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Biogene Kraftstoffe in Deutschland

Biodiesel, Bioethanol, Pflanzenöl und Biomass-to-Liquid im Vergleich

AutorStephanie Brysch
VerlagDiplomica Verlag GmbH
Erscheinungsjahr2008
Seitenanzahl200 Seiten
ISBN9783836656719
FormatPDF
Kopierschutzkein Kopierschutz/DRM
GerätePC/MAC/eReader/Tablet
Preis43,00 EUR

Mit Blick auf die zurückliegenden Jahre lässt sich in der Nutzung von Kraftstoffen in der Automobilindustrie eine neue Tendenz feststellen: Die biogenen Kraftstoffe gewinnen neben den fossilen Treibstoffen an Bedeutung. Die Endlichkeit der fossilen Brennstoffe, ihre steigenden Preise bei politischen Unruhen, die erheblichen Klimaveränderungen und die Abhängigkeit Deutschlands von anderen Staaten zwingen zum Umdenken in der Energienutzung. Als Ersatz für Benzin und Diesel in der Automobilindustrie bieten sich hierbei die biogenen Kraftstoffe an. Doch auch die angebotenen alternativen Kraftstoffe müssen kritisch betrachtet werden, da allein der Umstand, dass ein Wort die Silbe "bio" beinhaltet, noch keine Klimaverbesserung garantiert und eventuell sogar neue, bisher noch weitgehend unbekannte Probleme birgt. 

Daher ist eine eingehende kritische Betrachtung der einzelnen biogenen Kraftstoffe nötig, um die Vor- und Nachteile klar herauszustellen. Das Herausarbeiten der Unterschiede zwischen den Biokraftstoffen Biodiesel, Pflanzenöl, Bioethanol und Biomass-to-Liquid in dieser Studie liefert die Voraussetzung, die Biokraftstoffe mit dem größten Nutzen zu identifizieren, und damit die Möglichkeit, sich in der Praxis auf diese Biokraftstoffe zu konzentrieren. Durch die vielschichtige und kritische Betrachtung der biogenen Kraftstoffe, gestützt durch Literatur und Experteninterviews, lässt sich am Ende dieser Studie eine Trendanalyse erstellen. Hierbei wird das besondere Augenmerk auf den in naher Zukunft am besten geeigneten Biokraftstoff gelegt.

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Leseprobe

Kapitel 5.2.1. b) Produktionskosten

Bioenergie ist im Vergleich zu Energie aus fossilen Energieträgern deutlich teurer. Bei Berücksichtigung der externen Kosten würden die fossilen Energieträger allerdings schlechter abschneiden. Unter externen Kosten versteht man die Kosten, die durch die Auswirkung einer Aktivität auf Dritte entstehen und nicht kompensiert werden, das heißt nicht vom eigentlichen Verursacher getragen werden, weil sie nicht im Marktpreis enthalten sind. Dazu zählen z.B. Waldsterben, Klimaveränderung, infolge der Emission von Schadstoffen und Gesundheitsschäden. Man spricht auch von negativen externen Effekten. Um den Preis richtig abzubilden, wäre eine Internalisierung der externen Kosten nötig. Dies ist schwierig, weil dann für die externen Effekte ein Preis festgelegt werden muss und dieser nur schwer zu bestimmen ist.

Auf die Produktionskosten haben die drei Faktoren Rohstoffkosten, Konversionskosten und Beimischungskosten den größten Einfluss. Dabei stellen die eingesetzten Rohstoffe mit einem Anteil von 50 bis 80% den dominierenden Produktionskostenfaktor dar. Mit der parallelen Förderung von Agrarwirtschaft und Biokraftstoffen entsteht somit ein Zielkonflikt. Zur Unterstützung der Landwirtschaft sind hohe Rohstoffpreise nötig, diese verringern jedoch wieder die Wettbewerbsfähigkeit von Biokraftstoffen. Günstige Rohstoffe sind unabdingbar, um die Produktion der biogenen Kraftstoffe wettbewerbsfähig zu machen.

Die Konversionskosten sind von der Anlagengröße, dem Energiekonzept der Anlage und den Absatzmöglichkeiten der Kuppelprodukte (z.B. Rapsschrot, Futtermittel und Glycerin) abhängig. Durch eine zunehmende Biokraftstoffproduktion droht ein Preisverfall bei den Kuppelprodukten. Die Kosten der Beimischung richten sich nach dem Kraftstoff und den technischen Möglichkeiten. Hohe Kosten werden durch zusätzliche Aufwendungen für die Infrastruktur bzw. laufende Kosten in den Raffinerien verursacht (z.B. Anlieferung, Tanks, Leitungen und Lagerung).

Da der Einfluss der drei Faktoren auf die Produktionskosten stark variiert, finden sich in der Literatur auch unterschiedliche Angaben über die verschiedenen Biokraftstoffe. Die Produktionskosten der einzelnen Kraftstoffe nach Weitz werden in der folgenden Tabelle dargestellt. Weil einige Kraftstoffe einen geringeren Energiegehalt besitzen, wird auch der Preis pro Liter Dieseläquivalent aufgeführt. Die Biokraftstoffe sollen die fossilen Treibstoffe ablösen und daher ist es sinnvoll, dass der Vergleich auch auf einer gleichen Energiebasis stattfindet.

