstehen beim Einsatz von Bioethanol negative Vermeidungskosten, da dieProduktionskosten von Bioethanol geringer sind als die von Benzin. Bei angenommenenkonstanten Produktionskosten und konstanter THG-Vermeidung je Liter Ethanol bleibendiese ebenfalls konstant.

� Die Verwendung von Bioethanol als Treibstoff wurde in Brasilien lange intensiv gefördert.Heute besteht jedoch keine unmittelbare finanzielle Förderung mehr und brasilianischesEthanol ist im Vergleich zu Benzin wettbewerbsfähig.

Erläuterung

3.3.3. Vergleich: Brasilianisches Ethanol aus Zuckerrohr und deutsches Ethanol

Kommentare: Die brasilianische Bioethanolproduktion ist ökonomisch und ökologisch vorteilhaft. Die Inlandsnachfragein Brasilien wächst stark und schränkt das Exportpotenzial ein. Die brasilianische Ethanolproduktion unterliegt starkenSchwankungen und ist zudem strategisch an den Exportmärkten USA und Asien ausgerichtet.


50

3.3.4. Bioethanol aus Lignozellulose

� Agrarpolitisch:Die Produktion von Bioethanol aus Lignozellulose erweitert die Rohstoffbasis erheblich,ermöglicht auch den Einsatz landwirtschaftlicher Reststoffe und verringert damit die Flä-chenkonkurrenz, da keine zusätzlichen Flächen nötig sind. Dies würde eine Ausdehnungder Ethanolproduktion erlauben und das Einkommenspotenzial in der Landwirtschafterhöhen.

51

Produktion

� Rohstoffe für die Produktion von Bioethanol aus Lignozellulose sind alle zellulosehaltigenMaterialien, bspw. Gras, Stroh, Holz und verschiedene Rest- und Abfallprodukte aus derLandwirtschaft und Holzverarbeitung sowie kommunale Abfälle und Reststoffe.

� Im Vergleich zu der Konversion von zuckerund stärkehaltigen Rohstoffen ist dieser Pro-zess komplexer, da die Umwandlung von Zellulose in Zucker aufwendig ist. Bisher findetdies nur in Versuchsanlagen statt.

Entwicklungsstand

� Bislang besteht weltweit keine großtechnische Produktion von Bioethanol aus Lignozellulose.� Die Gewinnung von Ethanol aus Lignozellulose stellt insbesondere in Kanada, USA und

Skandinavien einen Forschungsschwerpunkt dar. Mit der baldigen Errichtung erster kom-merzieller Anlagen rechnet z.B. die Internationale Energieagentur.

� Mittel- bis langfristig gelten zellulosehaltige Rohstoffe als besonders vielversprechend, dasie in sehr großen Mengen vorliegen und im Vergleich zu traditionellen Rohstoffen der Bio-ethanolproduktion in der Zukunft vermutlich zu geringeren Kosten zur Verfügung stehenwerden. Allerdings müssten dafür verlässliche Anreize für die Rohstoffproduzenten beste-hen. Auch Ernte und Logistikkette stellen eine Herausforderung dar.

Potenzial

� Technisch: Bislang findet keine kommerzielle Produktion von Bioethanol aus Lignozellulose statt.Mittelfristig wird hier aber ein großes Potenzial gesehen, und erste Praxisversuche werdenals vielversprechend gewertet.

� Wirtschaftlich: Die Produktion wird mittelfristig als kostengünstiger als die europäische Produktion ausZucker und Stärke eingeschätzt. Die Wettbewerbsfähigkeit von Bioethanol aus Lignozellu-lose im Vergleich zu fossilen Kraftstoffen ist bislang nicht absehbar.

� Ökologisch: Im Vergleich zur Produktion aus Zucker und Stärke werden günstigere Energie- und Treib-hausgasbilanzen erwartet.

� Energiepolitisch: Durch die Produktion aus Lignozellulose und die damit verbundene Erweiterung der Roh-stoffbasis erhöht sich das Mengenpotenzial für Bioethanol. Im Verbund mit der positivenEnergiebilanz erhöht dies den Beitrag zur Energieversorgungssicherheit.


52

� Ökologisch: Die Erzeugung der BtL-Kraftstoffe kann mit geringer Zufuhr externer Energie erfolgen.Dies führt zu einer weitgehenden CO2-Neutralität über den gesamten Produktionsprozess.

� Energiepolitisch:Durch den hohen Kraftstoffertrag pro Flächeneinheit und die breite Rohstoffbasis kann BtLerheblich zur Verringerung von Energieimporten beitragen.

� Agrarpolitisch: Der gezielte Anbau von Biomasse für die BtL-Produktion muss den Landwirten ausrei-chende Deckungsbeiträge ermöglichen, um Anreize zur Umstellung auf Energiepflanzen-produktion zu setzen. Direkte Einkommenseffekte in der Landwirtschaft treten besondersdann auf, wenn Kuppelprodukte neben der Nahrungsmittelproduktion zusätzlich vermarktetwerden können (bspw. Stroh).

53

3.4. BtL-Kraftstoff

* In Abhängigkeit von eingesetztem Katalysator und Upgradingverfahren** Dieser Wert ergibt sich nicht nur aus den unterschiedlichen Heizwerten, sondern auch aus dem geringeren

Verbrauch beim Einsatz von BtL wie er in Tests von VW und DaimlerChrysler ermittelt wurde

Merkmale BtL-Kraftstoff

� BtL-Kraftstoffe, auch synthetische Biokraftstoffe, SunFuel, Sun-Diesel oder Designerkraft-stoff genannt, bestehen aus reinen Kohlenwasserstoffketten und können in ihren Nutzungs-eigenschaften regelrecht „maßgeschneidert“ werden. Der Einsatz der Kraftstoffe führt zueiner deutlichen Verringerung der Abgas- und Rußpartikelemissionen.

Spezifisches Gewicht 0,76 bis 0,79 kg/l*Heizwert 33,45 MJ/l (43,9 MJ/kg)Kraftstoffäquivalent 1 l BtL-Kraftstoff ersetzt ca. 0,97 l Diesel**


� BtL-Kraftstoffe sind eine neue am Markt noch nicht verfügbare Entwicklung. Es bestehenunterschiedlich weit entwickelte Produktionsverfahren für den Otto- und Dieselkraftstoff-markt. Bisher existieren nur Versuchsanlagen. Jedoch beruhen große Hoffnungen auf BtL-Kraftstoffen und es besteht großes Entwicklungspotenzial. Grundlage dieser Studie ist das„Choren-Verfahren“ (Produktion von BtL für den Dieselmarkt). Weitere Verfahren sind ander TU Bergakademie Freiberg, am Forschungszentrum Karlsruhe und auch in andereneuropäischen Ländern (ECN, Niederlande; TU Wien; VTT, Finnland; Vernamo, Schweden)in der Entwicklung.

� BtL-Kraftstoffe können in Reinform oder als Mischungen ohne Motoranpassungen inDieselfahrzeugen verwendet werden.

Potenzial

� Technisch: Neben Holz und Stroh können diverse Rest- und Abfallstoffe in Kraftstoff umgewandeltwerden. Mit knapp 4.000 l/ha erzielt BtL einen hohen flächenbezogenen Kraftstoffertrag.Die Eigenschaften des Kraftstoffs können während der so genannten Synthese durch Varia-tion bestimmter Parameter nach Wunsch beeinflusst werden. Die Qualität der BtL-Kraft-stoffe entspricht der von GtL-Kraftstoffen.

� Wirtschaftlich:Die Inbetriebnahme der ersten kommerziellen Anlage mit einer Jahreserzeugung von rund16.500 m3 ist für 2007 durch die Firma CHOREN geplant. Weitere Standorte mit einerJahreserzeugung von jeweils rund 225.000 m3 sind in Vorbereitung. Die Produktionskostensind noch deutlich höher als bei Bioethanol oder Biodiesel, mittelfristig werden Kostensen-kungen von bis zu 30% erwartet .


5554

Beschreibung

Anwendungsstand

+ / –

� BtL kann mit fossilemDieselkraftstoff in jedemVerhältnis gemischt werden

� BtL derzeit nicht im Marktverfügbar


+ Beimischung von bis zu20% kann unterEinhaltung der EN590erfolgen

+ Schadstoffvermeidungs-potenzial ist bei derBeimischung größer alsbeim Reinkraftstoff. Bei20%iger Beimischungwerden 50% Schadstoff-reduktionspotenzialerreicht

+ Verbesserung derEmissionen auch ältererFahrzeuge (unter der Annahme, dass dieMineralölindustrie dieBlend-Zusammensetzungnicht verändert)

+ Keine neue Verteiler-infrastruktur erforderlich

– BtL derzeit noch nicht imMarkt verfügbar

– Beimischungskosten

� BtL100 ist der Dieselkraft-stoff mit den bestenEigenschaften

� BtL derzeit nicht im Marktverfügbar

+ 100% biogener Kraftstoffund dadurch starkeVerbesserung der Energie-und THG-Bilanzen

+ Erhebliche Verbesserungder Emissionen auchälterer Fahrzeuge

+ Für Flotten ältererFahrzeuge (Bus,Taxi) imInnenstadtbereich sinnvoll(Reduzierung derPartikelemission auchohne Partikelfilter)

+ Weitere Optimierung derMotoren für BtL100möglich

+ BtL, GtL und CtL sindchemisch identisch. Diesdürfte die Akzeptanz imPremiumkraftstoffmarkterhöhen

– BtL derzeit noch nicht imMarkt verfügbar

– Mit Ausnahme der Dichteentspricht BtL der EN590

Beimischung Reinkraftstoff (BtL100)

� BtL nach dem FT-Verfahren nicht alsOttokraftstoff geeignet

� Alternative Produktions-technologien in derErprobung

+ Starke Verbesserung derEnergie- und THG-Bilanzen möglich

+ Erweiterung derRohstoffbasis analog zuBtL-Diesel

– Technologie noch nichtausgereift

– BtL nur nach weiterenKonditionierungsschrittenfür den Ottokraftstoff-markt geeignet

– Kraftstoff-Motor-Interaktion muss nochüberprüft werden

BtL im Ottokraftstoff

3.4.1. Verwendungsformen von BtL-Kraftstoff


56

Merkmale Biogas

� Biogas entsteht bei der anaeroben Vergärung organischen Materials, d.h. Anbaubiomasseoder Reststoffe (Maissilage, Gras, Gülle, Abfälle, etc.). Biogas besteht zu 50 bis 60% ausMethan und zu 40 bis 50% aus Kohlendioxid. Andere Gase (Schwefelwasserstoff, Wasser-stoff, Stickstoff und Höhere Kohlenwasserstoffe) sind in Spuren enthalten. Durch Abtren-nung des Kohlendioxids und der Spurengase erhält man ein Reingas, das chemisch mitErdgas identisch ist.

