Biogene Kraftstoffe

Allgemeiner Kontext

In allen hochindustrialisierten Ländern und Schwellenländern ist ein stetiger Anstieg des motorisierten Straßenverkehrs zu verzeichnen. Hierdurch wird ein großer Anteil der Luftverschmutzung und des Kraftstoffverbrauchs verursacht. Der Reduzierung der Emissionen von CO2 und anderen Schadstoffen im Verkehrssektor kommt daher eine zentrale Bedeutung zu. Dies führte dazu, dass erhebliche Anstrengungen unternommen wurden und werden, Minderungspotenziale aufzuzeigen und umzusetzen. Vor diesem Hintergrund gewinnt die Suche nach Alternativen zu den gegenwärtigen Formen der Energieträgerbereitstellung und deren Nutzung, die wesentlich auf dem Einsatz fossiler Ressourcen in Verbrennungsmotoren beruht immer mehr an Bedeutung. Hierfür kommen beispielsweise regenerative Energieträger in Frage. Diese stehen jedoch in unterschiedlichem Maße und zu unterschiedlichen Kosten zur Verfügung.

In vielen Prognosen zur Entwicklung des Energiebedarfs wird der Energieerzeugung aus Biomasse eine gegenüber allen anderen Varianten der Nutzung erneuerbarer Energien besondere Bedeutung eingeräumt. Gründe hierfür sind die vergleichsweise einfache Handhabung der aus Biomasse erzeugten Energieträger mit bekannten Techniken, die Verfügbarkeit in nahezu allen Regionen, die weitgehende CO2-Neutralität sowie die vergleichsweise geringen Mehrkosten gegenüber konventionellen Energieträgern.

Vor der Einführung neuer Energieträgerketten muss jedoch sichergestellt sein, dass diese alternativen Möglichkeiten zur Deckung des Primärenergiebedarfs nicht mit negativen Umweltauswirkungen verbunden sind. Konkret heißt dies, es müssen im Sinne einer Technikbewertung und Technikfolgenabschätzung die ökologischen Vor- und Nachteile gegenüber den gegenwärtigen Energieträgerketten abgewogen werden. Hierzu gehören neben dem Energieaufwand, der Ressourcenverbrauch, der Flächenverbrauch, alle klimarelevanten Emissionen, öko- und humantoxische Schadstoffemissionen sowie die auftretende Boden- und Gewässerbelastungen. Ferner müssen ökonomische und soziale Aspekte sowie die Verfügbarkeit der Rohstoffe in die Analyse mit einbezogen werden.

Ergebnisse

  • Potenzialabschätzung biogener Kraftstoffe

Für die Entwicklung und Bewertung von Verfahren zur Bereitstellung erneuerbarer Energie ist eine regionale Abschätzung des zukünftig möglichen Potenzials aus verfügbarer Biomasse unerlässlich. Bei einem konservativen Ansatz ist mit einer für Energie- pflanzen verfügbaren Fläche von 0,6 Mio. ha in Deutschland und von 3,3 Mio. ha in der Europäischen Union zu rechnen. Unter optimistischen Annahmen und entsprechenden Rahmenbedingungen könnte von einer verfügbaren Fläche von bis zu 3,6 Mio. ha in Deutschland und bis zu 26,4 Mio. ha in der EU ausgegangen werden. Daraus ergibt sich je nach Nutzungsweise das im folgenden Bild ausgewiesene Potenzial.

  • Vergleich mit konventionellen Kraftstoffen

Neben der Bestimmung des Potenziales ist es bei der Betrachtung biogener Kraftstoffe erforderlich, diese mit den konventionellen Kraftstoffen hinsichtlich des KEA, der Emissionen und der Kosten zu vergleichen. Die im folgenden Bild dargestellten Prozess- ketten werden mit den fossilen Kraftstoffen Benzin, Diesel und Erdgas verglichen.

  • Prozesskette Wasserstoff auf Basis von Miscanthus

Im Folgenden ist für die Nutzung und Bereitstellung von Wasserstoff aus Miscanthus die Prozesskette dargestellt. Wie dem Sankey-Diagramm zu entnehmen ist müssen 413,6 % (35,8 kWh) Miscanthus eingesetzt werden um 100 % (8,5 kWh) Antriebs- energie zu erhalten. Der Größte nicht regenerative Aufwand fällt bei der Verdichtung des Wasserstoffes auf 300 bar und beim GH2 Transport an (150,4 %; 13,0 kWh).

  • Vergleich der CO2-Emissionen mit denen konventioneller Kraftstoffe

Die CO2-Emissionen der Biokraftstoffe liegen alle unter denen der fossilen Kraftstoffe. Dies liegt daran, dass die CO2-Emissionen bei der Nutzung der biogenen Kraftstoffe nicht bilanziert werden, da bei deren Verbrennung ebensoviel CO2 emittiert wird, wie zuvor von der Biomasse aufgenommen wurde.

 

 

 

  • Vergleich der spezifischen Kosten mit denen konventioneller Kraftstoffe

Die Kosten unterscheiden sich von den Preisen bei den fossilen Kraftstoffen durch erhobene Kraftstoffsteuern und der Mehrwert- steuer. Bei den biogenen Kraftstoffen werden keine Kraftstoffsteuern erhoben, zum Teil werden Subventionen gewährt und es fällt die Mehrwertsteuer an. Durch die Subventionen und durch die nicht erhobenen Kraftstoffsteuern, die auch eine Art der Subvention darstellen, können die Verkaufspreise biogener Kraftstoffe unter den Herstellungskosten liegen.

 

 

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