Biokraftstoffe der ersten und zweiten Generation. Eine umwelt- und innovationsökonomische Potentialanalyse

Autor	Tobias Bühler
Verlag	Diplomica Verlag GmbH
Erscheinungsjahr	2010
Seitenanzahl	121 Seiten
ISBN	9783836632058
Format	PDF
Kopierschutz	kein Kopierschutz/DRM
Geräte	PC/MAC/eReader/Tablet
Preis	13,00 EUR

Der Energiesektor befindet sich in einer Phase des Wandels. Die bestehenden Strukturen, basierend auf einer zentralistischen Energieversorgung mit fossilen Energieträgern, werden zunehmend in Frage gestellt. Der weltweit steigende Energiebedarf, ausgelöst durch Bevölkerungswachstum, Industrialisierung und Globalisierung, kann allein durch Mineralöl und Nuklearenergie nicht mehr gedeckt werden. Darüber hinaus rufen die bei der Abnahme fossiler Ressourcen entstehenden Emissionen erhebliche Klimaprobleme hervor. Hinzu kommt, dass sich die Mineralölreserven größtenteils in politisch instabilen Ländern befinden, in denen es aufgrund von Krisen oder Bürgerkriegen immer wieder zu einem eingeschränkten Ölangebot kommt.
Aus energiepolitischer Sicht ist daher ein Umdenken hin zu erneuerbaren Energien erforderlich. Gerade der Verkehrsbereich, insbesondere der motorisierte Straßenverkehr, ist nahezu vollständig abhängig von fossilen Energieträgern und trägt erheblich zu den heutigen CO2-Emissionen bei.
Um dem Klimawandel entgegenzuwirken und die Versorgungssicherheit zu gewährleisten, stehen seit geraumer Zeit Biokraftstoffe im Blick der Aufmerksamkeit. Im Rahmen dieser Studie wird der Einsatz von Biokraftstoffen der ersten und zweiten Generation als Ersatz für Diesel- und Ottokraftstoffe sowohl aus umwelt- wie auch aus innovationsökonomischer Sicht analysiert. Während biogene Kraftstoffe der ersten Generation weitestgehend in den Markt eingeführt sind und zu deren Erzeugung spezifische Biomasse und Anbaupflanzen benötigt werden, befindet sich die Produktion von Biokraftstoffen der zweiten Generation noch in der Entwicklungsphase. Vielversprechende Technologien sollen es ermöglichen, bei der Herstellung die Rohstoffbasis organischer Energieträger auch auf die anfallenden Rest- und Abfallstoffe zu erweitern. Auf diese Weise soll die Nutzung von Biomasse wesentlich effizienter gemacht werden. Anhand zahlreicher Graphiken und Tabellen veranschaulicht Tobias Bühler die möglichen Vor- und Nachteile bestehender und zukunftsfähiger Optionen.

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Inhaltsverzeichnis

Inhaltsverzeichnis	5
Abbildungsverzeichnis	8
Tabellenverzeichnis	9
Abkürzungsverzeichnis	10
1. Einleitung	12
1.1. Ausgangslage	13
1.2. Zielsetzung	14
1.3. Vorgehensweise	14
2. Thematische Abgrenzung	16
2.1. Räumliche Abgrenzung	16
2.2. Abgrenzung hinsichtlich der Nutzung	16
3. Erneuerbare Energien	18
3.1. Nachhaltigkeit	18
3.2. Primärenergieverbrauch in Deutschland	19
3.3. Biokraftstoffe unter den erneuerbaren Energien	20
4. Definitionen	22
4.1. Energieträger	22
4.2. Biomasse	22
4.3. Kraftstoffe	23
4.4. Biokraftstoffe	23
4.4.1. Erste Generation	23
4.4.2. Zweite Generation	24
5. Gründe für die Bereitstellung von Biokraftstoffen	26
5.1. Versorgungssicherheit	26
5.2. Klimaschutz	29
5.3. Nachhaltige Energiebereitstellung	30
6. Biomassepotential	34
6.1. Nutzungsmöglichkeiten	34
6.2. Entwicklung der Anbauflächen	36
7. Politische und rechtliche Rahmenbedingungen	38
7.1. Europäische Gesetzgebung	38
7.2. Nationale Gesetzgebung	39
7.2.1. Energiesteuergesetz	39
7.2.2. Biokraftstoffquotengesetz	40
7.2.3. Zertifizierung von Biokraftstoffen	41
8. Profile ausgewählter Biokraftstoffe	44
8.1. Pflanzenöl	44
8.2. Biodiesel	46
8.3. Bioethanol aus Zucker und Stärke	50
8.4. Biogas/Biomethan	52
8.5. Ethanol aus Zellulose	54
8.6. Synthetische Biokraftstoffe	55
8.7. Wasserstoff aus Biomasse	58
9. Umweltökonomische Potentialanalyse	62
9.1. Relevante Vergleichs- und Bewertungskriterien	62
9.1.1. Bruttokraftstoffertrag/Flächenproduktivität	62
9.1.2. Nettoenergieertrag	64
9.1.3. Erzeugungspotential	67
9.1.4. Produktionskosten	71
9.1.5. Wettbewerbsfähigkeit	74
9.1.6. Treibhausgasemissionen	77
9.1.7. Kosten der Treibhausgasvermeidung	79
9.2. Gesamtwirtschaftliche Effekte der Biokraftstoffproduktion in Deutschland	81
9.2.1. Einkommens- und Beschäftigungseffekte	81
9.2.2. Flächenkonkurrenz	83
9.2.3. Flächenbindung und Rohstoffbedarf	86
9.2.4. Steuerausfall durch die Biokraftstoffverwendung	87
10. Innovationsökonomische Potentialanalyse	90
10.1. Begriffserklärung Innovation	90
10.2. Technologiepolitik in Deutschland	92
10.3. Stand der Technik	93
10.3.1. Bioliq-Prozess des Forschungszentrums Karlsruhe	93
10.3.2. SunFuel der Firma Choren Industries GmbH	95
10.3.3. EcoEthanol der Iogen Corporation	98
10.3.4. Wasserstoff & Brennstoffzellen	100
10.4. Patentschutz	102
11. Kritische Würdigung	104
12. Fazit	106
Literaturverzeichnis	108