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Impressum Sonderdruck des Themenschwerpunkts Heft Nr. 1, Jahrgang (April ) der Zeitschrift Technikfolgenabschätzung Theorie und Praxis Sonderdruck online verfügbar unter.

Der Vergleich der unterschiedlichen Nutzungspfade zeigt, dass gemessen an den Gestehungs- und CO 2 -Minderungskosten die Kraftstoffgewinnung unter derzeitigen Rahmenbedingungen den höchsten Subventionsbedarf hat.

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Das gedeckte Motorsegelrettungsboot THEODOR GRUNER erhält einen 40/ PS-Rohöl- Dieselmotor, da der PS-Benzinmotor sich für dieses Boot als zu schwach erwiesen hat. Gleichzeitig wird das Boot noch überholt.

Insgesamt sinnvoller ist aus seiner Sicht die Nutzung eines variablen Herstellungsprozesses für Kraftstoffe, der in der Lage ist, aus nahezu allen Primärenergien einen hochwertigen Kraftstoff konstanter Qualität herzustellen. Dieser sollte den konventionellen Kraftstoffen sehr ähnlich sein: Bei synthetischem Kraftstoff aus Biomasse ist dies der Fall. Unabhängig von der Herkunft eröffnet dieser neue Möglichkeiten für zukünftige Verbrennungsprozesse.

Synthetische Kraftstoffe insbesondere aus Biomasse bieten eine intelligente Lösung. Die jeweiligen Erzeugungspfade von Biokraftstoffen werden beschrieben und Aussagen zum notwendigen Energieeinsatz, zu den Mehrkosten gegenüber den fossilen Kraftstoffen und über die Emissionen an Treibhausgasen getroffen.

Die Kosten der Kraftstoffherstellung und -verteilung bis zur Tankstelle werden dargestellt und bewertet. Die Autoren weisen darauf hin, dass die Umwandlung biogener Energieträger in Kraftstoffe gegenwärtig teuer ist. Für alle Verfahren gilt: Eine Minderung der Freisetzung der Treibhausgase mit biogenen Kraftstoffen bedeutet immer eine Bürde mit hohen Kosten.

Die Bereitschaft, mehr für den Kraftstoff zu bezahlen, führt jedoch nicht grundsätzlich zu CO 2 -Einsparungen. Der Vergleich der unterschiedlichen Nutzungspfade zeigt, dass gemessen an den Gestehungs- und CO 2 -Minderungskosten die Kraftstoffgewinnung unter derzeitigen Rahmenbedingungen den höchsten Subventionsbedarf hat. Im Ge- Auszug aus: Da das BtL-Konzept des Forschungszentrums Karlsruhe über die Pyrolyse und Vergasung jedoch Wege eröffnet, die Biomasse als Kohlenstoffträger einer weitergehenden chemischen Nutzung zuzuführen, sollte dieser Entwicklungsweg auch weiter verfolgt werden.

Dass hierbei die jeweiligen Interessen in den Vordergrund gestellt werden, war beabsichtigt. So kommt es teilweise zu sehr unterschiedlichen Einschätzungen bzgl. Wasserstoff als Kraftstoff ist hierfür das markanteste Beispiel. Während beispielsweise die Automobilindustrie s. Beitrag von Seyfried in der Kombination von Wasserstoff und Brennstoffzelle eine mittel- und längerfristig interessante Antriebsoption sieht, wird dies von Bossel in seinem Beitrag deutlich verneint.

Dieser sieht vielmehr in der Bereitstellung und effizienten Nutzung von regenerativ erzeugtem Strom die Strategie der Zukunft und schreibt dem Wasserstoff, der mit Hilfe regenerativen Stroms erzeugt wird, nur eine Nischenbedeutung zu.

Mit Blick auf die Zukunftsperspektiven der biogenen Kraftstoffe werden aus der Sichtweise der Mineralölindustrie s. Beitrag von Picard zwei wesentliche Aspekte angeführt. Zum anderen führen steigende Energiepreise dazu, dass die Kraftstoffe generell aber auch die Energie effizienter genutzt werden. Die Schlussfolgerung hieraus sollte aber keinesfalls sein, auf die Förderung der Entwicklung und Markteinführung biogener Kraftstoffe zu verzichten. Man sollte sich aber aus politischer Sicht die nötige Zeit nehmen, die richtigen Förderstrategien für biogene Kraftstoffe zu wählen.

Wie aus den Beiträgen des Schwerpunktes deutlich wird, muss sich eine Kraftstoff-Strategie gerade aus politischer Sicht in eine übergeordnete Energiepolitik einordnen, die sich insbesondere an folgenden wesentlichen Zielen messen lassen muss: Dass eine solche Kraftstoff-Strategie die Flexibilität besitzen muss, sich auf geänderte Rahmenbedingungen einstellen zu können, ist selbstredend.

Diese europäische Energiepolitik würde es ermöglichen, eine Anpassung der Förderstrategie auf nationaler Ebene auch relativ kurzfristig vorzunehmen. So wird beispielsweise in Deutschland ab 1. August bei Biodiesel der vollständige Mineralölsteuerverzicht sukzessive aufgehoben und über die Einführung eines Beimischungszwangs für biogene Kraftstoffe nachgedacht.

Zwischen den Mitgliedsstaaten der EU kann es hierbei zu Wettbewerbsverzerrungen kommen; es ist Aufgabe der EU-Kommission, solchen negativen Auswirkungen entgegenzuwirken. Bei der Forcierung der Markteinführung von biogenen Kraftstoffen in der EU ist nur schwer abzuschätzen, welche Wechselwirkungen sich hierbei zum Weltmarkt auf Ebene der Seite 8 Auszug aus: Es kann aber davon ausgegangen werden, dass dadurch die Erzeugerpreise für Agrarerzeugnisse generell gestützt und in Folge davon direkte Agrarsubventionen reduziert werden können.

Bei der Förderung der biogenen Kraftstoffe muss deutlich unterschieden werden, ob es um die Markteinführung bzw. Die derzeit noch festzustellenden Kostennachteile bei den angeführten biogenen Kraftstoffen der zweiten Generation gegenüber den Vertretern aus der ersten Generation z.

Biodiesel, Bioethanol sie liegen derzeit im Bereich von 10 bis 20 -Cent pro Liter Diesel- Äquivalent als energetische Bezugsbasis können durch Forschung und Demonstration vermutlich abgebaut werden. Bei diesem angedeuteten Preisniveau ist die Frage berechtigt, ob man dann noch von einer Bezahlbarkeit unserer Energieversorgung sprechen kann.

Mit Blick auf die Umsetzung der oben angeführten übergeordneten Ziele wäre eine zu sektorale Betrachtung, also z. Vielmehr sollte die Biomasse mit den gesetzten Förderanreizen dort Verwendung finden, wo sie am effizientesten einen Beitrag zu diesen Zielen leisten kann.

Hohe Erwartungen werden in diesem Zusammenhang insbesondere wie mehrere Beiträge dieses Schwerpunkts zeigen an die biogenen Kraftstoffe der zweiten Generation geknüpft. Auch unter diesem Blickwinkel ist das Fragezeichen berechtigt, ob sich biogene Kraftstoffe tatsächlich als Kraftstoffe der Zukunft erweisen können.

Dass sie unter Vorsorgegesichtspunkten ein wichtiges Thema sind, zeigt die aktuelle Politik und ist unbestritten. Die Anlagenkapazitäten befinden sich ebenfalls in weiteren Mitgliedstaaten in der Europäischen Union im Aufbau. Es wird erwartet, dass analog wie in Deutschland hiermit einhergehend die Anbaufläche für die Produktion von Ölsaaten zu Lasten der Getreideanbaufläche zunehmen wird. Gleichzeitig eröffnet sich mit der Produktion von Getreide für die Herstellung von Bioethanol ein weiterer zusätzlicher volumenträchtiger Absatzmarkt.

