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

AutorTobias Bühler
VerlagDiplomica Verlag GmbH
Erscheinungsjahr2010
Seitenanzahl121 Seiten
ISBN9783836632058
FormatPDF
Kopierschutzkein Kopierschutz/DRM
GerätePC/MAC/eReader/Tablet
Preis13,00 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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Blick ins Buch
Inhaltsverzeichnis
Inhaltsverzeichnis5
Abbildungsverzeichnis8
Tabellenverzeichnis9
Abkürzungsverzeichnis10
1. Einleitung12
1.1. Ausgangslage13
1.2. Zielsetzung14
1.3. Vorgehensweise14
2. Thematische Abgrenzung16
2.1. Räumliche Abgrenzung16
2.2. Abgrenzung hinsichtlich der Nutzung16
3. Erneuerbare Energien18
3.1. Nachhaltigkeit18
3.2. Primärenergieverbrauch in Deutschland19
3.3. Biokraftstoffe unter den erneuerbaren Energien20
4. Definitionen22
4.1. Energieträger22
4.2. Biomasse22
4.3. Kraftstoffe23
4.4. Biokraftstoffe23
4.4.1. Erste Generation23
4.4.2. Zweite Generation24
5. Gründe für die Bereitstellung von Biokraftstoffen26
5.1. Versorgungssicherheit26
5.2. Klimaschutz29
5.3. Nachhaltige Energiebereitstellung30
6. Biomassepotential34
6.1. Nutzungsmöglichkeiten34
6.2. Entwicklung der Anbauflächen36
7. Politische und rechtliche Rahmenbedingungen38
7.1. Europäische Gesetzgebung38
7.2. Nationale Gesetzgebung39
7.2.1. Energiesteuergesetz39
7.2.2. Biokraftstoffquotengesetz40
7.2.3. Zertifizierung von Biokraftstoffen41
8. Profile ausgewählter Biokraftstoffe44
8.1. Pflanzenöl44
8.2. Biodiesel46
8.3. Bioethanol aus Zucker und Stärke50
8.4. Biogas/Biomethan52
8.5. Ethanol aus Zellulose54
8.6. Synthetische Biokraftstoffe55
8.7. Wasserstoff aus Biomasse58
9. Umweltökonomische Potentialanalyse62
9.1. Relevante Vergleichs- und Bewertungskriterien62
9.1.1. Bruttokraftstoffertrag/Flächenproduktivität62
9.1.2. Nettoenergieertrag64
9.1.3. Erzeugungspotential67
9.1.4. Produktionskosten71
9.1.5. Wettbewerbsfähigkeit74
9.1.6. Treibhausgasemissionen77
9.1.7. Kosten der Treibhausgasvermeidung79
9.2. Gesamtwirtschaftliche Effekte der Biokraftstoffproduktion in Deutschland81
9.2.1. Einkommens- und Beschäftigungseffekte81
9.2.2. Flächenkonkurrenz83
9.2.3. Flächenbindung und Rohstoffbedarf86
9.2.4. Steuerausfall durch die Biokraftstoffverwendung87
10. Innovationsökonomische Potentialanalyse90
10.1. Begriffserklärung Innovation90
10.2. Technologiepolitik in Deutschland92
10.3. Stand der Technik93
10.3.1. Bioliq-Prozess des Forschungszentrums Karlsruhe93
10.3.2. SunFuel der Firma Choren Industries GmbH95
10.3.3. EcoEthanol der Iogen Corporation98
10.3.4. Wasserstoff & Brennstoffzellen100
10.4. Patentschutz102
11. Kritische Würdigung104
12. Fazit106
Literaturverzeichnis108

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