Angaben für Reingas:Spezifisches Gewicht 0,72 kg/m3

Heizwert 50 MJ/kg (36 MJ/m3)Kraftstoffäquivalent 1 kg Biomethan ersetzt 1,5 l Benzin und 1,3 l Diesel

(1 m3 ersetzt 0,94 l Benzin und 1,08 l Diesel)


� Biogaserzeugung ist eine etablierte Technologie. Bisher erfolgt in Deutschland jedoch keineNutzung von Biogas als Treibstoff. Biogas wird hauptsächlich für die Stromerzeugunggenutzt, was wegen der Förderung durch das EEG attraktiver ist.

� Biogas könnte allerdings wie Erdgas als Treibstoff verwendet werden. Auf Erdgasqualitätaufbereitetes Biogas kann über übliche Erdgastankstellen (ca. 600 in Deutschland) angebotenwerden. In Schweden bspw. erfolgt dies zunehmend.

� In Deutschland bieten einige Fahrzeughersteller ab Werk auf Erdgasbetrieb abgestimmteFahrzeuge an. In 2005 gibt es ca. 35.000 Erdgasfahrzeuge in Deutschland. Diese können pro-blemlos auch mit Biogas betrieben werden.

Potenzial

� Technisch:Die Erzeugung von Biogas ist eine etablierte Technologie, jedoch besteht wenig Erfahrungbei Aufbereitung und Verwendung als Treibstoff. Bei Verwendung von Biogas im Trans-portsektor muss eine aufwändige Gasreinigung erfolgen. Das Endprodukt muss der zu-künftigen Erdgasnorm entsprechen.

� Wirtschaftlich: Derzeit ist die Verstromung von Biogas wegen der Förderung durch das EEG wesentlich lukra-tiver. Bei der Produktion von Biogas aus Biomüll, d.h. aus nicht-Nawaros könnte eine Verwen-dung als Kraftstoff lohnend sein, da für die Verstromung kein EEG-Bonus gezahlt würde.

Das Konkurrenzprodukt Erdgas ist günstiger als Biogas und zudem langfristig steuerbe-günstigt. Erdgasfahrzeuge, die auch Biogas vertragen, sind in der Anschaffung um mindestens1.500 Euro teuerer als vergleichbare Benzin- oder Dieselfahrzeuge. Biogas als Biokraftstoffist bislang von der Mineralölsteuer befreit.

� Ökologisch:Die Biogasnutzung als Ersatz für fossile Treibstoffe reduziert die Treibhausgasemissionenund besitzt ansonsten die gleichen Umweltvorteile wie die Verwendung von Erdgas alsKraftstoff.

� Energiepolitisch:Eine Produktion aus heimischen Rohstoffen kann die Versorgungssicherheit erhöhen. DerEinsatz von Biogas als Treibstoff wäre energetisch sinnvoll und durch geeignete Förderme-chanismen forcierbar.

� Agrarpolitisch:Heute ist die Biogasproduktion durch den Einsatz von Gülle, aber auch nachwachsendenRohstoffen geprägt, deren Anteil künftig weiter zunehmen wird. Findet eine Biogaspro-duktion aus landwirtschaftlichen Rohstoffen für den Kraftstoffmarkt statt, erfolgt diese ausdeutschen Rohstoffen, da sie aufgrund hoher Transportkosten für Substrate dem internatio-nalen Wettbewerb begrenzt ausgesetzt sind.

57

3.5. Biogas


58

Merkmale Bio-Wasserstoff

� Wasser (H2O) kann durch Energiezufuhr in Wasserstoff (H2) und Sauerstoff (O) getrenntwerden. Die Schlüsseltechnologie Brennstoffzelle setzt Wasserstoff und Sauerstoff zu Wasserum und produziert dabei Elektrizität und Wärme. Heute wird Wasserstoff überwiegendaus Methan durch Reformierung gewonnen. Jedoch bestehen weitere Optionen, u.a. dieProduktion aus Biomasse durch die Freisetzung von Wasserstoff bspw. bei der Vergasung.Hier wird dann von Bio-Wasserstoff gesprochen.

Spezifisches Gewicht Flüssig (20,3K): 0,071 kg/l ; gasförmig (200 bar): 0,017 kg/lHeizwert 120 MJ/kg (flüssig: 8,49 MJ/l; gasförmig: 4,93 MJ/l

(bei 700 bar)Kraftstoffäquivalent (Benzin) flüssig: 2,8 l


� Wasserstoff gilt als zukunftsträchtiger Energieträger. Er kann aus verschiedenen Primär-energieträgern, u.a. mit Hilfe von Biomasse hergestellt werden. Ein Einsatz ist in Brenn-stoffzellen und Verbrennungsmotoren ist möglich.

� Mittlerweile bestehen einige Wasserstoffprojekte, v.a. im Linienbusbereich und es existie-ren wenige öffentliche Wasserstofftankstellen. Weltweit existieren erst 600 PKW-Versuchs-fahrzeuge.

� Die Technik ist noch in der Erprobungsphase. Die Kosten sind entsprechend dem niedrigenheutigen Produktionsvolumen relativ hoch. Der Kraftstoff benötigt separate aber dennochgut integrierbare Technologie an den Tankstellen. Eine öffentliche Tankstellen-Infrastrukturfehlt. Mit einer breiten Markteinführung ist erst ab 2015 zu rechnen. Wasserstoff wird heutehauptsächlich mittels fossilen Energiequellen (Erdgas) produziert. U.a. aufgrund steigendeEnergiepreise (v.a. fossil) ist mit einer breiteren Anwendung regenerativer Energie für dieProduktion von Wasserstoff zu rechnen.

Potenzial

� Technisch:Für eine effektive Speicherung und Transport ist der Einsatz von Wasserstoff in flüssiger(LH2, Liquid Hydrogen) oder gasförmiger (CGH2, Compressed Gaseous Hydrogen) Formnötig. Dazu muss Wasserstoff auf –235°C abgekühlt bzw. unter Druck gesetzt werden. Bei-des stellt hohe Anforderungen an Technik und Sicherheit und kostet auch Energie. Die Ver-flüssigung ist zunächst energieaufwendiger, was jedoch durch den einfacheren Transport

kompensiert werden kann. Bestehende Technologien sind von der Wirtschaftlichkeit weitentfernt. Dennoch wird aufgrund der unbegrenzten Verfügbarkeit ein weiterer Ausbauerfolgen. Die tatsächliche Produktion von Bio-Wasserstoff spielt in Deutschland bisher kei-ne Rolle.

� Wirtschaftlich: Wasserstoff wird heute überwiegend und am kostengünstigsten mittels Dampfreformie-rung aus Erdgas, Erdöl und Kohle gewonnen. Die Dampfreformierung ist technisch eta-bliert. Dies kostet rund das 1,5 - 2-fache von Benzin und Diesel. Werden auch Lagerung undTransport berücksichtigt, erhöhen sich die Kosten noch mal erheblich. Dabei ist aber zubedenken, dass Brennstoffzellen-Fahrzeuge im Vergleich zu herkömmlichen Fahrzeugennur etwa die Hälfte an Energie für eine zurückgelegte Strecke benötigen.

� Ökologisch:Bei regenerativer Produktion und Einsatz in der Brennstoffzelle entstehen weder Treib-hausgasemissionen noch lokal wirkenden Abgase.

� Energiepolitisch:Die regenerative Herstellung von Wasserstoff würde ganz erheblich zur Lösung energiepo-litischer Probleme beitragen. Allerdings müssten zunächst regenerative Energien als Quel-le für die Wasserstoffproduktion ausreichend vorhanden sein.

� Agrarpolitisch: Produktion von Bio-Wasserstoff kann die Biomassenachfrage erhöhen.

59

3.6. Bio-Wasserstoff


6160

4.1. Die Auswirkungen derFörderung 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.Die Möglichkeit der Sicherung von Ein-kommen und Beschäftigung in der Land-wirtschaft soll hier genauer betrachtetwerden.

Die Förderung von Biokraftstoffen durchdie Mineralölsteuerbefreiung sowie In-vestitionsbeihilfen und Steuererleichte-rungen führten zu einer beträchtlichenAusweitung der Produktion von Biokraft-stoffen, da sowohl der Anbau als auchdie Konversion von Agrarrohstoffen inBiokraftstoffe rentabler wurden. Dadurchentstehen direkte Output- und Beschäfti-gungseffekte. So sind bereits die Ein-kommen aus dem Rapsanbau gestiegen.Neben diesen direkten Effekten sindjedoch auch die gesamtwirtschaftlichenRückwirkungen zu beachten.

Der verstärkte Anbau von Agrarrohstoffenfür die Biokraftstofferzeugung verursachtangesichts der in Deutschland begrenztenFlächenverfügbarkeit eine Konkurrenzzwischen verschiedenen Landnutzungs-

formen. Nahrungs- bzw. Futtermittel-produktion, agrarische Rohstoffe fürnichtenergetische Nutzungen oder ande-re Landschaftsnutzungen werden not-wendigerweise bei einer Ausweitungder Anbaufläche für Bioenergie zurück-gedrängt. Auch solche Flächen, die imRahmen der europäischen Agrarreformnicht mehr profitabel mit den bisherigenInterventionsfrüchten bewirtschaftet wer-den können, werden in die Verwendunggehen, die die höchsten Deckungsbeiträ-ge verspricht. Diese werden von derNachfrage- und Preisentwicklung fürNahrungsmittel, für stoffliche und fürenergetische Nutzungen bestimmt. Diegezielte Förderung der Biokraftstoffeverursacht einen Wettbewerbsvorteil,allerdings müssen sich auch die Rohstof-fe für die Biokraftstoffproduktion iminternationalen Wettbewerb behaupten.Die Preisentwicklung für Getreide undRaps bzw. Pflanzenöl wird weitgehendvon den Weltmarktbedingungen deter-miniert, diejenige für Zuckerrübenhängt mehr von der Zukunft der Zucker-marktordnung ab als von der Nachfragenach Ethanol.

Derzeit werden in großen Mengen land-wirtschaftliche Rohstoffe wie Getreide,aber auch weiterverarbeite Produkte wieZucker exportiert. In Zukunft werdendie Exportmöglichkeiten abnehmen, daEuropa die wahrscheinlich zunehmen-den Verpflichtungen innerhalb der WTOerfüllen muss. Dieser Absatzrückgang

Biokraftstoff-produktion

Poltitisch-rechtliche Rahmenbedingungen: Agrarpolitik, Handelspolitik, Produktspezifikationen, Subventionen, etc.