Es waren die Mitgliedsstaaten Deutschland und Frankreich, die von Anfang an im Rapsanbau auf Stilllegungsflächen zur Produktion von Biodiesel eine neue Absatzalternative sahen.

Strategisch trennten sich jedoch schnell die Wege. Frankreich setzte von Beginn an auf die Zumischung von Biodiesel zu Dieselkraftstoff im Rahmen von Pilotvorhaben und hatte bereits im Jahr eine Produktionskapazität von etwa t.

Erschwerend für die Markteinführung kam hinzu, dass die Verbraucher Biodiesel praktisch nicht kannten oder die Verwendbarkeit in herkömmlichen Dieselmotoren hinterfragt wurde.

Die Absatzmengen waren in der Anfangsphase vergleichsweise gering. Erst im September ging in Leer die erste industrielle Biodieselanlage in Betrieb. Aber immer noch war der Preisunterschied zwischen Biodiesel und Dieselkraftstoff zu gering, um einen Nachfrageschub auszulösen. Biodiesel war der Gewinner der ökologischen Steuerreform, aber steuerrechtlich nicht im Mineralölsteuergesetz verankert. Mit Beschlussfassung der Änderung des Mineralölsteuergesetzes zum 1.

Januar zur Steuerbegünstigung von Biokraftstoffen hat Deutschland eine gesetzlich verbindliche Regelung für Biokraftstoffe geschaffen. Die bisherige Markteinführung und der Kapazitätsaufbau für die Produktion von Biodiesel basierten letztendlich auf einer Protokollerklärung Deutschlands gegenüber der EU-Kommission.

Angesichts des Kapazitätszuwachses für die Produktion von Biodiesel bestand Handlungsbedarf zur Legalisierung der Steuerbegünstigung von Biokraftstoffen in Deutschland. Januar bis zum Die EU-Kommission hatte als Ergebnis der Notifizierung anerkannt, dass nicht nur die Produktionskosten berücksichtigt werden müssen, sondern kostensteigernd auch der entsprechende Mehrverbrauch bei Biokraftstoffen Reinkraftstoffnutzung aufgrund des niedrigeren Energiegehaltes.

Dieser Kostenfaktor entfällt im Falle der Zumischung zu Dieselkraftstoff max. Bei Biodiesel und Bioethanol kam die Kommission zu dem Ergebnis, dass die nationale Mineralölsteuerbefreiung nicht zu einer Überkompensation führt. Die Kommission stellte fest, dass sich die Beihilfe darauf beschränkt, die Differenz zwischen den Produktionskosten der Biokraftstoffe und deren Marktpreis zu kompensieren. Diese Situation hat sich durch die Rohölpreiserhöhung und besonders geändert. Im ersten Bericht der Bundesregierung an den Bundestag zur Überkompensationsprüfung vgl.

Juni Deutscher Bundestag hatte die Bundesregierung anerkannt, dass es darüber hinaus für den Marktzugang eines Preisanreizes bedarf s. Deutscher Bundestag Das Inkrafttreten des Mineralölsteueränderungsgesetzes zum hat in Deutschland einen regelrechten Investitionsboom ausgelöst und in der Mineralölindustrie zu einer entsprechenden Nachfrage nach Biokraftstoffen geführt.

In den vergangenen Jahren wurden ca. Deutschland ist weltweit führend in der Produktion von Biodiesel und hiermit einhergehend in der Anlagentechnologieentwicklung und in der Entwicklung der erforderlichen Fahrzeugkonzepte für den Betrieb mit Biodiesel als Reinkraftstoff. Es müssen nicht nur die materialtechnischen Eigenschaften, sondern insbesondere Auszug aus: Biodieselkapazitäten in Deutschland Tonnen Verwendung von Pflanzenölkraftstoffen in der Land- und Forstwirtschaft dauerhaft von der Mineralölsteuer befreit bleibt.

Einhergehend mit der Kapazitätsentwicklung erreichte der Biodieselabsatz im Jahr mit insgesamt 1,8 Mio. Es wird geschätzt, dass davon rund 1,5 Mio. Verlässliche statistische Angaben liegen hierzu nicht vor. Ursache ist die noch fehlende Einbindung der Biokraftstoffe in die entsprechende Mineralölstatistik. Entwicklung des Biodieselabsatzes in Deutschland Konsequenterweise wird ebenfalls die Ölmühlenkapazität von zurzeit ca.

Weitere Ölmühlen, die in Anlagenkonzepte für Biodieselanlagen integriert sind, befinden sich in der Planungsphase. Die nachhaltige Versorgung mit Rapsöl als Rohstoff ist ein entscheidendes strategisches Element zur Wettbewerbssicherung von Biodieselanlagen insbesondere in Jahren, in denen witterungsbedingt die Ernte unter den Erwartungen bleibt und hohe Pflanzenölpreise bzw. Auch in Kleinpressanlagen zur Gewinnung von Rapsöl wurde erheblich investiert schätzungsweise 60 bis 70 Mio..

In den vergangenen drei Jahren stieg die Anzahl dezentraler Abpressanlagen geradezu rasant von 98 auf ca. Hergestellt wird vorrangig Rapsöl zur Kraftstoffnutzung oder als Rohstoff für die Biodieselproduktion. Die UFOP geht davon aus, dass sich die Kooperation zwischen den Biodieselherstellern insbesondere dann erheblich intensivieren wird, wenn auch in Zukunft die Heute bieten mehr als Unternehmen des Tankstellenmittelstandes konzernunabhängig an etwa öffentlichen Tankstellen jede Neunte im Bundesgebiet praktisch flächendeckend Biodiesel an.

Nach einer aktuellen Erhebung der Arbeitsgemeinschaft Qualitätsmanagement Biodiesel e. Für diese Unternehmen hat sich Biodiesel als wichtige zusätzliche Einkommensquelle in einem hart umkämpften Kraftstoffmarkt entwickelt. Die Absatzmenge lag im Jahr bei etwa t in bei ca t vgl. Tonnen Seite 12 Auszug aus: Das Absatzpotenzial in der Land- und Forstwirtschaft wird unter Berücksichtigung der gegebenen Regelung für die Agrardieselrückvergütung Litergrenze auf etwa bis t geschätzt. Etwa t Biodiesel wurden auf der Stufe der Mineralölindustrie dem Dieselkraftstoff zugemischt.

Das gesamte Anbauflächenpotenzial wird auf 1,6 bis maximal 1,8 Mio. Davon werden rund ha für die Produktion von Rapsöl für die Nahrungsmittelindustrie und etwa ha für die Bereiche Oleochemie 2 und Schmierstoffe benötigt.

BLE , eigene Abschätzungen Auszug aus: Diese Anbauentwicklung hat erheblich dazu beigetragen, die Überschusssituation im Getreidebereich und damit die Kosten für staatliche Interventionen zur Marktregulierung zu reduzieren. Insbesondere in den Ackerbaubetrieben der neuen Bundesländer hat sich der Rapsanbau als eine alternative Blattfrucht zur Zuckerrübe in Getreidefruchtfolgen entwickelt.