Im direkten Vergleich der Biokraftstoffe schneiden Rapsöl und Bioethanol aus Weizen mit 0,46 EUR/l am besten ab und stellen bezüglich der Produktionskosten die Optimalen der vier Biokraftstoffe dar. Dies ist auch der Fall, wenn man die Produktionskosten inklusive Distribution und Mehrwertsteuer betrachtet. Doch da alle Biokraftstoffe eine differierende Energiemenge aufweisen, sind unterschiedliche Mengen notwendig um einen Liter Dieseläquivalent bereitzustellen. Bioethanol als Dieseläquivalent verursacht somit annähernd so hohe Kosten wie Biomass-to-Liquid und beide Kraftstoffe können preislich nicht mit den anderen biogenen Kraftstoffen konkurrieren. So sind Pflanzenöl und Biodiesel als Dieseläquivalent unter den vier Kraftstoffen am geeignetsten.

Die Preisspanne bei den BtL-Kraftstoffen spiegelt die Spanne der Produktionskosten wider, die mittel- bis langfristig angenommen werden. Aufgrund des noch geringen Entwicklungsstandes und der Möglichkeit die komplexen Produktionsprozesse technisch noch weiterzuentwickeln, ergeben sich unterschiedliche Kosten. Kurz- bis mittelfristig werden sich die Produktionskosten in der Nähe der höheren Produktionskosten wiederfinden. Mittel- bis langfristig gesehen sind jedoch die geringeren Produktionskosten zu erwarten.

Bei Biomass-to-Liquid fallen zwei wesentliche Punkte in der Kostenstruktur auf, die in der Tendenz gegenläufig sind. So wirkt sich die teils experimentelle Konversionstechnologie zweifellos kostensteigernd aus. Jedoch ermöglicht die aufwendigere Technologie, dass eine diversifizierte Rohstoffbasis genutzt werden kann. Dadurch können die Rohstoffkosten erheblich gesenkt werden und machen in einer großen Produktionsanlage nur noch 40 bis 50% der Produktionskosten aus. Der Rohstoffkostenanteil bei RME und Bioethanol macht hingegen über 80% der Gesamtkosten aus.

Ein Großteil der Experten bewertet die Produktionskosten von Pflanzenöl als sehr niedrig bis niedrig und daher ergibt sich für diesen biogenen Kraftstoff mit 2,5 Punkten der beste Wert bei den Produktionskosten (Anders als bei den übrigen Kriterien in der Gruppe schneidet bei den Produktionskosten der Biokraftstoff mit der geringsten durchschnittlichen Punktzahl am besten ab). Alle anderen Biokraftstoffe werden mit durchschnittlich etwa drei Punkten bewertet und schneiden daher schlechter ab. Daher ist als eindeutiges Ergebnis festzuhalten, dass die Produktion von Pflanzenöl die geringsten Kosten verursacht...

Inhaltsverzeichnis
Inhaltsverzeichnis8
Abbildungsverzeichnis10
Tabellenverzeichnis11
Abkürzungsverzeichnis12
1. Einleitung14
1.1. Ausgangslage14
1.2. Zielsetzung15
1.3. Methodisches Vorgehen15
2. Thematische Abgrenzung18
2.1. Geographische Abgrenzung18
2.2. Abgrenzung der Nutzung18
2.3. Abgrenzung ausgewählter Biokraftstoffe18
3. Definitionen20
3.1. Biogen20
3.2. Kraftstoffe20
3.3. Biogene Kraftstoffe20
3.4. Biomasse21
4. Aktuelle Situation in Deutschland22
4.1. Gesetzliche Rahmenbedingungen22
4.1.1. EU-Biokraftstoffrichtlinie22
4.1.2. Energiesteuergesetz – altes Mineralölsteuergesetz24
4.1.3. Biokraftstoffquotengesetz25
4.2. Bedeutung der Biokraftstoffe in Deutschland25
4.3. Charakterisierung ausgewählter Biokraftstoffe30
4.3.1. Biodiesel32
4.3.2. Bioethanol36
4.3.3. Pflanzenöl40
4.3.4. Biomass-to-Liquid44
5. Bewertung biogener Kraftstoffe48
5.1. Erhebungsdesign48
5.1.1. Bewertungskriterien48
5.1.2. Experteninterviews52
5.1.3. Graphische Darstellung52
5.1.4. Ergebnisinterpretation53
5.2. Ergebnisse53
5.2.1. Ökonomische Faktoren53
5.2.2. Technische Faktoren62
5.2.3. Gesellschaftliche Faktoren72
5.2.4. Ökologische Faktoren82
5.3. Graphische Darstellung101
5.3.1. Darstellung der ökonomischen Faktoren102
5.3.2. Darstellung der technischen Faktoren104
5.3.3. Darstellung der gesellschaftlichen Faktoren106
5.3.4. Darstellung der ökologischen Faktoren108
5.4. Ergebnisinterpretation110
6. Kritische Würdigung116
7. Fazit118
Anhang122
Quellenverzeichnis178
Die Autorin194
Reihe Nachhaltigkeit196

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