� Substitution zwischenbisheriger Nutzung vonBiomasse zur Nahrungs-mittel- und Futterproduk-tion und stofflicher undbisheriger energetischerNutzung hin zur Verwer-tung von Biomasse zurBiokraftstoffproduktion

� Reduzierung von Exporten von Biomassezugunsten der inländi-schen Biokraftstoff-produktion

� Begrenzte Flächen-verfügbarkeit

� Dies führt zu Flächen- undNutzungskonkurrenzen

� Budgetdefizit durchMineralölsteuerausfall:ca. 1,3 Mrd. Euro in 2005

� Aufwand Investitions-beihilfen

� Investitionsumlenkung

� Exportpotenzial vonKonversionstechnologieund Anwendungswissen

� Geringe positive Effektebei Zulieferern von Hilfs-und Betriebsstoffen undden nachgelagertenWertschöpfungsstufen

� Konkurrenz um Kapitalfür Investitionen

� Konkurrenz um staatlicheInvestitionsförderung

� Geringer Rückgang vonImport und Produktionfossiler Kraftstoffe undKraftstoffkomponenten

� Geringe wirtschaftlicheExpansion durch Beimischung und Vertrieb

� Gesamteffekt bei Wert-schöpfung und Beschäf-tigung vernachlässigbar

� Importkonkurrenz für Bioethanol, Biodieselund Pflanzenöl

� Anpassungen imRaffineriebetrieb

Landnutzung Kraftstoff-markt

Bereitstellung landwirt-schaftlicher Rohstoffe

Beimischung, Direktabsatz; gefördert durch Steuerbefreiung

4. Gesamtwirtschaftliche Effekte der Biokraftstoffproduktion in Deutschland

Gesamtwirtschaftliche Effekte der Biokraftstoffproduktion in Deutschland


62

kann zu Beschäftigungseinbussen in derLandwirtschaft führen. Die wachsendeNachfrage nach landwirtschaftlichenRohstoffen für die Biokraftstoffproduk-tion wirkt diesem Effekt entgegen.

4.1.1. Beschäftigung in der Landwirtschaft

Die Produktion von Biokraftstoffen führt inDeutschland in 2005 zu einer Flächenbin-dung von ca. 1 Mio. ha. Bei einem durch-schnittlichen Bedarf von 1,7 Arbeitskräftenje 100 ha landwirtschaftlicher Fläche in derdeutschen Landwirtschaft können da-durch theoretisch ca. 17.000 Arbeitskräftegebunden werden. Allerdings bedeutetdies nicht, dass diese Arbeitskräfte ohnedie Biokraftstoffproduktion aus derLandwirtschaft ausscheiden würden, davielfach auf Stilllegungsflächen ange-baut wird und sonstige Flächen lediglicheiner neuen Verwendung zugeführtwerden. Da die Ackerfläche insgesamtin Deutschland nicht zugenommen hat,kann eine Ausweitung der Beschäfti-gung nur durch eine intensivere Boden-bewirtschaftung zustande kommen.

Eine detaillierte quantitative Analyseder Intensivierung der landwirtschaft-lich genutzten Fläche für Biokraftstoffeliegt bisher nicht vor. Eine Abschätzungder wahrscheinlichen Größenordnungenist aber auf Basis der vorliegenden Datenmöglich. Die Ethanolproduktion beruhtheute auf dem Anbau von Getreide. Bei

Getreide hat eine Ausweitung der Anbau-fläche bisher nicht stattgefunden und istwie auch bei Zuckerrüben für die Zukunftunwahrscheinlich. Positive Beschäfti-gungseffekte sind deshalb bei der Roh-stofferzeugung für Ethanol kaum zuerwarten. Falls die Rohstoffproduktionfür Ethanol eher extensiver als die Nah-rungsmittelproduktion stattfindet, könntesogar ein leichter Rückgang der Beschäfti-gung eintreten.

Die Produktion von Raps hat in den letztenJahren beträchtlich zugenommen. Diesging insbesondere auf Kosten der An-bauflächen für die jeweils ökonomischschwächste Konkurrenzfrucht (meistensGetreide) oder der Anbau fand auf Still-legungsflächen statt. Da die Bewirtschaf-tung von Raps anstelle von Getreidenicht arbeitsintensiver ist, entstehen hierkeine Beschäftigungseffekte. Die Bewirt-schaftung von Rapsflächen anstelle vonStilllegungsflächen bedarf jedoch eineshöheren Arbeitskräfteeinsatzes. Bei ca.300.000 ha Rapsanbau auf Stilllegungs-flächen führt dies zu einem zusätzlichenBedarf von ca. 5.000 Arbeitskräften. Dieskönnte als theoretische Obergrenze füreine zusätzliche Beschäftigung angese-hen werden. Jedoch wird der Bedarf inder Praxis wohl über-wiegend aus freienKapazitäten gedeckt. Ob der Rapsanbaufür Biokraftstoffe zu neuen Beschäfti-gungsverhältnissen geführt hat, ledig-lich Beschäftigung in anderen Bereichenersetzt wurde oder durch Produktivi-

63

tätssteigerungen bzw. eine stärkere Aus-lastung der in der Landwirtschaft Tätigeneinher geht, ist nicht festzustellen.

Durch die zunehmende Entstehungdezentraler Ölmühlen (ca. 250), derenerzeugten Öle zu ca. 80% im Biokraft-stoffbereich eingesetzt werden, könnengewisse Einkommenseffekte aufgrunddes zusätzlichen Absatzkanals und derErhöhung der Wertschöpfung im eige-nen Betrieb entstehen. Allerdings wer-den dezentrale Ölmühlen meist vonlandwirtschaftlichen Betrieben direktgeführt. Sie bedürfen daher kaumzusätzlicher Arbeitskräfte.

4.1.2. Beschäftigung in der Konversion

Die Konversion der agrarischen Roh-stoffe in Biokraftstoffe hat zu einem Inve-stitionsschub im Anlagenbau geführt. Dasdafür notwendige Kapital kann auf demKapitalmarkt ohne merkliche Effektebeschafft werden. Jedoch stehen ange-sichts knapper öffentlicher Finanzen diegezahlten Beihilfen nicht mehr anderenund möglicherweise wünschenswerterenInvestitionsvorhaben zur Verfügung.Hier findet daher eine Verdrängunganderer öffentlich zu fördernder Vorhabenstatt. Welche Investitionsvorhaben gesamt-wirtschaftlich die größten Wachstums-chancen haben und welche die verschie-denen wirtschaftspolitischen Ziele amehesten erreichen, ist in diesem Projekt

nicht zu bestimmen. Die Beschäftigungs-und Einkommenseffekte der Investitio-nen sind überwiegend nur temporärerNatur, da der laufende Betrieb der derzeitbestehenden Konversionsanlagen wenigerals 1.000 Beschäftigte benötigt.

Fazit: Die Einkommens- und Beschäfti-gungseffekte in der Konversion könnenfür den Bau der Anlagen in den entspre-chenden Unternehmen zeitlich begrenztpositiv sein. Der Nachfrageschub bei denAnlagenbauern wird wahrscheinlich daslangfristige Wachstum dieses Wirtschafts-sektors nicht merklich beeinflussen. Derlaufende Betrieb der Anlagen wird nurin geringem Umfang neue Arbeitsplätzeschaffen. Jedoch kann der Export dieserAnlagen und der Technologie einenpositiven Effekt schaffen. Es muss aller-dings der internationale Wettbewerb imAnlagenbau besonders von Brasilien undden USA berücksichtigt werden.

Der Absatz von Biokraftstoffen auf demKraftstoffmarkt verdrängt fossile Kraft-stoffe und reduziert damit die Abhän-gigkeit von Erdölimporten. InnerhalbDeutschland können langfristig Raffinerie-kapazitäten abgebaut werden, was zueinem Rückgang der Beschäftigung füh-ren könnte. Auswirkungen auf die Wech-selkurse aufgrund des niedrigeren Im-portbedarfs werden nicht messbar sein.

Fazit: Positive Beschäftigungs- und Ein-kommenseffekte sind durch die Beimi-


64 65

• Zusätzlicher Anbau für die Biokraft-stoffproduktion

• Möglichkeit des Absatzes von Neben-produkten

• Evtl. Preissteigerung durch steigendeNachfrage

In der Konversion (Biokraftstoffproduktion)• Durch den Bau und den Betrieb von

Anlagen entsteht in geringem AusmaßBeschäftigung

• In der gesamten deutschen Biokraft-stoffindustrie bestehen ca. 1.000 direkteArbeitsplätze

In der Mineralölindustrie (Beimischung und Vertrieb)• Verstärkter Absatz von Biokraftstoffen• Kein nennenswerter Beschäftigungs-

effekt in den Raffinerien durch die Bei-mischung

Gesamteffekt durch die Biodieselpro-duktion in Deutschland• Schöpe und Britschkat (ifo 2002) postu-

lieren für die Biodieselproduktion durchkeynesianische Multiplikatoreffekte,dass in der gesamten Wertschöpfungs-kette ca. 19.000 Arbeitsplätze geschaffenbzw. gesichert werden können (bei 1 Mio. t Biodieselproduktion).

• Die negativen Budgeteffekte sind inder Studie nicht berücksichtigt unddie Methodik der Ermittlung der Be-schäftigungseffekte ist nicht im Detail

nachvollziehbar. Offenbar sind dieBeschäftigungseffekte nicht im Modellexplizit gerechnet.

4.2.2. Gesamtwirtschaftliche Effekte

Landwirtschaft:• Auf der begrenzten Fläche kommt es

zu einer Umschichtung der Produktion,d.h. Abnahme der Produktion vonNahrungsmitteln, Industrierohstoffenund anderer Bioenergie und Zunah-me der Biokraftstoffproduktion. Eineabsolute Produktionsausweitung istnicht zu erwarten

• Der Nettoeffekt bei der Beschäftigungin der Landwirtschaft ist sehr gering.Die Einkommen können aufgrundhöherer Preise z.B. bei Raps undGetreide steigen

• Bei Interventionsfortbestand könntenInterventionskosten eingespart werden,wenn die Rohstoffe statt in die Inter-vention in die Biokraftstoffproduktiongehen. Dies hätte positive Effekte fürdas staatliche Budget

Biokraftstoffproduktion:• Vorübergehend positive Effekte in der

Investitionsgüterindustrie• Positive Beschäftigungseffekte des laufen-

den Betriebs aber gering• Leichter negativer Beschäftigungseffekt

im Raffineriesektor durch die Ver-drängung fossiler Kraftstoffe

schung und den Absatz von Biokraft-stoffen nur bedingt zu erwarten. Einvernachlässigbar geringer Rückgangder Beschäftigung im Raffineriebereichist möglich.

4.1.3. Beschäftigung in Transport undLogistik

Weitere Beschäftigungseffekte entstehenim Bereich Transport und Logistik, ins-besondere im Bereich des Rohstofftran-sports. Auch dies gilt allerdings nur, wenntatsächlich zusätzlich Rohstoffe trans-portiert werden und die Rohstoffe nichtnur einer anderen Verwendung zugeführtwerden. Geht man von der Annahme aus,dass der gesamte Raps, der in die Bio-kraftstoffproduktion geht, zusätzlichenTransport verursacht, können dadurchca. 300 Arbeitsplätze entstehen.

4.1.4. Abschätzung der gesamtwirtschaft-lichen Beschäftigungseffekte

Die gesamtwirtschaftlichen Beschäfti-gungswirkungen der Förderung von Bio-kraftstoffen setzen sich zusammen ausden oben abgeschätzten Beschäftigungs-effekten in der Landwirtschaft, der Kon-version und in Transport und Logistik.