Mit dem geschätzten Anbauflächenpotenzial von etwa 1,4 Mio. Zur Sicherung der Rohstoffbeschaffung aus der EU bzw. Drittländern orientiert sich die aktuelle Standortplanung für Neuanlagen entlang schiffbarer Binnengewässer bzw. In der EU wurden auf ca. Die Einführung eines EU-weiten Beimischungszwangs s. Da die EU-Richtlinie zur Förderung von Biokraftstoffen keine Mengenvorgaben für die jeweiligen Kraftstoffarten macht, kann diese Lücke durch die Produktion von Bioethanol kompensiert werden.

Anlagenkapazitäten befinden sich ebenfalls in weiteren Mitgliedstaaten in der Europäischen Union im Aufbau. In Deutschland und in der Europäischen Union besteht ein erhebliches Rohstoffpotenzial, so dass Bioethanol auch als eine mengenwirksam bedeutende Kraftstoffalternative nach dem Vorbild Brasiliens entwickelt werden könnte.

Die Kraftstoff- und Forschungsstrategie der letzten Bundesregierung setzt jedoch bei der marktfernen und auch in den strukturellen Auswirkungen bisher nicht ausreichend bewerteten Produktion von synthetischen Kraftstoffen aus Biomasse an. Hier besteht Handlungsbedarf zur Anpassung der Biokraftstoffstrategie als Element der nationalen Nachhaltigkeitsstrategie. Steigender Absatz von Biodiesel für Nutzfahrzeuge; Anbaustatistik für nachwachsende Rohstoffe; Deutscher Bundestag, Bericht zur Steuerbegünstigung für Biokraft- und Bioheizstoffe.

Die Verhältnisse in Brasilien als weltweit kostengünstigster Ethanolproduzent werden als Benchmark für die europäische Ethanolproduktion herangezogen und erläutert. Hierbei sollen die immer wieder auftretenden Behauptungen entkräftet werden, die Bioethanolerzeugung würde negative Energiebilanzen aufweisen. Dabei wird auf die in den vergangenen Jahren kontinuierlichen Verbesserungen entlang der Wertschöpfungskette und auf innovative, neue Verfahren eingegangen. Die Bundesregierung hat sich im Rahmen des Klimaschutzprogramms zu Minderungen der Treibhausgase verpflichtet.

Die verstärkte Nutzung regenerativer Energiequellen kann hierzu einen Beitrag leisten. Während für stationäre Energieanlagen eine Reihe von regenerativen Energiequellen eingesetzt werden können, sind die Möglichkeiten im Transportsektor sehr begrenzt. Die Mineralölindustrie bereitet zudem den Einsatz weiterer Ether wie TAEE 2 vor; entsprechende Verarbeitungsanlagen sollen an mehreren Raffineriestandorten errichtet werden.

Biogas spielt bislang im deutschen Markt keine Rolle. Biokraftstoffe der zweiten Generation z. Fischer-Tropsch-Kraftstoff werden kurzund mittelfristig ebenfalls keine wesentlichen Marktanteile verbuchen können vgl.

IEA ; Quirin et al. Zu Irritationen hat die im Koalitionsvertrag vom formulierte Ankündigung geführt, die Befreiung der Biokraftstoffe von der Mineralölsteuer durch einen Beimischungszwang zu ersetzen. Dies würde in der Konsequenz zu einem verstärkten Importdruck und zu einer deutlichen Schwächung der Marktposition heimischer Biokraftstofferzeuger führen. Wie auch immer die zukünftigen Regelungen für die Förderung von Biokraftstoffen ausgelegt werden: Es ist grundsätzlich davon auszugehen, dass Bioethanol eine wesentliche Rolle im Markt spielen wird vgl.

Die von der EU-Kommission geforderte jährliche Überprüfung der Höhe der steuerlichen Förderung zur Verhinderung einer möglichen Überkompensation führt ebenfalls nicht zu stabilen Rahmenbedingungen für Investoren, weder in der Biokraftstoff- noch in der Mineralölindustrie vgl. Vielfältige Ziele werden mit der steuerlichen Förderung von Bioethanol und anderen Biokraftstoffen verfolgt, wie Tab.

Die Mineralölindustrie favorisiert die Verwendung von Ethern im Kraftstoff. Die Energiepolitik will einerseits die Abhängigkeit von fossilen Rohstoffen, andererseits die Importabhängigkeit reduzieren. Bioethanol kann zu beiden Zielen Beiträge leisten. Die heimische Landwirtschaft kann u. Rohstoffe für die Bioethanolproduktion liefern. Die landwirtschaftliche Überschussproduktion soll nicht mehr subventioniert im Ausland abgesetzt werden.

Importabhängigkeiten sollen reduziert werden. Neue Handelsvereinbarungen sind in Vorbereitung. Bioethanol bietet die Chance zur Etablierung neuer Handelspartnerschaften, z. In diesen fünf Ländern werden mit 83 Mio. Insbesondere in Deutschland zeigt sich als Folge steigender Dieselfahrzeug-Zulassungen, sinkenden Verbrauchs der Fahrzeuge und rückläufiger Kilometerleistungen ein deutlicher Rückgang des Ottokraftstoffverbrauchs.

Während der Verbrauch im Jahr noch bei 28,8 Mio. Für das Jahr wird ein Verbrauch von 22,9 Mio. Bei der derzeit geltenden Kraftstoffnorm kann dem Ottokraftstoff direkt bis zu 5 Vol. Derzeit beträgt in der EU die Ethanolproduktionskapazität 3,1 Mio. Die direkte Beimischung erfordert die Lösung der sog. Dampfdruckproblematik 6 sowie eine abgestimmte Vorgehensweise der Mineralölindustrie.

Ethanol ist ein Lösungsmittel und im Gegensatz zu Ottokraftstoff mit Wasser völlig mischbar. In der Vergangenheit wurden in den Raffinerien zur Verbesserung der Klopffestigkeit von Ottokraftstoffen hauptsächlich Bleialkyle eingesetzt. Die Herausnahme des Bleis und die zunehmende Auslegung moderner Motoren auf Superbedarf erfordern heute andere Verfahren zur Bereitstellung hochklopffester Kraftstoffe.

Die Klopffestigkeit wird durch die Zugabe von Ethern verbessert. Ether sind sauerstoffhaltige Kohlenwasserstoffverbindungen, die sich u. Die hohe Oktanzahl macht diese Komponenten für das Aufmischen hochoktaniger Ottokraftstoffe wertvoll. An den technischen Anlagen sind nur relativ geringe Änderungen vorzunehmen.

Die Umstellungen an den Produktionsstandorten laufen, so Auszug aus: Weltweit wurden etwa 41 Mio. Traditionell spielt die deutsche Ethanolindustrie aufgrund des konservierenden Charakters des Branntweinmonopols im europäischen Kontext nur eine untergeordnete Rolle. Deutschland ist der wichtigste Ethanol- Importmarkt der EU. Die Importe nehmen seit geraumer Zeit zu und setzen die heimischen Produzenten zunehmend unter Druck.

Die Exporte Deutschlands betragen dagegen nur ein Drittel des Importvolumens und sind zudem schrumpfend. Bei den Exporten handelt es sich zudem überwiegend um Syntheseethanol. Ausreichenden Absatz im heimischen Markt für diese Anlagen wird es nur bei der direkten Beimischung zum Ottokraftstoff geben. Das bestehende Überangebot wird wachsen, wenn weitere Anlagen gebaut werden.

Schmitz Seite 18 Auszug aus: Das bei der Fermentation freiwerdende CO 2 kann ebenfalls vermarktet werden, beispielsweise an die Getränkeindustrie. Die internationale Wettbewerbsfähigkeit der deutschen Bioethanolerzeugung kann durch die Nutzung der Möglichkeiten des novellierten Erneuerbare-Energien-Gesetz EEG erheblich verbessert werden. In landwirtschaftlichen Brennereien ist dies aufgrund der relativ kleinen Kapazitäten bereits heute mit bewährter Technik möglich.

Ob es zu einem weiteren Ausbau der deutschen Ethanolproduktionskapazitäten kommen wird, hängt u. Unsichere Rahmenbedingungen insbesondere hinsichtlich des Zollschutzes führen dazu, dass schon geplante Investitionsvorhaben zunächst zurückgestellt werden.

Auch die vorgeschlagene Regelung im Koalitionsvertrag der derzeitigen Regierungsparteien führt zu einer Verunsicherung möglicher Investoren. Wettbewerbsintensität und Preisniveau im europäischen Bioethanolmarkt werden primär ein Resultat von politischen Entscheidungen sein. Europäische Produzenten können mit Produzenten aus Brasilien nicht konkurrieren. Im freien Wettbewerb würden sie aus dem Markt ausscheiden und ein weiterer Ausbau der europäischen Bioethanolindustrie würde nicht stattfinden.

Hohe Ethanolpreise im Markt stellen sich dann ein, wenn die Nachfrage schneller wächst als das Angebot. Der wachsende Dieselmarkt ist bislang hinsichtlich einer Bioethanol-Beimischung von den Marktteilnehmern nicht in Erwägung gezogen worden. Unter Verwendung entsprechender Additive ist aber auch Diesohol eine mögliche Option, die den Absatzmarkt für Bioethanol beträchtlich anwachsen lässt.

Allerdings lässt sich damit nicht das Problem lösen, dass bereits bei geringfügigen Beimischungen von Ethanol der Flammpunkt deutlich abgesenkt würde. Dies ist nach der Diesel-Norm nicht zulässig. Erste Initiativen zur Markteinführung wurden gestartet. FFVs ermöglichen dem Verbraucher die bewusste Entscheidung für die Verwendung eines überwiegend regenerativen Kraftstoffs. Allerdings ist der Erfolg dieser Option auch von der Fortführung der Steuerbefreiung von Biokraftstoffen abhängig. In Deutschland wurde die Steuerbefreiung von Biokraftstoffen vom Gesetzgeber mit ökologischen, energie-, beschäftigungs- und strukturpolitischen Argumenten begründet.

Auch sollte die Steuerbefreiung Innovationen fördern. Sofern es aufgrund von steigenden Importen nicht zu einer Ausweitung der Produktion in Deutschland kommt, werden energie-, beschäftigungs- und strukturpolitische Ziele weitgehend nicht erreicht.

Unter den gegebenen klimatischen und anbautechnischen Bedingungen stellen diese Rohstoffe die vielversprechendsten Optionen für eine Produktion von Ethanol dar. Kartoffeln sind für die Ethanolerzeugung ein problematischer Rohstoff. Nachteilig sind vor allem die hohen Rohstoff-, Lager- und Verarbeitungskosten, die eingeschränkte Verwendbarkeit der Schlempe sowie der hohe Abwasseranfall. Kartoffeln spielen aufgrund dieser gravierenden Kostennachteile keine Rolle für die Bioethanolerzeugung.

Zuckerhaltige Rohstoffe spielen global betrachtet die dominierende Rolle bei der Ethanolerzeugung. Dies ist auf ihre Fähigkeit zur intensiven Photosynthese auch bei relativ niedrigen Temperaturen zurückzuführen. Zuckerrüben können direkt, in Form von Dick- oder Dünnsaft und über Melasse zu Ethanol verarbeitet werden. Zuckerrüben weisen zwar die höchste Flächenproduktivität auf, haben andererseits aber deutliche Nachteile im Hinblick auf Lager- und Logistikkosten. Zuckerrüben stellen relativ hohe Anforderungen an Böden, wodurch der Anbau regional begrenzt ist.

Hinzu kommt, dass sich die Situation nach Auslaufen der derzeit geltenden Zuckermarktordnung ohnehin ändern dürfte. Die unsicheren Rahmenbedingungen sowie die hohen Lager- und Logistikkosten sind mit dafür verantwortlich, dass bislang keine der neuen Bioethanolanlagen Zuckerrüben als Rohstoffbasis gewählt hat.

Der Getreideanbau zur Ethanolerzeugung zielt vor allem auf einen möglichst hohen Stärkegehalt ab. Weizen weist einen hohen Stärkegehalt und eine gute Kornausbildung auf, ist allerdings ein relativ teurer Rohstoff, der zudem hohe Ansprüche an die Böden stellt. Dagegen können Roggen und Triticale auch auf ertragsschwachen Böden angebaut werden. Diese Getreidearten erreichen aber im Vergleich zu Weizen eine geringere Flächenproduktivität.

Bei Roggen ist die Verarbeitung zu Ethanol etwas teurer, da viskositätssenkende Enzyme zur Verhinderung der Verschleimung im Konversionsprozess beigegeben werden müssen und ein höherer Dampfbedarf aufgrund schlechterer Möglichkeiten der Schlemperückführung erforderlich ist. Die Verfügbarkeit von Roggen am Markt ist derzeit abhängig von der geltenden Marktordnung. Die Ethanolherstellung auf Maisbasis spielt bislang in Deutschland keine Rolle.

Dadurch wird die sonst erforderliche aufwändige Trocknung vor der Verarbeitung eingespart. Damit kann Mais zu einem attraktiven Rohstoff für die Ethanolerzeugung in Deutschland werden. Insgesamt kann festgestellt werden, dass die in Deutschland zur Verfügung stehenden landwirtschaftlichen Anbauflächen grundsätzlich keinen limitierenden Faktor für die Erreichung der genannten Beimischungsziele darstellen, allerdings müssen hier möglicherweise auftretende Nutzungskonkurrenzen berücksichtigt werden.

Neben der Verwendung traditioneller landwirtschaftlicher Produkte wird zunehmend die Verarbeitung von lignozellulosehaltigen Rohstoffen diskutiert, bei denen Zellulose, Lignin und Hemizellulose für die Ethanolerzeugung genutzt werden. Zu diesen Pflanzen zählen etwa schnellwachsende Baumarten z. Pappeln, Weiden , Miscanthus und Rutenhirse. Bislang bestehen allerdings erhebliche technische Schwierigkeiten, Ethanol auf dem Wege der Fermentation aus zellulosehaltigen Rohstoffen zu gewinnen; zudem sind die Konversionskosten noch deutlich zu hoch, um wirtschaftlich Ethanol produzieren zu können.

Anbaufläche beträgt etwa ha rund 1,3 Mio. Durchschnitt der letzten 5 Jahre 0,8 Mio. Dieser Verarbeitungsansatz kommt daher für ein Bioethanolprogramm in Deutschland derzeit nicht in Betracht, kann allerdings für die Zukunft eine interessante Option darstellen. Im Gegensatz dazu verfügt Brasilien weltweit aber immer noch über die deutlich kostengünstigste Ethanolproduktion; deshalb soll hierauf näher eingegangen werden. Aufgrund des relativ geringen mineralischen Düngemittelbedarfs beim Anbau des Zuckerrohrs sowie des Energieüberschusses im Konversionsprozess durch die energetische Nutzung der Bagasse ist die Energiebilanz sehr günstig.

Entsprechend hoch sind die Einsparungen an Treibhausgasen. Der Rest Auszug aus: Der Zuckerrohranbau Brasiliens nimmt gegenwärtig einen relativ kleinen Teil der landwirtschaftlichen Nutzfläche ein. Das brasilianische Landwirtschaftsministerium geht von einer landwirtschaftlichen Nutzfläche von Millionen Hektar aus. Zurzeit werden davon etwa 53 Millionen Hektar in Anspruch genommen, für den Zuckerrohranbau werden 5,6 Millionen Hektar genutzt vgl.