Die Ackerfläche in Deutschland ist weit-estgehend konstant, so dass lediglich eineSubstitution in deren Nutzung stattfindet.

Da die Arbeitsintensitäten bei Getreideund Raps ungefähr gleich sind, wird hierkeine Beschäftigung erzeugt. Lediglichdurch den Rapsanbau auf Stilllegungs-flächen können theoretisch max. 5.000Arbeitskräfte in der Landwirtschaft ge-bunden werden. Allerdings ist nicht sicher,ob diese auch tatsächlich als neue Be-schäftigungsverhältnisse erscheinen, oderob nur eine bessere Auslastung bestehen-der Beschäftigungsverhältnisse oder eineVermeidung eines weiteren Stellenab-baus erreicht wird. Die leicht rückläufigeBeschäftigung in der Landwirtschaftdeutet darauf hin, dass keine zusätz-lichen Arbeitsplätze geschaffen wordensind. In der Biokraftstoffproduktion selbstentstehen etwa 1.000 Arbeitsplätze undim Bereich Transport und Logistik wer-den ca. 300 Arbeitskräfte benötigt.

4.2. Einkommens- und Beschäftigungseffekte

4.2.1. Brutto-Effekte

In der Landwirtschaft(Rohstoffproduktion)Positive Einkommens- und Beschäftigungs-effekte durch:• Neuer Absatzkanal Biokraftstoffpro-

duktion• Flächenbindung aufgrund der Produk-

tion für Biokraftstoffe. Dadurch Stabi-lisierung vor Hintergrund erwarteterHandelsliberalisierung


6766

Importsubstitution:• Rohölimporte sinken bei Substitution

fossiler Kraftstoffe• Keine Beschäftigungs- und Einkom-

menseffekte, da aufgrund des zugeringen Volumens keine Effekte überdie Wechselkurse entstehen

Mineralölsteuerbefreiung:• Finanzierungsdefizit im öffentlichen

Haushalt (durch Mineralölsteuerbe-freiung und Investitionsbeihilfen)

• Defizite führen zu einem „CrowdingOut“ bei anderen Investitionen undhaben dadurch negative Rückkop-plungseffekte

• Die „Crowding Out-Effekte“ sind bis-her noch nicht quantifiziert worden


6968

KraftstoffmarktprognoseIn Mio. tIn Mio. m3

Anteile Biokraftstoffe(energieäquivalent)

Biokraftstoff in Mio. t

Biokraftstoff in Mio. m3

Rohstoffbedarf in t

Flächenanbindung in ha

Anteil an gesamter Ackerfläche

Anteil an in 2004 für jeweiligenRohstoff genutzter Fläche

Steuerausfall in Mio. Euro beiMineralölsteuerbefreiung

Dieselkraftstoff30,2035,95

5,5%

1,9

2,2

4.775.706

1.404.619

11,81

109,82

1.000,00

Dieselkraftstoff29,6035,24

7%

2,4

2,7

5.957.413

1.752.180

14,73

137,00

1.275,00

Biodiesel2005 2015

Ottokraftstoffe24,2031,84

1%

0,39

0,49

1.265.836

191.793

1,61

2,77

320,63

Ottokraftstoffe19,4025,53

5,75%

1,78

2,26

5.834.876

884.072

7,43

12,78

1.477,92

Ottokraftstoffe19,4025.53

10%

3,10

3,93

10.147.611

1.537.517

12,92

22,23

2.570,30

Bioethanol2005 2015* 2015*

4.3. Rohstoffbedarf, Flächenbindung und Steuerausfall bei angenom-mener Biokraftstoffverwendung (ausschließlich heimische Rohstoffe) 2005

* Für Bioethanol wurden für 2015 zwei Szenarien angenommen, einmal das bereits für 2010 vorgesehene EU-Ziel von5,75% Biokraftstoffe und einmal ein deutlich höherer Anteil. Bei Biodiesel hingegen ist eine weitere Ausdehnung der Pro-duktion aus Raps aufgrund der begrenzten Flächen gar nicht möglich.

Annahmen

� Produktion erfolgt ausschließlich inDeutschland und aus in Deutschlandangebauten Rohstoffen

� heutige durchschnittliche Ernteerträge� die Produktion von Pflanzenöl für

Biodiesel erfolgt ausschließlich ausRaps, die von Bioethanol ausschließlichaus Getreide

Genutztes Ackerland in Deutschland (2004):

insgesamt: 11.898.000Davon: Raps: 1.279.000

Getreide: 6.916.000Zuckerrüben: 441.000 Biodiesel

BioethanolDieselBenzin

Kraftstoff- Dichte (kg/l) l/t Biomasse t Biomasse/ha Steuerbefreiung bis äquivalente Juli 2006 (Euro/m3)

0,91 0,88 455 3,4 470,40,65 0,79 387 6,6 654,51,00 0,841,00 0,76

Kraftstoffeigenschaften:


einführung (Biodiesel, Pflanzenöl, Bio-ethanol), teilweise aber auch noch inF&E und bei Pilot- und Demonstrations-projekten (Bio-Wasserstoff, BtL, Bioetha-nol aus Lignozellulose und Biogas).

Bei der internationalen Wettbewerbsfä-higkeit von Bioethanol aus Zucker undStärke ist Brasilien das Benchmark. Brasi-lien produziert zu weniger als der Hälfteder Kosten im Vergleich zu Deutschland.Die Erreichung brasilianischer Produk-tionskosten ist auch in Zukunft inDeutschland kaum möglich. Allerdingsist nicht damit zu rechnen, dass Brasiliensämtliche deutsche Verwendung durchExporte abdecken wird, da auch außer-halb Europas eine wachsende Nachfragefür brasilianisches Bioethanol besteht.

Bei Biodiesel besteht eine erheblicheinternationale Konkurrenz beim Roh-stoff Pflanzenöl. Soja- und Palmöl ist alsRohstoff deutlich kostengünstiger alsRapsöl. Mittelfristig wird der Importsteigen und auch der Import von Biodie-sel selbst könnte weiter zunehmen.

Die internationale Wettbewerbsfähigkeiteiner deutschen BtL-Produktion ist evtl.langfristig gegeben, wenn Deutschlandhier einen Technologievorsprung auf-weist (ermöglicht auch Technologie-exporte) und die Rohstoffversorgung(nationales Biomasseangebot, Importe)kostengünstig erfolgen kann.

Mittel- und langfristig entstehen neuevielversprechende Biokraftstoffoptionen,die allerdings einer weiteren politischenFörderung bedürfen.

5.2. Potenziale

Die Mengenpotenziale von Biokraftstof-fen aus deutschen Rohstoffen und inDeutschland produziert sind generellaufgrund von Flächenkonkurrenz undKonkurrenz in der Nutzung angebauterBiomasse beschränkt. Optimierungspo-tenzial besteht im Pflanzendesign (bspw.Ertrag, Stärke- und Ölgehalt, Gentechnik).

Bei Biodiesel und Pflanzenöl sind auf-grund einzuhaltender Fruchtfolgenbereits heute Grenzen erreicht. Außer-dem bestehen hier aufgrund zukünftigerEmissionsgrenzwerte bzw. der Verwen-dung von Partikelfiltern Beschränkungenin der Endanwendung als B100.

Auch bei Bioethanol aus Zucker undStärke bestehen Restriktionen bzgl. derAnbauflächen. Diese sind jedoch deutlichgeringer als bei Biodiesel aus Raps. Es be-steht auch noch Marktpotenzial auf-grund der bisher nicht erfolgten Beimi-schung, der Markteinführung weitererEther, der Nutzung für die Biodieselher-stellung, der Beimischung zum Dieselund der Möglichkeit des Einsatzes als E85in FFVs.

71

5.1. Marktreife, Wettbewerbs-fähigkeit und Fördernotwendigkeit

Heute bestehen verschiedene Biokraft-stoffoptionen sowohl für den Diesel- alsauch für den Ottokraftstoffmarkt. Her-kömmliche Biokraftstoffe wie Pflanzen-öl, Biodiesel und Bioethanol aus Zuckerund Stärke sind als Biokraftstoffe heuteschon im Markt. V.a. Biodiesel hat bereitseinen relativ hohen Marktanteil erreicht(ca. 5,5% am Dieselkraftstoffmarkt).Pflanzenöl ist aufgrund seiner Eigen-schaften nicht uneingeschränkt in zu-künftigen Motoren mit moderner Abgas-nachbehandlungstechnik einsetzbar.

Biogas als Treibstoff spielt nur eineuntergeordnete Rolle, da primär die Ver-stromung von Biogas betrieben wirdund es lediglich in Erdgasfahrzeugeneingesetzt werden kann. Jedoch besitztBiogas aufgrund seiner Rohstoffbasishohes Potenzial.

Mit dem Einsatz von Bio-Wasserstoff istaufgrund der hohen relativen Kostenerst längerfristig zu rechnen. Die Infra-struktur für die voraussichtlich ab 2015in den Markt erscheinenden Fahrzeugeist technologisch nicht abhängig von derHerkunft des Wasserstoffes. Wasserstoff(Energieträger) stellt durch die Flexibi-lität der Herstellung einen wichtigenBeitrag zur Lösung von Energieproble-

men dar. Wasserstoff kann im Gegensatzzu Elektrizität Energie jeglicher Herkunftspeichern. Bio-Wasserstoff besitzt eingroßes Potenzial.

Herkömmliche Biokraftstoffe, insbeson-dere Pflanzenöl aber auch Biodiesel undBioethanol sind am kostengünstigsten.Jedoch ist bei Biodiesel ein Kostenan-stieg aufgrund steigender Pflanzenöl-preise und gesättigter Nebenprodukt-märkte wahrscheinlich.

Mittelfristig sollen die noch nicht kom-merziell produzierten Biokraftstoffe BtLund Bioethanol aus Lignozellulose ähn-liche und bessere Kostenpositionenerreichen wie die Biokraftstoffe derersten Generation.

Die Wettbewerbsfähigkeit deutscherBiokraftstoffe zu fossilen Kraftstoffen istbei heutigen Rohölpreisen nicht gegebenund wird erst ab ca. 75 US$/barrel er-reicht. Am frühesten geschieht dies beiPflanzenöl gefolgt von Biodiesel undBioethanol aus Getreide in der direktenBeimischung.

Werden Biokraftstoffe wie mineralölba-sierte Produkte besteuert, dann sind sieaufgrund ihrer höheren Produktionsko-sten nicht wettbewerbsfähig. Zur Ver-besserung der Marktposition bestehtFörderbedarf, teilweise bei der Markt-

70

5. Zusammenfassung und Schlussfolgerungen


73

Bioethanol aus Lignozellulose und BtLberuhen auf einer breiten Rohstoffbasisund werden in Zukunft an Bedeutunggewinnen. Die Rohstoffbasis steht nichtin direkter Konkurrenz zur Nahrungs-mittelproduktion, teilweise besteht auchkeine Flächenkonkurrenz. BtL weist hoheHektarerträge auf. Konzepte zur Rohstoff-versorgung können aus der stofflichenund energetischen Nutzung übertragenwerden.