Heute wird in Brasilien jeweils etwa die Hälfte des Zuckerrohrs für die Zucker- und Ethanolproduktion verwendet. Im Jahr wurden in Brasilien Mio. Es existieren etwa Ethanol-Konversionsanlagen mit einer Gesamtkapazität von derzeit etwa 18 Mio. Diese Anlagen verarbeiten etwa zwei Drittel der Zuckerrohr-Biomasse.

Neue Technologien sind in der Entwicklung, um auch aus dem sog. Zuckerrohrstroh Blattmasse , das heute überwiegend auf den Feldern abgebrannt wird, Ethanol zu gewinnen. Ein weiterer Anreiz zur Optimierung wurde durch das neue brasilianische Energieeinspeisegesetz gesetzt. Überschüssige Bagasse von den Zucker- und Ethanolfabriken kann verstromt und in das öffentliche Stromnetz eingespeist werden. Der jährliche Verbrauch liegt seit Ende der er Jahre bei rund 12 Mio.

Derzeit werden rund 14 Mio. Ethanolfreies Benzin ist im brasilianischen Markt nicht vorhanden. Für diese zwei Kraftstofftypen existieren auf dem brasilianischen Markt heute drei verschiedene Fahrzeugtypen. Gasohol E werden normale Ottomotoren geringfügig modifiziert.

Die in Brasilien angebotenen Abb. Brasilien Entwicklung der landwirtschaftlichen Nutzfläche, Zuckerrohranbaufläche und Zuckerrohr- bzw. Schmitz Seite 22 Auszug aus: Selbst aus Deutschland importierte Luxusfahrzeuge haben mit dem brasilianischen Gasohol keine Probleme. Die Beimischung von Ethanol führt sogar zu einer verbesserten Motorleistung. Die reinen Ethanolfahrzeuge, die mit E betankt werden, sind stärker modifiziert. Die Mineralölindustrie erwartet aus diesem Grunde eine deutliche Ausweitung der Binnennachfrage nach Ethanol.

Für den internationalen Markt bedeutet dies unter Umständen, dass angesichts der starken Binnennachfrage nur ein geringes Angebot aus Brasilien zur Verfügung stehen könnte. Zudem ist die Infrastruktur unzureichend, was sich u. Darüber hinaus ist zu erwarten, dass steigende Ethanolpreise in Brasilien auch den Weltmarktpreis von Ethanol nach oben ziehen werden.

Dieser Prozess würde umso stärker ausfallen, je länger der Trend steigender Ölpreise anhält. Länder wie Japan und Korea haben erheblichen Importbedarf. Allerdings ist auch bekannt, dass die Preise für brasilianisches Ethanol in der Vergangenheit immer sehr volatil waren, bedingt durch schwankende Nachfrage und unterschiedliche Zuckerpreise. Vor dem Hintergrund des erwarteten starken Anstiegs der Nachfrage sowohl im Heimatmarkt als auch in Nordamerika, Asien und Europa expandiert derzeit die brasilianische Ethanolproduktion deutlich.

Gegner argumentieren mit ungünstigen Treibhausgasbilanzen aufgrund aufwändiger Umwandlungsprozesse und geringer Energieausbeuten. Vorliegende Studien kommen in Abhängigkeit von den getroffenen Annahmen zu unterschiedlichen Ergebnissen. Vielen wissenschaftlichen Studien ist gemeinsam, dass jüngere Entwicklungen bei der Optimierung von Verfahren und Technologien in Brennereien und in der Landwirtschaft sowie Gutschriften für anfallende Kuppelprodukte nicht ausreichend berücksichtigt sind.

In jüngster Vergangenheit erschienene Studien bestätigen dies vgl. Sie resultiert vor allem aus unterschiedlichen Ansätzen zur ökonomischen und ökologischen Bewertung der Kuppelprodukte, unterschiedlichen Verfahren in der landwirtschaftlichen Produktion und in der Konversion sowie aus unterschiedlichen System- bzw.

Unterschiedliche Produktionskonzepte reichen von traditionellen, bereits seit vielen Jahren im Betrieb befindlichen Anlagen bis hin zu Konzepten, die noch im Entwicklungsstadium sind. Ein weiteres wichtiges Differenzierungsmerkmal, das erhebliche Auswirkungen auf die Bilanzierungsergebnisse hat, ist der für die Konversion eingesetzte Brennstoff.

Die Verwendung nicht-fossiler Prozessenergie im Konversionsprozess gewonnenes Methangas, Energie aus Müllverbrennung entlastet die Treibhausgasbilanz beträchtlich. Die Erzeugung von Bioethanol aus Stroh verzeichnet aufgrund des verwendeten Ausgangsstoffs und der geringen erforderlichen fossilen Prozessenergie die geringsten Klimagasemissionen. Entsprechend hoch sind die Treibhausgaseinsparungen: Bei in Betrieb befindlichen Anlagen schneiden die Konversionspfade der Verarbeitung von minderwertiger Stärke C-Stärke und Getreide, verbunden mit der Verwendung nicht-fossiler Prozessenergie, am besten ab.

Die Treibhausgasreduzierung liegt dabei bei 1,39 bzw. Die Perspektiven für die Bioethanolerzeugung werden wesentlich durch politische Parameter und weniger durch Konsumentenpräferenzen beeinflusst vgl. Die Automobilindustrie spricht sich mittlerweile für eine verstärkte Verwendung von Biokraftstoffen aus siehe Beitrag von Seyfried in diesem Schwerpunkt.

Gleichzeitig will das Unternehmen die Entwicklung entsprechender Kraftstoffstandards gemeinsam mit anderen Unternehmen und Institutionen vorantreiben. DaimlerChrysler wie auch andere Automobilhersteller erhoffen sich aus der verstärkten Verwendung von Biokraftstoffen Gutschriften bei den CO 2 -Emissionswerten ihrer Fahrzeuge. Dies dürfte mittelfristig zu einer erheblichen Ausweitung der Nachfrage nach Bioethanol führen.

Es ist wahrscheinlich, dass in Deutschland bzw. Es ist unwahrscheinlich, dass die Mineralölindustrie dauerhaft einer Etherstrategie den Vorzug gibt und auf die direkte Beimischung von Ethanol verzichtet. Nicht förderlich für die weitere Entwicklung des Biokraftstoffmarktes ist die Situation in der EU Dieser Markt gleicht einem Flickenteppich.

In den verschiedenen Ländern werden verschiedene Systeme zur Förderung von Biokraftstoffen implementiert, die in aller Regel heimische Produzenten massiv bevorzugen. Die EU-Kommission sollte hier ihre originäre Aufgabe wahrnehmen und gleiche Bedingungen für einen funktionierenden Wettbewerbsmarkt schaffen.

Es handelt sich um einen Oktanzahlverbesserer, der aus Bioethanol und Isobuten hergestellt wird. Der Dampfdruck resultiert aus den Kraftstoffkomponenten, die bei einer definierten Temperatur in einem geschlossenen Behälter aus der Flüssigphase in die Dampfphase übergehen. Bei der Beimischung von Ethanol treten hier Dampfdruckanomalien auf. Ethanol weist einen niedrigeren Dampfdruck als Ottokraftstoff auf, so dass bei Zumischung der Dampfdruck des Gemisches abfallen sollte.

Dies ist allerdings bei niedrigen Ethanolkonzentrationen nicht der Fall. Bei höheren Ethanolgehalten nimmt die Dampfdruckanomalie ab vgl. Mais, Weizen zum Einsatz kommt. Im Süden Frankreichs soll eine erste Mais verarbeitende Bioethanolanlage entstehen. Strategie für Mobilität von morgen. Berlin Deutscher Bundestag, Unterrichtung durch die Bundesregierung. The Outlook to London: World Ethanol and Biofuels Report. Biofuels for Transport An International Perspective.

Entwicklungen von Szenarien über die Bereitstellung von land- und forstwirtschaftlicher Biomasse in zwei baden-württembergischen Regionen zur Herstellung von synthetischen Kraftstoffen. Abschlussbericht, Juni Erstellt durch: Assessment of greenhouse gas emissions in the production and use of fuel ethanol in Brazil. CO 2 -neutrale Wege zukünftiger Mobilität durch Biokraftstoffe.

Heidelberg, Mai Schmitz, N. Verwendung von Ethanol und Methanol aus nachwachsenden Rohstoffen im chemisch-technischen und im Kraftstoffsektor unter besonderer Berücksichtigung von Agraralkohol. Schriftenreihe Nachwachsende Rohstoffe, Band Innovationen bei der Bioethanolerzeugung und ihre Auswirkungen auf Energie- und Treibhausgasbilanzen. Neue Verfahren, Optimierungspotenziale, internationale Erfahrungen und Marktentwicklungen.

Diese Versprechungen sind kaum haltbar. Selbst mit effizienten Brennstoffzellen kann man nur ein Viertel des ursprünglichen Energieinputs zurückgewinnen. Langfristig wird man Wasserstoff elektrolytisch mit Strom aus erneuerbaren Quellen erzeugen.

Da sich Strom über Leitungen sehr effizient verteilen lässt, kann Wasserstoff den Wettstreit mit seiner Ursprungsenergie nie gewinnen.

Aus physikalischen Gründen hat eine Wasserstoffwirtschaft keine Chance. Man sollte sich auf eine "Elektronenwirtschaft" einstellen. Nach Versiegen der fossilen Vorräte muss die Menschheit ihren Energiebedarf aus erneuerbaren Quellen befriedigen. Statt chemischer Energie wird dann vorwiegend elektrische Energie von Wind-, Wasser- und Solarkraftwerken zur Verfügung stehen.

Biomasse wird dieses Energieangebot ergänzen. Mit effizient genutztem Strom wird die Menschheit ihren Energiehunger ebenso gut decken können wie mit schlecht genutzten fossilen Brennstoffen oder künstlich erzeugtem Wasserstoff. Die Energiewirtschaft wird also auf den Kopf gestellt: Strom ist ausreichend verfügbar, aber chemische Träger werden zum kostbaren Luxus. Die Zukunft gehört der elektrischen Energie aus erneuerbaren Quellen.

Viele Befürworter einer nachhaltig geführten Energiezukunft möchten jedoch die chemische Energiewirtschaft beibehalten und fordern den zügigen Aufbau einer Wasserstoffwirtschaft. Die Umwandlung grünen Stroms in Wasserstoff und dessen kommerzielle Nutzung sind jedoch mit hohen Verlusten verbunden. Wasserstoff und der daraus gewonnene Strom müssen deshalb immer wesentlich teurer sein als direkt verteilte Elektrizität.

Wegen der hohen Verteilverluste erhöht sich auch die Zahl der Anlagen zur Gewinnung von Strom aus erneuerbaren Quellen.

In einer nachhaltigen, auf Elektrizität aufbauenden Zukunft ist die Energieverteilung mittels Wasserstoff nur für wenige Sonderfälle zu rechtfertigen. Energie wird kostbar und deshalb mit höchster Effizienz verteilt und genutzt werden müssen.

Eine nachhaltige Energiezukunft ruht deshalb auf zwei Pfeilern: Energie aus erneuerbaren Quellen, 2. Mit Ausnahme von Biomasse und direkt genutzter Solarwärme wird Energie aus erneuerbaren Quellen jedoch als elektrischer Strom geerntet. In einer nachhaltigen Energiezukunft werden fossile Energieträger durch Elektrizität verdrängt. Strom wird zur billigen Ausgangsenergie, während alle daraus künstlich erzeugten chemischen Energieträger also auch Wasserstoff teurer sein müssen.

Strom wird so zur Leitwährung des Energiesystems. Die eiligst beschlossenen Wasserstoff- Programme der Vereinigten Staaten und Europas verdeutlichen, dass die Dringlichkeit der Energieproblematik auch Politikern bewusst geworden ist. Der begleitende Paradigmenwechsel wird jedoch zu wenig beachtet.

Während die heutige Energiewelt auf chemischen Energieträgern aufgebaut ist, wird eine zukünftige Energiewirtschaft vom Strom dominiert sein. Fossile Brennstoffe werden dann rar und teuer sein oder dürfen wegen der CO 2 -Emissionen nicht mehr eingesetzt werden. Aber Strom bleibt als Quellenenergie vorhanden.

Damit werden thermische Kraftwerke oder Verbrennungsmotoren überflüssig, elektrische Wärmepumpen aber zu echten Energievermehrungsmaschinen. Wasserstoff jedoch muss elektrolytisch durch Einsatz von Strom gewonnen werden.

Dies macht ihn zur teuren Luxusenergie für einige spezielle Anwen- Auszug aus: Die Energiewelt muss sich auf Strom, nicht auf Wasserstoff vorbereiten. Die Wasserstoff-Programme könnten zu kostspieligen, zeitraubenden, aber erfolglosen Abenteuern werden. Jede Region muss ihren eigenen Weg in die Energiezukunft finden. Der Umstieg kann nicht globalisiert werden. Europa wird Amerika in der Entwicklung vorauseilen. Noch geht die Politik von der Dominanz der chemischen Energieträger aus und fordert den Ersatz von Kraftstoffen durch künstlich hergestellten Wasserstoff, also eine globale Wasserstoffwirtschaft.

Diese Prämisse wird schon bald ihre Gültigkeit verlieren, denn aufgrund steigender Energiepreise bewegt sich der Energiebereich hin zu höherer Effizienz und damit auch hin zu elektrischen Systemen. Erst nach Abschluss dieser Phase wird die Zukunft planbar. Der übereilte Aufbau einer Wasserstoffwirtschaft ist mit hohen wirtschaftlichen Risiken verbunden und sollte deshalb gründlich bedacht werden.

Heute und in Zukunft wird sich die Energienutzung an das Energieangebot anpassen. Die Energiewirtschaft wird von mehreren Seiten bedrängt: Diese Trends führen zu einer graduellen Substitution chemischer Energieträger durch Elektrizität.

Noch vor Einführung des Wasserstoffs werden wesentliche Teile des Energiesystems auf Strom umgestellt sein. Dann aber fehlt die Rechtfertigung für den Einsatz von Wasserstoff, denn mit wenigen Ausnahmen bietet die Originalenergie Strom im Vergleich zum Abkömmling Wasserstoff technische und wirtschaftliche Vorteile siehe dazu insbes.

Man muss deshalb genau überlegen, wie viel Wasserstoff in einer nachhaltig geführten Energiewirtschaft überhaupt benötigt wird und welche energetischen Prozesse nur mit Wasserstoff durchgeführt werden können.