5.3. Treibhausgaseinsparungen

Bei allen Biokraftstoffen sind dieEnergiebilanzen positiv, und weiter stei-gende Nettoenergieerträge werden er-wartet. Auch das CO2-Vermeidungspo-tenzial der einzelnen Biokraftstoffe wirdzukünftig steigen. V.a. BtL-Kraftstoffeweisen hier ein großes Potenzial je ha aufund auch die Vermeidungskosten werdenbei BtL neben Pflanzenöl mittelfristig amgeringsten sein.

Bei allen Biokraftstoffoptionen bestehtPotenzial bei der Verbesserung der Ener-gie- und Treibhausgasbilanzen durch dieenergetische Nutzung anfallender Rest-stoffe und die Entwicklung hin zuenergieautarken Anlagen

5.4. Effekte in der deutschenLandwirtschaft

Derzeit sind Energiepflanzen noch derHauptrohstoff für die Biokraftstoffpro-duktion. Zukünftig wird der Einsatz vonRest- und Abfallstoffen steigen und ligno-zellulosehaltige Pflanzen werden anBedeutung gewinnen.

Für die deutsche Landwirtschaft entste-hen, sofern Biokraftstoffe in Deutschlandund aus deutschen Rohstoffen produ-ziert werden, in erster Linie alternativeund nur wenig zusätzliche Absatz-möglichkeiten. Zu zusätzlicher Beschäf-tigung wird es nur eingeschränkt kom-men, jedoch findet eine Beschäftigungssi-cherung statt. Eine zusätzliche Nachfragekann zudem preis- und einkommensstei-gernde Effekte haben.

Im Forstsektor wird es erst mittelfristig(mit Einführung von BtL-Kraftstoffen)durch zunehmende Holznutzung Effektegeben.

72


7574

6.1. Eigenschaften Biokraftstoffe im Vergleich

6. Anhang

0,91 0,96 0,65 0,65 33,1 34,59 21,17 21,17 3,4 3,4 58,02 6,6 455 435 108 3871547 1479 6237 2554 1408 1420 4054 1660 51 51 132 5438 35 88 30 0,63 0,49 0,51 0,47 0,69 0,51 0,78 0,72 0,02 0,01 0,02 0,02 19,03 14,17 24,09 21,97 0,37 0,19 0,51 0,45

2,2 2,20 1,15 1,15

2,42 2,29 1,77 1,77

3,40 3,25 7,17 2,94 154,00 82,91 290,87 251,74 ca. 1 Mrd. ca. 130 Mio. 0 ca. 214 Mio. Euro Euro Euro 2,10 0,27 0 0,33

ca. 5,5 ca. 0,7 0 1

ca. 3 ca. 0,4 0 ca. 0,5

2,40 2,40 0,65 4,17

6 6 1,65 10,63

3,70 3,70 0,65 4,17

Biodiesel Rapsöl Bioethanol aus Bioethanol ausaus Raps Zuckerrüben Getreide

0,65 0,65 0,97 1,4 2,8 21,17 21,17 33,45 50 119,93 MJ/kg 2,88 73,8 15 tatro 45 15 342 88 269 79 kg/t 90 kg/t 985 6458 4028 3555 kg/ha 1350 kg/ha 640 4197 3907 4977 4742 21 137 135 178 16018 116 118 113 1200,64 0,20 1,00 1,04/kg 3,12 – 4,44 Euro/kg 0,98 0,31 1,03 0,74 0,89 – 1,26 0,03 0,01 0,03 0,02 0,026 – 0,037 30,00 9,45 29,90 20,83 26 – 37 0,71 -0,10 0,71 0,44 0,6 – 0,97

1,56 2,40 2,53 1,15/kg k.A.

2,40 3,69 2,61 1,61 k.A.

1,54 15,50 10,19 8 k.A. 294,62 -27,08 272,57 273,29 k.A. 0 0 0 0 k.A.

0 ca. 15 0 0 k.A.

0 - 0 0 k.A.

0 - 0 0 k.A.

1,61 - 6,44 k.A. k.A.

4,10 - 17,70 k.A. k.A.

1,61 - 10,91 k.A. k.A.

Bioethanol aus Bioethanol BtL Biogas Bio-WasserstoffLignozellulose aus Zuckerrohr (Angaben für Bio-

(Brasilien) methan aus Silomais)

* gemäß des für die einzelnen Kraftstoffe in der Studie beschriebenen Szenarios 2, d.h. bei Einsatz von 20 % der heute für denjeweiligen Rohstoff in Deutschland verwendeten Ackerfläche, bei prognostizierten fossilen Kraftstoffmärkten für 2015 undbei Berücksichtigung von Ertragssteigerungen je ha. Bei Bioethanol aus Lignozellulose ist zu berücksichtigen, dass auf dergleichen Fläche zusätzlich weitere Rohstoffe für die Nahrungsmittel- oder Bioethanolproduktion hergestellt werden. BeiBtL ist nur Anbaubiomasse berücksichtigt. Die Potentiale für Pflanzenöl und Biodiesel sind nicht addierbar, die Flächenfür Biogas und BtL stehen jeweils in Konkurrenz zu den anderen Flächen.

Kraftstoffäquivalente Heizwert (MJ/l) Biomasse (t/ha) Biokraftstoff (l/t Biomasse) Biokraftstoff (l/ha) l Kraftstoffäquivalente/ha Bruttokraftstoffertrag (GJ/ha) GJ/ha (netto) Euro/l BiokraftstoffEuro/l Kraftstoffäquivalente Euro/MJ Euro/GJ Kostendifferenz (energetisch) Biokraftstoffe – fossil (Euro) Einsparung kg CO2

e/l Biokraftstoff Einsparung kg CO2

e/l Kraftstoffäquivalente Einsparung t CO2

e/ha Euro/t CO2

e

Steuerausfall in 2005 (inkl. Importe) tatsächliche Erzeugung 2005 (Mio m3)

in % des jeweiligen Kraftstoffmarkts in % des Gesamtkraft-stoffmarkts

Erzeugungspotential 2015 (Mio m3)*

in % des jeweiligen Kraftstoffmarkts in % des Gesamtkraft-stoffmarkts


77

6.2. Datenquellen

76

FNR 2005a; FNR 2005a FNR 2005a FNR 2005aADM ADM FNR 2005a FNR 2005a FNR 2005a

Agrarpoli- Agrarpoli- Agrarpoli- Agrarpoli-tischer Bericht tischer Bericht tischer Bericht tischer Bericht ADM ADM FNR 2005a Vogelbusch

aus angegebenen Werten berechnet

aus angegebenen Werten berechnet aus angegebenen Werten berechnet Quirin et al. Quirin et al. Quirin et al. Quirin et al. Bericht Steuer- UFOP; Schmitz 2003, Vogelbuschbegünstigung Bericht Steuer- IEA 2004

begünstigung

aus angegebenen Werten berechnet aus angegebenen Werten berechnet aus angegebenen Werten berechnet Angaben fossil: Produktionskosten bei 50 $/barrel Rohöl (Mineralölwirtschaftsverband) FNR 2005a, FNR 2005a, Schmitz 2005 Schmitz 2005a,Bericht Steuer- Bericht Steuer- FNR 2005a,begünstigung begünstigung Bericht Steuer-etc. etc. begünstigungaus angegebenen Werten berechnet

aus angegebenen Werten berechnet aus angegebenen Werten berechnet aus genannten Annahmen und angegebenen Werten berechnetaus genannten Annahmen und angegebenen Werten berechnet

Biodiesel Rapsöl Bioethanol aus Bioethanol ausaus Raps Zuckerrüben Getreide

FNR 2005a FNR 2005a Choren/Daimler Das Erdgas- FNR 2005a Chrysler fahrzeug

FNR 2005a FNR 2005a FNR 2005a FNR 2005a; Linde; Gibgas D.M.2

Shell/Iogen FAOSTAT FNR 2005a, FNR 2005a; D.M.2 Choren Schmack

Shell/Iogen Macedo et al. Choren Schmack D.M.2/Linde/DC

aus angegebenen Werten berechnet Schmack, Bio- aus angegebenenmasseverband WertenÖsterreich, UBA berechnet Wien

aus angegebenen Werten berechnet aus angegebenen Werten berechnet Schmitz 2005 Weitz Choren Schmack, Weitz D.M.2 Shell/Iogen Schmitz 2005; Choren Biomassever- EUCAR/

O2Diesel band Österreich; CONCA-WE/JRCHofmann et al.; WTW-Studie Weitz 2005

aus angegebenen Werten berechnet aus angegebenen Werten berechnet aus angegebenen Werten berechnet Angaben fossil: Produktionskosten bei 50$/barrel Rohöl (Mineralölwirtschaftsverband)

Schmitz 2005 Lèbre La Rovere Baitz, et al. Pölz und k.A. Salchenegger

aus angegebenen Werten berechnet

aus angegebenen Werten berechnet aus angegebenen Werten berechnet aus genannten Annahmen und angegebenen Werten berechnet aus genannten Annahmen und angegebenen Werten berechnet

Bioethanol aus Bioethanol BtL Biogas Bio-WasserstoffLignozellulose aus Zuckerrohr (Angaben für Bio-

(Brasilien) methan aus Silomais)

Kraftstoffäquivalente

Heizwert (MJ/l)

Biomasse (t/ha)

Biokraftstoff (l/t Biomasse)

Biokraftstoff (l/ha)

l Kraftstoffäquivalente/ha Bruttokraftstoffertrag (GJ/ha) GJ/ha (netto) Euro/l Biokraftstoff

Euro/l Kraftstoffäquivalente Euro/MJ Euro/GJ Kostendifferenz (energetisch) Biokraftstoffe – fossil (Euro) Einsparung kg CO2

e/l Biokraftstoff

Einsparung kg CO2e/l

Kraftstoffäquivalente Einsparung t CO2

e/ha Euro/t CO2

e

tatsächliche Erzeugung 2005Erzeugungspotential 2015


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80


8382

atro absolut trockenbspw. beispielsweiseB100, B5 Biodiesel. Die Ziffer gibt den

jeweiligen Biodieselanteil anBRA BrasilienBtL Biomass to LiquidBZ Brennstoffzellebzgl. Bezüglichbzw. beziehungsweiseca. CircaCNG Compressed Natural GasCtL Coal to LiquidCO2 Kohlenstoffdioxid

(chemische Formel)CO2

e Kohlenstoffdioxid-äquivalente

C2H5OH Bioethanol (chem. Formel)DDGS Distillers‘ Dried Grains with

SolublesDME DimethyletherEEG Erneuerbare-Energien-

GesetzETBE Ethyl-Tertiär-Butyl-Etheretc. et cetera evtl. eventuellE5, E85 Bioethanol. Die Ziffer gibt den

jeweiligen Bioethanolanteil anFAEE Fetty Acid Ethyl EsterFAME Fetty Acid Methyl EsterF&E Forschung und EntwicklungFFVs Flexible Fuel VehiclesFNR Fachagentur Nachwachsende

Rohstoffe e.V.FT Fischer-Tropschggfs. gegebenenfallsGJ Giga Joule

GtL Gas to LiquidHa HektarHTU Hydro Thermal UpgradingH2 Wasserstoff (chem. Formel)H2O Wasser (chemische Formel)J. Jahrk.A. keine Angabekg KilogrammKWK Kraft-Wärme-Kopplungl LiterLPG Liquified Petroleum/

Natural Gasm3 KubikmeterMio. MillionenMJ Mega JouleMrd. MilliardenMTBE Methyl-Tertiär-Butyl-Ether Nawaro Nachwachsende RohstoffeO Sauerstoff (chem. Formel)RME RapsmethylesterrP reines PflanzenölS. Seitet TonneTAEE Tertiär Amyl Ethyl EtherTAME Tertiär Amyl Methyl EtherTHG Treibhausgas(e)u.a. unter anderemusw. und so weiterUFOP Union zur Förderung von

Oel- und Proteinpflanzenv.a. vor allemvgl. vergleichez.B. zum Beispielz.T. zum Teilz.Z. zur Zeit

6.4. Abkürzungsverzeichnis


36 8584

Daten und Fakten zu

Biokraftstoffen

Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V. (FNR)

Teil 2


76 8786

Aus der Tabelle 1 ergibt sich: � Absatz Biokraftstoffe in 2005: 2,2 Mio. Tonnen� Absatz Biokraftstoffe (Energieäquvalent) in 2005: 1,9 Mio. Tonnen � Anteil biogener Kraftstoffe am Primärkraftstoffverbrauch (Energieäquvalent) in 2005: 3,6%

Tabelle 2: Kraftstoffbedarfsprognose Deutschland 2003 – 2020 in [Mio. t] (Quelle: MWVÖlprognose 2005)

1. Allgemeine Kenngrößen Biokraftstoffe in Deutschland1.1. Kraftstoffverbrauch

Tabelle 1: Primärkraftstoffverbrauch 2005 (vorläufige Zahlen BMF)

[Mio

. t]

34

30

26

22

18

142003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2015 2020

Ottokraftstoffe Dieselkraftstoffe

Kraftstoffbedarf Deutschland bis 2020

Primärkraftstoffverbrauch Deutschland 2005

Bioethanol0,27 %

Biodiesel3 ,0 %

Dieselkraftstoff51,4 %

Pflanzenöl0,33 %

2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2015 2020

Ottokraftstoffe 25,9 25,0 24,2 23,7 23,3 22,8 22,3 22,0 19,4 16,9Dieselkraftstoffe 28,7 29,9 30,2 30,8 31,3 31,4 31,4 31,3 29,6 26,9 Gesamt 54,6 54,9 54,4 54,5 54,6 54,2 53,7 53,3 49,0 43,8

Verbrauch Verbrauch Verbrauch Energie-[1.000 t] [Mio. l] Energieäquivalent äquivalent

[1.000 t] [%]

Ottokraftstoff 23.435 30.836 23.435 45,0Dieselkraftstoff 26.766 31.864 26.766 51,4Pflanzenöl 196 213 173 0,33Biodiesel 1.800 2.045 1.564 3,0Bioethanol 226 286 142 0,27Gesamt 52.432 65.244 52.079 100,0

Ottokraftstoff 45 ,0 %


8988

Biodieselanlagen in Deutschland Stand 2005: 30 Anlagen

Tabelle 6: Entwicklung dezentrale Ölmühlen (Quelle: TFZ/KTBL)

Saatverarbeitungskapazität: bis zu 15.000 t/Jahr

1.2. Rohstoffe

Tabelle 3: Entwicklung Rohstofferträge (Quelle: Ernährungs- und AgrarpolitischerBericht der Bundesregierung, FAOSTAT data, 2005, meó)

Tabelle 4: Entwicklung Anbauflächen Winterraps in Deutschland (Quelle: Stat. Bundes-amt/ UFOP)

1.3. Produktionskapazitäten

Tabelle 5: Biodiesel Produktionskapazität [1.000 t/a] (Quelle: UFOP/AGQM)

Rohstofferträge [t/ha] 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005

Raps und Rübsen 3,4 3,6 3,3 3,7 3 2,9 4,1 3,8Getreide insgesamt 6,3 6,7 6,5 7,1 6,3 5,8 7,4 6,7Zuckerrüben 53,2 56,4 61,7 55,2 58,3 53,3 61,6 59,4Zuckerrohr (BRA) 69,2 68,1 67,6 69,8 71,3 73,0 73,8 k.a.

1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005

Anbauflächen 1.150 1.046 1.116 1.276 1.218 1.267 1.3231.000 [ha]

1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006

Produktions- 100 175 290 531 874 1.050 1.237 1.973 3.603*kapazität

[1.0

00 t/

a]

4.000

3.500

3.000

2.500

2.000

1.500

1.000

500

01998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006*

Entwicklung Produktionskapazität Biodiesel Deutschland

Anzahl dez. Herstellungsanlagen Pflanzenöl1999 2004 2005

Deutschland gesamt 79 219 264

*bis Ende 2006

*bis Ende 2006


9190

Tabelle 7: Standorte zentraler Ölmühlen (Quelle: Ps/St, Ernährungsdienst)

Entwicklung dezentrale Ölmühlen

Anz

ahl

120

100

80

60

40

20

0

1999

20052004

BY BW NW RF NI HE ST BB TH MV SN SH SL HH BE HBBundesländer

Unternehmen* Ort Verarbeitungkapazitäten pro JahrWeichsaaten/Raps

Ölmühle Wulff Anklam 60.000 t ab Ernte 2006Getreide AG Rostock 500.000 t ab Ernte 2006***Trede&von Pein Itzehoe 75.000 t ab Ernte 2006SARIA Bio-Industries GmbH** Sternberg 150.000 tEcanol GmbH** Lubmin 150.000 t (in Planung)European Oil Products (EOP)** Falkenhagen 80.000 t BDK Kyritz** Kyritz 80.000 tNeckermann Renewables** Piesteritz 550.000 tBio-Ölwerk Magdeburg 150.000 t Magdeburg GmbH** SARIA Bio-Industries GmbH** Malchin 85.000 t J.Stöfen GmbH & Co. Landhandel Büsum 15.000 t im Bau zur Ernte 2006Kartoffelverwertungsgesellschaft Schleswig 15.000 t Cordes & Stoltenburg GmbH & Co.KG TME** Niederpölnitz 110.000 tÖlmühle Greußen Greußen SA 40.000 tÖlmühle Wittingen Wittingen 42.000 tCampa** Regensburg 600.000 tTeutenburger Ölmühle Ibbenbüren 10.000 t, geplant 30.000 t BKK Rudolstadt 11.000 tRWG Teistringen 10.000 t Kroppenstedter Pflanzenöl Kroppenstedt 12.000 tRickermann Herzlage 30.000 t *Ölmühlen mit mehr als 10.000 t Jahreskapazität, alle Angaben ohne Gewähr und Anspruch auf Vollständigkeit

**Ölmühle in Kombination mit einer Biodieselanlage

***Raps und/oder Sojabohnen

Unternehmen* Ort Verarbeitungkapazitäten pro JahrWeichsaaten/Raps

ADM, Oelmühle Hamburg AG** Hamburg 1,2 Mio. t (2,5 Mio. t Sojab.)ADM Spyck 750.000 t (875.000 t Sojab.)ADM MainzBrökelmann Hamm 325.000 t; Raps inkl. Sonnenbl. ab Frühjahr

2007; 550.000 t Bunge** Mannheim 1,1 Mio. t, Erweiterung auf 1,3 Mio. t geplant***Cargill** Mainz 600.000 tCargill Salzgitter 650.000 t Cargill Riesa 350.000 t Thywissen** Neuss 670.000 t Raps, Leinsaat oder SonnenblumeSels** Neuss 550.000 t***HaGe Kiel 160.000 tEmerald Biodiesel Neubranden- 120.000 t ab Ernte 2006

burg Emerald Ebeleben** Ebeleben 160.000 t ab Januar 2007


Tabelle 10: Entwicklung Biodieseltankstellen (Quelle: VDB)

Tabelle 11: Rapsverarbeitung in Deutschland in [Mio. t] (Quelle: Verband Deutscher Ölmühlen e. V., FNR)

Tabelle 12: Entwicklung Bioethanolproduktion [1.000 t/a] (Quelle: meó)

Tabelle 13: Pflanzenölkraftstoff Entwicklung Absatz [1.000 t/a] (Quelle: EU Report 2004)

Tankstellen: � derzeit mehr als 250 Tankstellen in Deutschland

9392

Tabelle 8: Bioethanol Produktionskapazität

1.4. Produktion und Absatz

Tabelle 9: Entwicklung Biodiesel in Deutschland [1.000 t/a] (Quelle: VDB)2000 2001 2002 2003 2004

Produktion 285 295 275 280 270

[1.0

00 t]

2.0001.8001.6001.4001.2001.000

800600400200

01993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005

Entwicklung Biodiesel in Deutschland

lfd. Nr. Betreiber Standort Kapazität pro Jahr Status

1 NBE Nordbrandenburgische Schwedt 230.000 m3 BetriebBio Energie GmbH & Co.KG

2 MBE Mitteldeutsche Zörbig 100.000 m3 BetriebBioEnergie GmbH & Co.KG

3 Südzucker Bioethanol GmbH Zeitz 260.000 m3 Betrieb4 KWST Hannover 30.000 m3 Betrieb5 Prokon Nord Papendorf 100.000 m3 Planung6 NAWARO Chemie GmbH Rostock 100.000 m3 Planung7 Nordzucker AG Klein Wanzleben 130.000 m3 Planung

2002 2004 2005 2006

Verarbeitung Raps/Rübsen 4,5 4,9 5,5 6,8**Schätzung

BiodieselabsatzBiodieselproduktion

1993 19941995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005

Produktion 10 20 40 40 75 60 110 220 277 450 750 980 1.500Absatz 10 25 45 60 100 65 130 340 450 550 810 1.050 1.800

1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005

Biodieseltankstellen 424 725 820 820 969 1.300 1.600 1.700 1.800 1.900

2004 2005

Absatz 5 196**vorläufige Schätzung


9594

Tabelle 14: Bioethanol Entwicklung Absatz [1.000 t/a] (Quelle: EU Report)

Tankstellen:� E85: zw. 7 – 9 Tankstellen� E50: zw. 8 – 10 Tankstellen

1.5. Marktpreise

Tabelle 15: Biodiesel Preisentwicklung Großhandels- und Tankstellenpreise (Quelle: UFOP)