Zur Optimierung der energetischen Effizienz wird man möglichst viel Strom direkt und möglichst wenig für die Erzeugung von Wasserstoff einsetzen. Nur so kann der Energiebedarf aus erneuerbaren Quellen nachhaltig gedeckt werden. Gleichstrom kommt von Solarzellen. Wind-, Wasser-, Wellen- und Gezeitenkraftwerke liefern Wechselstrom, ebenso auch solarthermische und geothermische Kraftwerke. Im nachfossilen Zeitalter werden lediglich Biomasse und organische Abfälle als chemische Primärenergie für die Herstellung flüssiger und gasförmiger Kohlenwasserstoffe zur Verfügung stehen.

Der Fernverkehr - gleich ob zu Land, Wasser oder Luft - wird auch in Zukunft nicht ohne flüssige, aus Biomasse hergestellte Kraftstoffe auskommen können. Wasser- Seite 28 Auszug aus: Um diese erneuerbare Energie mit höchster Effizienz zu nutzen, müssen verlustreiche Wandlungsprozesse vermieden werden. Biomasse wird deshalb nicht in Kraftwerken verheizt, um Strom für die elektrolytische Wasserstoff-Erzeugung zu gewinnen.

Man wird sie auch nicht zur Herstellung von Wasserstoff einsetzen, sondern in synthetische Kraftstoffe umwandeln, die wesentlich besser zu handhaben sind als das leichteste aller Gase.

Aus energetischer Sicht ist die natürliche Bindung von Kohlenstoff an Wasserstoff eine wichtige Voraussetzung für die chemische Umwandlung von Biomasse in synthetische Kraftstoffe. Mit geringstem Energieaufwand vergären Bakterien nasse Biomasse zu gasförmigen oder flüssigen Energieträgern.

Energetisch betrachtet ist die chemische Wandlung von Biomasse in Methan, Methanol, Ethanol oder Biodiesel der Wasserstoffgewinnung immer deutlich überlegen. Automobil- und Ölgesellschaften haben ein verständliches Interesse an chemischen Energieträgern für die eingeführte Antriebstechnik.

Der Einsatz von Wasserstoff und Brennstoffzelle ist im Grunde eine technische Variante von Benzin und Ottomotor, nur mit einem anderen chemischen Energieträger. Leider folgt die Politik den Argumenten der etablierten Lobby. In der Tat, einige Aspekte der Wasserstoffwirtschaft sind bestechend. Auch die Elektrolyse frappiert. Man nehme Strom und Wasser und erhält Wasserstoff. Die verbreitete Faszination von Wasserstoff und Brennstoffzelle sind verständlich.

Veränderungen im Energiebereich müssen jedoch auf physikalischen Fakten und technischen Erkenntnissen basieren und nicht auf faszinierenden Beobachtungen und naivem Wunschdenken. Dafür wird Gleichstrom benötigt und zwar viel mehr, als selbst mit bester Technik jemals aus dem erzeugten Brenngas zurück gewonnen werden kann. Bei der Elektrolyse wird elektrische Energie in chemische Energie umgewandelt. Wasserstoff ist also keine Energiequelle, sondern lediglich ein Sekundärenergieträger, vergleichbar mit dem Wasser in einer Zentralheizung.

Jede Stufe der Energiekette ist mit Energieverlusten bzw. Nur ein Viertel des erneuerbaren Stroms wird genutzt, während drei Viertel ungenutzt verloren gehen. Diese Verluste sind physikalisch bedingt und können auch durch zusätzliche Forschungen nicht wesentlich verringert werden. Typischer Energiebedarf für Erzeugung, Kompression bzw. Wasseraufbereitung, Kompression, Gebäudeenergiebedarf usw. Bossel et al Seite 30 Auszug aus: In Tabelle 1 s. Zugegeben, auch die heutige Energieversorgung ist nicht frei von Verlusten.

Noch schlimmer wird es bei einer Rückverstromung des Wasserstoffs. Aufgrund seiner physikalischen Merkmale unterscheidet er sich deutlich von Erdgas Methan oder Luft. Wasserstoff ist 8-mal leichter als Methan Erdgas und mal leichter als Luft. Brennstoffzellenautos fahren mit Wasserstoff Tankdruck bar gerade einmal km weit. Bei gleichem Druck, aber mit Erdgas befüllt, würde die getankte Energie im Erdgasauto Fahrten bis km erlauben.

Wasserstoff lässt sich am besten als Kohlenwasserstoff speichern oder transportieren. Ein Kubikmeter flüssiger Wasserstoff wiegt nur 70 kg und ist damit etwas schwerer als Styropor. Aber ein Kubikmeter Benzin wiegt kg und enthält kg Wasserstoff. Entsprechend unterschiedlich ist der obere Heizwert H o: Diese und andere physikalischen Merkmale machen reinen Wasserstoff nur bedingt geeignet für den täglichen Einsatz als Energieträger.

Ein Tanklastwagen kann 26 t Benzin transportieren. Für dieselbe Energiemenge an Wasserstoff benötigt man etwa 22 mit Wasserstoffdruckflaschen bar beladene Wasserstofftransporter. Für die Verteilung von flüssigem Wasserstoff ist der spezifische Energiebedarf für den Transport niedriger. Im Gegensatz dazu kann man regenerativ gewonnenen Strom über Leitungen verteilen, denn es gibt keinen besseren Weg als den direkten Energietransport mit Elektronen.

Die Befürworter einer Wasserstoffwirtschaft schlagen deshalb vor, Wasserstoff an Tankstellen vor Ort elektrolytisch zu erzeugen. Eine Autobahntankstelle, die heute täglich etwa Liter Benzin oder Diesel verkauft, hätte einen elektrischen Leistungsbedarf von mindestens 26 Megawatt und würde Kubikmeter Wasser täglich benötigen.

Die zuverlässige Erfüllung dieser Kriterien rund um die Uhr und zu allen Jahreszeiten ist für viele Standorte auf der Welt kein einfaches Problem. Auch der Energietransport per Pipeline erfordert für Wasserstoff etwa viermal mehr Energie als für Erdgas. Aus verschiedenen Gründen sind sowohl die bestehenden Erdgasleitungen als auch die Erdgasinfrastruktur nicht für den Transport von Wasserstoff geeignet.

Diese Fakten zeigen, wie sehr sich Wasserstoff von Erdgas unterscheidet und wie neuartig die Probleme einer Wasserstoffwirtschaft sind. Heizen mit Strom wäre billiger als Heizen mit Wasserstoff. Erdgas wird deshalb kaum durch Wasserstoff ersetzt werden. Heizöl und Erdgas würden durch Wärmedämmung und elektrische Heizgeräte ersetzt, nicht aber durch Wasserstoff.

Aus Wasserstoff erzeugter Strom muss deshalb mindestens viermal teurer sein als Netzstrom. Angesichts der deutlich günstigeren direkten elektrischen Lösung kann die Stromerzeugung mit Wasserstoff und Brennstoffzellen nie attraktiv werden. Es gibt kein Nebeneinander von Wasserstoff und Strom, denn Wasserstoff an sich erfüllt noch keine Kundenwünsche.

Der Verbraucher benötigt Strom aus der Brennstoffzelle. Diese Argumente gelten auch für mobile Anwendungen. In einer von Elektrizität dominierten nachhaltig geführten Energiewirtschaft werden Fahrzeuge mit elektrischem Antrieb attraktiv, denn pro Energieeinheit kostet Strom aus der eigenen Steckdose wesentlich weniger als Wasserstoff an der Tankstelle. Ein mit Wasserstoff-Brennstoffzelle ausgestattetes Fahrzeug benötigt etwa viermal mehr Strom als ein Elektrofahrzeug, bzw.

Für Fahrten zur Arbeit wird man vermutlich Elektrofahrzeuge mit Hybridantrieb verwenden. Mit Lithium-Ionen-Batterien ausgestattete Elektrofahrzeuge fahren bereits bei ca. Als Lebensdauer dieser Batterien werden zehn Jahre genannt.

Brennstoffzellenautos können diese Werte heute auch schon erreichen, wenn auch bei wesentlich höheren Betriebskosten. Bei vergleichbar niedriger Umweltbelastung übertreffen diese Energieträger den Wasserstoff bezüglich Handhabbarkeit, Energiedichte, Sicherheit und Kosten. Eine übereilte Einführung des Wasserstoffs im Verkehrsbereich ist angesichts dieser sich abzeichnenden Entwicklungen mit hohen wirtschaftlichen Risiken behaftet.

Die Konsequenzen einer Wasserstoffwirtschaft werden mit folgendem Beispiel verdeutlicht. Die gleiche Energiemenge steckt in 50 Tonnen m 3 flüssigem Wasserstoff. Zur Betankung aller Jumbos mit Wasserstoff müssten täglich m 3 Flüssigwasserstoff bereitgestellt werden, für dessen Herstellung man m 3 sauberes Wasser und die elektrische Leistung von acht Kraftwerken von je 1 GW benötigt zum Vergleich: Die Energie für den Wasserstoff stammt eben nicht einfach nur aus erneuerbaren Quellen, wie das die Befürworter einer Wasserstoffwirtschaft gerne darstellen.

Die Fragen Woher das Wasser? Seite 32 Auszug aus: Der Übergang von der heutigen, vom Erdöl dominierten Energiewirtschaft zu einer nachhaltigen, von regenerativ erzeugtem Strom geprägten basiert also nicht auf einer einfachen Substitution fossiler Energieträger durch synthetischen Wasserstoff. Komplexe Veränderungen müssen in allen Bereichen der Energietechnik bedacht werden: Erzeugung, Verteilung, Speicherung und Nutzung sind in jedem Fall zu berücksichtigen.

Die Energiewirtschaft wird auf den Kopf gestellt. Während chemische Energieträger heute die Ausgangsbasis bilden, wird es in Zukunft Strom aus erneuerbaren Quellen sein.

Heute ist Elektrizität die sekundäre Energieform, morgen ist es der künstliche erzeugte Energieträger Wasserstoff. Während heute Erdgas und Erdöl preisbestimmend sind, wird es in Zukunft Strom aus regenerativen Quellen sein. Strom wird zur Leitwährung im Energiemarkt. Der aus Strom gewonnene Wasserstoff wird deshalb immer teurer sein als die regenerativ erzeugte Elektrizität. Daran lässt sich nicht rütteln, weder mit politischen Entscheidungen noch mit aufwändigen Entwicklungsprogrammen.

In einer nachhaltig geführten Energiewirtschaft wird synthetischer Wasserstoff deshalb keine wichtige Rolle spielen, denn Strom direkt liefert fast immer bessere Lösungen. Der Sekundärenergieträger Wasserstoff kann sich nicht gegen den Energieträger Strom durchsetzen, aus dem er künstlich erzeugt wurde.

In der nachhaltigen Welt verlieren Umweltargumente ebenfalls ihre Gültigkeit, denn elektrischer Strom ist ebenso sauber wie der daraus gewonnene Wasserstoff. Wegen der Ineffizienz der Wasserstoffkette müsste man zur Bereitstellung der benötigten Endenergie wesentlich mehr regenerative Kraftwerke errichten als bei einer direkten Stromverteilung und Nutzung.

Umweltschützer beklagen sich heute schon über die Verschandelung des Landschaftsbildes durch Windkraftanlagen. Bei einer Energieverteilung mittels Wasserstoff würde sich die Zahl der Windräder vervierfachen. Wer stellt dafür die Landschaft zur Verfügung? Woher sollen die Energie für die Erzeugung des Wasserstoffs und das benötigte Wasser kommen? Eine quantifizierte Antwort auf diese Frage müssen die Befürworter der Wasserstoffwirtschaft erst noch liefern.

Ein übereilter Einstieg in eine Wasserstoffwirtschaft wird den Übergang zur Nachhaltigkeit nicht nur stark behindern, sondern vielleicht sogar unmöglich machen. Dazu gehört auch die Beschäftigung mit der Frage, wie viele Kraftwerke gleich ob Wind oder Atom die Menschheit akzeptieren kann. Die Zukunft verlangt markante Veränderungen im Energiebereich. Eine Wasserstoffwirtschaft hat keine Zukunft.

The Future of the Hydrogen Economy: Schnellschüsse und insbesondere das Verdrängen der ökonomischen Realität ist nicht zielführend. Ein Paradigmenwechsel scheint durch Biokraftstoffe der zweiten Generation, die auf der Ganzpflanzenumsetzung basieren, möglich zu werden.

Mineralöl ist ein Rohstoff mit hohem Energiegehalt, der deutlich preiswerter als alle bisherigen Alternativen ist. Mit Kraftstoffen aus Mineralöl werden weit über 90 Prozent des Bedarfs zur Sicherung der individuellen Mobilität gedeckt.

In Bezug auf Verfügbarkeit, Handhabbarkeit, Energiedichte und Preiswürdigkeit nehmen fossile Kraftstoffe eine Spitzenstellung ein, an denen sich Alternativen messen müssen.

Viele der heute verfügbaren Kraftstoffalternativen halten den Anforderungen an Wirtschaftlichkeit, Umweltverträglichkeit und soziale Akzeptanz nicht stand. Es ist keine zukunftsfähige Alternative, den stärksten und wettbewerbsfähigsten Energieträger durch dauersubventionierte Kraftstoffe zu ersetzen.

Genau das geschieht aber zurzeit durch eine Marktdurchdringungspolitik für Biokraftstoffe der ersten Generation. Durch das Ausblenden der realen Marktverhältnisse wird eine Scheinwelt geschaffen, die zu falschen Annahmen und in der Folge zu Fehlentscheidungen führt.

Deutschland ist Teil eines globalen Marktes und muss sich der ökonomischen Realität stellen, um seine Wettbewerbsfähigkeit zu erhalten. Der Versuch, über die Behauptung des nahen Endes des Erdöls die ökonomische Realität auszuschalten, ist ebenso wenig zielführend.

Erdöl ist eine endliche Ressource und deshalb ist die Entwicklung von Alternativen ein Gebot der Vernunft. Die hohe Reichweite des Öls bietet aber ausreichend Zeit, nachhaltige Alternativen zu entwickeln.

Für Panikentscheidungen besteht kein Grund. Es ist angebracht, einen Blick auf die Verfügbarkeit des Energieträgers Öl zu werfen. Die Reserve beschreibt die Menge an Öl, die bekannt und mit heutiger Technologie und zu heutigen Kosten förderbar ist.

Diese Momentaufnahme sagt nichts über die tatsächliche Reichweite der Ölvorkommen aus. Die Reichweite der Ölreserven entwickelt sich dynamisch. Bis zu Beginn der er Jahre hatte sich nicht nur die weltweite Ölförderung etwa verfünffacht, auch die Ölreserven waren gestiegen warnte der Club of Rome, die Ölvorkommen würden binnen 25 Jahren zu Ende gehen.

Doch obwohl von bis heute rund Mrd. Tonnen Rohöl gefördert wurden, erhöhten sich die Ölreserven im gleichen Zeitraum um über Mrd. Die heute rentabel förderbaren und durch Bohrungen bestätigten Reserven beliefen sich Ende auf Milliarden Tonnen und waren so hoch wie nie zuvor.

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