Tabelle 16: Rapsöl Preisentwicklung Großhandelspreise (Quelle: UFOP)

2004 2005

Absatz 65 226**vorläufige Schätzung

Jun 05 Jul 05 Aug 05 Sep 05 Okt 05 Nov 05 Dez 05 Jan 06

Biodiesel Verkauf [Cent/l] 64,63 65,59 68,10 k.a. 80,89 81,58 69,14 77,78Biodiesel Tankstelle [Cent/l] 94,58 96,40 96,89 98,90 102,90 102,49 89,46 101,37

Jun 05 Jul 05 Aug 05 Sep 05 Okt 05 Nov 05 Dez 05 Jan 06 Feb 06

Pflanzenöl [Euro/t] 535 525 532 528 568 637,5 605 525 594Pflanzenöl [Cent/l] 58 57 58 57 62 69 66 57 65

Tabelle 17: Bioethanol-Preis

1.6. Herstellungskosten

Tabelle 18: Herstellungskosten für Biokraftstoffe in Deutschland (Quelle: meó)

Herstellungs- Kraftstoff- Herstellungs-kosten [Euro/l] äquivalente [Euro/l] kosten [Euro/GJ]

Biodiesel aus Raps 0,63 0,69 19,03Rapsöl 0,49 0,51 14,17Bioethanol

Getreide 0,47 0,72 21,97Zuckerrüben 0,57 0,88 27,00Zuckerrohr (BRA) 0,22 0,34 10,39Lignozellulose 0,64 0,98 30,00

BtL 1,00 1,03 29,90Biomethan (Biogas) 1,04* 0,74 20,83*[Euro/kg]

2004/05 2005/06Preis [Euro/l] t Preis [Euro/l] Preis [Euro/l] Preis [Euro/l]

energieäquivalent energieäquivalent

Bioethanol 0,42 – 0,47 0,65 – 0,72 0,50 – 0,58 0,77 – 0,89E85 k.A. k.A. 0,82 – 0,93 1,19 – 1,39


9796

1.7. Break-Even-Point biogener Kraftstoffe

Grundbetrachtung: Bei Rohölkosten von 50 $/Barrel ergeben sich Kraftstoffkosten von:� Ottokraftstoff: 0,27 EUR/l� Dieselkraftstoff: 0,32 EUR/l

Tabelle 19: Break-Even-Point biogener Kraftstoffe (Quelle: meó Consulting Team)

Zu beachten ist, dass der Rohölpreis 2005 mit 54 $/barrel etwas über den zugrundeliegenden Preisen lag. Zudem sind nur die reinen Herstellungskosten betrachtet, dadadurch eine lineare Entwicklung darstellbar ist. Unterschiedliche Notierungen undandere Markteinflüsse wurden daher nicht berücksichtigt.

2. Allgemeine Kenngrößen Biokraftstoffe EU 25Tabelle 1: EU-Mengenziele (Quelle: EU Kommission, Stand 02/2006, Deutschland: FNR, 2006)

Biodiesel Rapsöl Bioethanol Bioethanol BtL Biomethan(Raps) (Getreide) (Zuckerrohr)

BRA

Kraftstoff- 0,91 0,96 0,65 0,65 0,97 1,40äquivalenteEuro/l Kraftstoff- 0,69 0,51 0,72 0,31 1,03 0,74äquivalenteKostendifferenz 0,37 0,19 0,51 -0,10 0,70 0,44Biokraftstoffe – fossil (Euro)Break-Even-Point 75 – 80 75 – 80 90 90 155 –160 120bei Rohölkosten von [US $/barrel]

Biokraftstoffanteil % EU Mitgliedsstaat Marktanteil Nationales Ziel erzielte Steigerung

2003 2005 2003 – 2005

Belgien 0 2 2Dänemark 0 0 0Deutschland 1,18 2 0,82 Estland 0 k.a. k.a.Finnland 0,1 0,1 0Frankreich 0,68 2 1,32Griechenland 0 0,7 0,7Großbritannien 0,03 0,3 0,27Irland 0 0,06 0,06Italien 0,5 1 0,5Lettland 0,21 2 1,79Litauen 0 2 2Luxemburg 0 k.a. k.a.Malta 0 0,3 0,3Niederlande 0,03 2 (2006) 0Österreich 0,06 2,5 2,44Polen 0,45 0,5 0,01Portugal 0 2 2Schweden 1,33 3 1,67Slovakei 0,14 2 1,86Slovenien 0 k.a. k.a.Spanien 0,76 2 1,24Tschechien 1,12 3,7 (2006) 1,72Ungarn 0 0,4 – 0,6 0,4 – 0,6Zypern 0 1 1EU 25 0,6 1,4 0,8


9998

2.500

2.000

1.500

1.000

500

0

[1.0

00 t]

Däne

mar

k

Deut

schl

and

Fran

krei

ch

Gro

ßbrit

anni

en

Irlan

d

Italie

n

Öst

erre

ich

Pole

n

Schw

eden

Slov

enie

n

Span

ien

Tsch

echi

en

And

ere

20052006

30

2.00

0 2.30

042

0 650

250

575

2

600

650

140 32

0

100

8 70 70 63

Produktionskapazität Biodiesel EU 25

Quelle: Jahr 2005: UFOP; Jahr 2006: Raps 1/2006 (24. Jg) S. 59, Hrsg. Verlag Th. Mann GmbH & Co. Kg

Tabelle 2: Biodieselproduktion in den EU 25, in t (Quelle: Europäischer Biodieselverband,European Biodiesel Board (EBB), 06/EurOberserver 05)

Land 2002 2003 2004

Österreich 25.000 32.000 57.000Belgien k.a. k.a. k.a.Zypern k.a. k.a. k.a.Tschechien 69.000 70.000 60.000Dänemark 10.000 41.000 70.000Etland k.a. k.a. k.a.Finland k.a. k.a. k.a.Frankreich 366.000 357.000 348.000Deutschland 450.000 715.000 1.035.000Griechenland k.a. k.a. k.a.Ungarn k.a. k.a. k.a.Irland k.a. k.a. k.a.Italien 210.000 273.000 320.000

Quelle: 1992 – 1993: Europäischer Biodieselverband, European Biodiesel Board (EBB), 06/EurOberserver 05; 2005:

D. Evers, 05 (VDB)

3.000.0002.500.0001.500.0001.000.000

500.0000

1992

1993

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

[t]

1.93

3.40

0

2.74

0.00

0

Biodieselproduktion EU 25

Land 2002 2003 2004

Lettland k.a. k.a. k.a.Litauen k.a. 0 5.000Malta k.a. k.a. k.a.Polen k.a. k.a. k.a.Portugal k.a. k.a. k.a.Slowakei k.a. 0 15.000Slovenien k.a. k.a. k.a.Niederlande k.a. k.a. k.a.Großbritannien 3.000 9.000 9.000Spanien 0 6.000 13.000Schweden 1.000 1.000 1.400EU 25 134.000 1.504.000 1.933.400

900


101100

Quelle: Europäischer Biodieselverband, European Biodiesel Board (EBB), 06/EurOberserver 05

Tabelle 3: Ethanolproduktion in den EU Mitgliedsstaaten (Quelle: EurOberserver, UEPA 2005)

[1.0

00 t]

600

500

400

300

200

100

0

1993

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

Ethanolproduktion EU 25

Produktion 2002 2002 2003 2003 2004 2004Ethanol [t] ETBE [t] Ethanol [t] ETBE [t] Ethanol [t] ETBE [t]

Spanien 176.700 376.000 160.000 340.800 194.000 413.200Frankreich 90.500 192.500 82.000 164.250 102.000 170.600Schweden 50.000 0 52.000 0 52.000 0Polen 66.000 k.a. 60.430 67.000 35.840 k.a.Tschechien 5.000 k.a. k.a. k.a. k.a. k.a.Deutschland k.a. k.a. 0 0 20.000 42.500Ethanol k.a. k.a. 70.320 k.a. 87.200 k.a.VerkaufTotal 388.200 568.500 424.750 572.050 491.040 626.300

Tabelle 4: Kraftstoffverbrauch in den EU Mitgliedsstaaten 2004, in t (Quelle: EU-Commission-Country Reports 2004/2005)

Land Diesel Ottokraftstoff Ethanol Biodiesel

Belgien 6.415.455 2.009.301 0 0Dänemark 1.870.000 1.950.000 0 0Deutschland 28.605.000 23.470.000 210.000 1.800.000Estland 592.000 306.000 0 0Finnland 1.940.758 1.383.054 k.a. 40.000Frankreich 30.778.629 8.520.810 80.887 323.720Griechenland 195.000 3.492.000 0 0Großbritannien 20.400.000 18.000.000 0 18.000Irland 2.000.140 1.618.389 k.a. 0Italien k.a. k.a. k.a. k.a.Lettland k.a. k.a. k.a. k.a.Litauen 622.500 341.000 2.000 2.000Luxemburg k.a. k.a. k.a. k.a.Malta 81.855 66.675 0 0Niederlande 5.814.000 4.184.250 0 4.000Österreich 5.935.601 2.133.317 0 5.000Polen 3.886.000 3.953.000 38.000 0Portugal 5.129.358 2.004.096 0 0Schweden 5.936.000 2.133.000 200.000 9.000Slovakei 1.020.000 740.000 0 4.000Slovenien 630.000 700.000 0 1.000Spanien 20.770.000 8.041.000 152.000 65.810Tschechien 3.487.260 2.267.500 47.000 0Ungarn 1.708.582 1.708.582 0 0Zypern 322.443 314.203 0 0EU gesamt 148.140.581 89.336.177 520.097 2.274.104


103102

Tabelle 5: Mineralölsteuer und Mehrwertsteuer in den EU Mitgliedsstaaten (Quelle: Mineralstoffwirtschaftsverband, 2005)

Mineralölsteuer Mehrwertsteuer Diesel Ottokraftstoff [%]

[EUR/1.000 l]

Belgien 340,41 574,19 21Dänemark 366,61 541,18 25Deutschland 470,40 654,50 16Estland 245,42 287,60 18Finnland 346,81 597,32 22Frankreich 416,90 589,20 19,6Griechenland 245,00 296,00 18Großbritannien 675,37 675,37 17,5Irland 368,06 442,68 21Italien 413,00 564,00 20Lettland 212,64 250,00 18Litauen 245,89 288,17 18Luxemburg 265,35 442,08 15Malta 243,64 307,44 18Niederlande 380,40 664,90 19Österreich 325,00 445,00 20Polen 296,50 410,31 22Portugal 308,29 522,60 19Schweden 401,65 546,56 25Slowakei 383,23 409,66 19Slowenien 308,04 366,50 20Spanien 293,86 395,69 16Tschechien 335,98 399,80 19Ungarn 359,02 434,62 25Zypern 245,66 300,29 15

Tabelle 6: Mineralölsteuerreduktion für Ethanol (Quelle: F.O. Lichts (2004) in IEA Recentbiofuels and future directions, 2004)

Tabelle 7: Produktionskosten (Quelle: IEA Biofuels 2004, Schmitz 2006, EU-Kommission2005, USDA, Gain report – E35058)

Land Mineralölsteuerreduktion für Ethanol (Euro/1.000 l)

Finnland 300Frankreich 370Deutschland 650Italien 230Spanien 420Schweden 520Großbritannien 290

Produktionskosten [EUR/l] Ethanol Biodiesel Pflanzenöl

EU 0,35 – 0,80 0,53 – 1,37 k.a.Deutschland 0,47 – 0,64 0,63 0,49USA [$/l] 0,29 k.a. k.a.Brasilien [$/l] 0,20 – 0,25 k.a. k.a.Weltmarkt 0,25 – 0,35 k.a. k.a.


105104

Quelle: USDA, Gain report – E35058, 2005; Deutschland: IE-Studie: S. 207 (8 Cent/kwh)

Zypern

Ungarn

Tschechien

Spanien

Slovenien

Slovakei

Schweden

Portugal

Polen

Österreich

Niederlande

Malta

Luxemburg

Litauen

Lettland

Italien

Irland

Großbritannien

Griechenland

Frankreich

Finnland

Estland

Deutschland

Dänemark

Belgien

Kosten, Euro/l

Länd

er

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6

0,58

0,53

0,79

0,53

0,55

0,79

0,79

0,54

0,81

0,56

0,67

0,56

0,58

0,72

0,71

0,70

0,72

0,69

0,60

0,63

0,69

0,67

1,37

Produktionskosten Biodiesel EU 25

Zypern

Ungarn

Tschechien

Spanien

Slovenien

Slovakei

Schweden

Portugal

Polen

Österreich

Niederlande

Malta

Luxemburg

Litauen

Lettland

Italien

Irland

Großbritannien

Griechenland

Frankreich

Finnland

Estland

Deutschland

Dänemark

Belgien

Kosten, Euro/l

Länd

er

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4

0,37

0,540,6

0,560,61

0,470,87

0,570,61

0,530,59

0,550,88

0,60,75

0,530,620,62

0,790,58

0,66

0,37

0,620,84

0,490,61

0,50,7

0,610,87

0,570,65

0,610,75

0,540,87

0,720,71

0,681,18

0,470,76

0,570,47

0,630,77

0,610,66

ZuckerrübeWeizen

Produktionskosten Bioethanol EU 25

Quelle: USDA, Gain report – E35058, 2005; Deutschland: IE-Studie: S. 207 (8 Cent/kwh)


107106

3. Übersicht über die Besteuerung und Beimischung von Biokraftstoffen in ausgewählten EU-Mitgliedsstaaten

Italien:

� Begünstigt sind Kraftstoffe pflanzlichen Ursprungs (Biodiesel, Bioethanol, ETBE, Additiveaus Biomasse).

� Höhe der Begünstigung: Biodiesel ist vollständig steuerbefreit, für Bioethanol und ETBE giltein reduzierter Steuersatz von 0,281 und 0,28673 Euro/l , ggü einem Satz von 0,541 Euro/lfür Benzin, also in Höhe von 0,26 und 0,25427 Euro/l begünstigt.

� Die reguläre Verbrauchssteuer für Ottokraftstoff beträgt 0,54 Euro pro Liter. Wird Ethanol fürdie Herstellung von ETBE verwendet, beträgt die steuerliche Förderung 0,53 Euro/l.

� Kontingentierung der Begünstigung auf jährlich 200.000 t Biodiesel (2001 – 2004 noch 300.000 tpro Jahr) und max. 12.911.000 Euro Mineralölsteuermindereinnahmen für Bioethanol und ETBE

� Die Begünstigung gilt für Biokraftstoffe in Reinform genauso wie anteilmäßig für die Bei-mischungen.

� Biodiesel wird als sog. B7 vermarktet (Biodieselanteil in Diesel: 7 %).

Belgien:

� 100 % für reine Biokraftstoffe, verringerte Verbrauchersteuer für Diesel mit mind. 2,45 %Biodiesel und Benzin mit mind. 7 % Bioethanol in Reinform oder in ETBE

Finnland:

� Derzeit keine Steuerbegünstigungen für Biokraftstoffe (Steuerbefreiung nur für LPG, „Natural gas“und Biogas) in der Vergangenheit wurden Pilotprojekte zum Bioethanol gefördert.

� Es wird über die grundsätzliche Frage diskutiert, ob man Biokraftstoffe fördern will, da Finnlandaufgrund klimatischer Bedingungen keinen effektiven Raps- oder Getreideanbau betreibenkann. Das im Überfluss vorhandene Holz wird in großem Maße zum Verheizen eingesetzt.

Irland:

� Steuerbefreiung für Biokraftstoffe im Rahmen ausgewählter Pilotprojekte

� Maximal 6 Mio. Liter reines Pflanzenöl, 1 Mio. Liter Biodiesel als Beimischung im Rahmender DIN 590, 1 Mio. Liter Bioethanol als Beimischung zu Benzin zum Betrieb in normalenBenzinmotoren

England:

� Um 20 Pence ermäßigte Steuersätze für Biodiesel und Bioethanol, jeweils von 47,1 Pence/Literauf 27,1 Pence/Liter

� Über einen Beimischungszwang wird derzeit nachgedacht� Biodiesel als B5 mit fossilem Diesel beigemischt� Die Befreiung ist ab 2005 für 3 Jahre garantiert

Spanien:

� Vollständige Steuerbefreiung für Biokraftstoffe sowohl als Reinkraftstoff als auch für Bei-mischungen.

Niederlande:

� In den Niederlanden existiert derzeit erst ein Arbeitsentwurf, die Übersendung erfolgte mitder Bitte diesen vertraulich zu behandeln

� Angedacht ist eine Steuerbefreiung für Biokraftstoffbeimischungen bis max. 2 %� Die Verwendung als Reinkraftstoff wird ausschließlich bei bestimmten Projekten gefördert werden� Die Begrenzung auf max. 2 % sowie einzelne Projekte erfolgt aus Kostengründen

Frankreich:

� Ab 2005 wurde ein sog. „Bonus-Malus“ System eingeführt, es besteht ein steuerlicher Anreizvon 0,33 Euro/Liter Biodiesel und 0,37 Euro/Liter Bioethanol bei gleichzeitiger „Straf-steuer“ für Unternehmen die nicht eine Mindestmenge an Kraftstoffen in Umlauf bringen.

� Verzichten Mineralölwirtschaft auf die Beimengung, werden Strafsteuern fällig.� Die Höhe der Strafsteuer soll ca. 0,60 Euro/Liter betragen.� Pflanzenöl als Treibstoff ist komplett von der Mineralölsteuer befreit� Gefördert werden Bioethanol und Biodiesel bei gleichzeitiger Kontingentierung der zu för-

dernden Menge:� Kontingentierung für Biokraftstoff 2004: 498.502,5 t � Laut Biokraftstoffplan, vom 18. Mai 2005 werden in der 1. Phase (2005 – 2009) folgende


108 109

Mengen festgelegt:• Biodiesel: 599.000 t• ETBE: 40.000 t• Ethanol: 275.000 t� In der 2. Phase (2008 – 2013) legt der Biokraftstoffplan (19. Mai 2005) folgende Mengen fest:• Biodiesel: 700.000 t• Ethanol: 250.000 t� für 2006 ist die Produktionskapazität auf 984.000 t festgelegt worden, davon 677.000 t Biodiesel

und 307.000 t Bioethanol

Österreich:

� Es besteht eine Steuerbefreiung für Biokraftstoffe in Reinform sowie eine Steuerbegünstigungfür biogene Beimischungen von mindestens 4,4 %. Bei Dieselkraftstoff seit Oktober 2005wird der Steuersatz reduziert auf 297 Euro je 1.000 Liter (gegenüber Normalsatz 325 Euro). BeiBenzin wird ab Oktober 2007 für die entsprechende Beimischung (4,4 vol % Ethanolanteil)der Steuersatz reduziert auf 412 Euro je 1.000 Liter (Normalsatz 445 Euro).

� Gleichzeitig besteht eine sog. „Substitutionsverpflichtung“, d.h. ab dem 1. Oktober 2005 mussjeder Mineralölsteuerpflichtige mind. einen Anteil von 2,5 % Biokraftstoffe, gemessen amgesamten Energiegehalt seiner in Verkehr gebrachten Mineralöle, erreichen. Ab dem 1. Okt-ober 2007 erhöht sich der Pflichtanteil auf 4,3 % und ab dem 1. Oktober 2008 auf 5,75 %.

� Überwacht und ggf. sanktioniert wird die Einhaltung der Substitutionsverpflichtung vomUmweltministerium, Mittel sind Bußgelder, keine Strafsteuern

� Zusätzliche Steuerbegünstigung für Kraftstoffe, die mind. 44 l (4,4 %) Biokraftstoffe in 1.000 lfossilen Kraftstoff enthalten (ab 1. Oktober 2005 für Diesel, ab 1. Oktober. 2007 für Bioethanol)

Tschechien:

� Es besteht eine 31 % Steuerbefreiung für Gemische mit mind. 31 % Biodiesel� Bioethanol wird nicht begünstigt

Schweden:

� Derzeit ist die einzige gesetzliche Regelung ein Paragraph, welcher Steuerbefreiungen für Pilot-projekte erlaubt. Dies wird extensiv genutzt, so dass für sämtliche Biokraftstoffe die Steuer-befreiung gewährt wird.

� Im Gesetzesentwurf, der im Herbst in Kraft treten soll, wird – wie in der deutschen Regelung

– nur unvergällter Bioethanol begünstigt werden.� Während Steuern für umweltschädigendes Verhalten (road tax; petrol tax) steigen, sinken

im gleichen Maße die „labour tax“ Euro Indirekte Förderung der Biokraftstoffe

Dänemark

� derzeit keine Steuerbegünstigung für Kraftstoffe, Dänemark ist der Auffassung dass dieseFörderung zu teuer im Verhältnis zu den eingesparten CO2-Mengen ist und möchte Bio-kraftstoffe auch in Zukunft nicht fördern.

Luxemburg:

� derzeit keine Steuerbegünstigung für Kraftstoffe

Malta:


Slowenien:

� Reine Biokraftstoffe sind steuerbefreit

Portugal:

� Steuerbefreiung nach jährlich festgelegter Quotenregelung (2005: 1 % Biokraftstoffanteil amKraftstoffverbrauch)

Slowakei:

� Reduzierte Verbrauchssteuer für:• Diesel mit 5 % vol. PME• Ester mit 5 % vol. Diesel• Benzin mit 15 % vol. ETBE

Zypern:


Quelle: EU Kommission Länderberichte 2004/2005


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RZ Brosch 160606 1Teil · • Biodiesel,überwiegend produziert aus Rapsöl, als in Deutschland in unter-schiedlichen Einsatzformen etablierte-ster Biokraftstoff. Bei der Produktion