Kraftstoffperspektiven zur Sicherstellung einer nachhaltigen Mobilität

Transkript

1 Kraftstoffperspektiven zur Sicherstellung einer nachhaltigen Mobilität Günter Strempel, BP Global Fuels Technology Peter Sauermann, BP Global Fuels Technology in Dortmund

2 Agenda BP Allgemeines Die wichtigsten Biokraftstoffe heute Biokraftstoff-Quoten BP s Biokraftstoff-Entwicklungen Zusammenfassung 2

3 Agenda BP Allgemeines Die wichtigsten Biokraftstoffe heute Biokraftstoff-Quoten BP s Biokraftstoff-Entwicklungen Zusammenfassung 3

4 BP - International BP ist in den Bereichen Erdöl, Erdgas, Petrochemie und erneuerbare Energien tätig Wir sind auf allen Kontinenten und in über 100 Ländern aktiv weltweit eine der größten privaten Ölgesellschaften mehr als Tankstellen weltweit täglich bedienen wir 13 Mio. Kunden 4

5 Agenda BP Allgemeines Die wichtigsten Biokraftstoffe heute Biokraftstoff-Quoten BP s Biokraftstoff-Entwicklungen Zusammenfassung 5

6 Motivationen für Veränderungen Die hauptsächlichen Gründe für die Entwicklung einer nachhaltigen Mobilität sind heute: Die Herausforderungen des Klimawandels Lokale Luftqualität Versorgungssicherheit Diversifizierung bei Energierohstoffen Abhängigkeit von Rohöl-Importen: Heute Künftig EU 70% 90% (2030) USA 56% 68% (2025) Japan bereits heute 100% Years China Indien 40% 70% 74% (2030) 91% (2030) Deutschland bereits heute 97% 6

7 BPs Kraftstoff-Pfad in die Zukunft Sonne, Wind Biomasse Fossil CO 2 Reduktionspotential ICE Hybrid Neue Kraftstoff- Generationen Nutzung existierender Infrastruktur Neue Infrastruktur Fuel Cell Batterien Erneuerbarer Wasserstoff Erneuerbare Energien künftige Bio-Konversion Biomethan XTL* Sauberere Bio-Komponenten Kraftstoffe (Ethanol, FAME) LPG, CNG Zeit *XTL = Fischer-Tropsch Kraftstoff-Komponenten aus Biomasse-Vergasung oder aus Erdgas oder Kohle mit CO 2 -Sequestrierung 7

8 Historie der Biokraftstoffe 1876: Nikolaus August Otto meldet den von ihm entwickelten Otto-Motor zum Patent an. Der Prototyp von 1862 wird mit Ethanol betrieben. 1892: Rudolf Diesel meldet den von ihm entwickelten Diesel-Motor zum Patent an. Der im Patenttext beschriebene Motor wird mit Pflanzenöl (Nussöl) betrieben. 1908: Henry Ford s erstes Model T läuft mit OK/Ethanol-Gemisch (FFV). 1920/40: Der um 1920 von Georges Imbert entwickelte Holz-Vergaser wird in den 40er Jahren für den Antrieb von Fahrzeugen genutzt. 1973: USA: in Folge der Ölkrise beginnen Staaten des Grain-Belt mit der finanziellen Förderung der Bio-Ethanol-Erzeugung aus Mais. 1978: Mit dem Elsbett-Motor geht der erste Diesel-Motor für Pflanzenöl- Kraftstoff in Serie. 1980er: 1980er: Brasilien führt Bio-Ethanol basierend auf Zuckerrohr als Kraftstoff- Komponente ein. Heute enthält OK in Brasilien 20-25% Ethanol und Brasilien ist der weltweit größte Produzent von Bio-Ethanol. Ende der Achtziger beginnt die kommerzielle Produktion von Biodiesel (FAME) in Deutschland. Heute enthält DK hier bis zu 5% Biodiesel und Deutschland ist der weltweit größte Produzent von Biodiesel. Die Verwendung von Biokraftstoffen ist nicht neu 8

9 Agenda BP Allgemeines Die wichtigsten Biokraftstoffe heute Biokraftstoff-Quoten BP s Biokraftstoff-Entwicklungen Zusammenfassung 9

10 Die wichtigsten Biokraftstoffe heute Ethanol für Ottokraftstoffe Ester für Diesel Zucker und Stärke Pflanzenöl Treibhausgas-Vermeidungspotential ist abhängig von Rohstoffen und Verarbeitungsroute Es ist ein positiver erster Schritt in der Verwendung von Biomasse wir unterstützen eine verantwortungsvolle Nutzung ABER wir benötigen Alternativen zu den konventionellen Biokraftstoffen der ersten Generation Verbesserte Kraftstoff-Moleküle Erhöhte Verfügbarkeit Bessere Wirtschaftlichkeit 10

11 Die wichtigsten Biokraftstoffe heute Biokraftstoffe der ersten Generation: Biodiesel aus Ölsaaten, Bioethanol & ETBE (in Europa) aus Zucker Biokraftstoffproduktion 2005 vs Ethanol 2005 Ethanol 2007 Biodiesel 2005 Biodiesel 2007 Mio toe USA Brasilien Europa China Indien Andere Quelle: IEA Biofuels-Anteil am Welt Kraftstoff-Bedarf: ca. 2-3% (2007) 11

12 Herausforderungen heutiger Biofuels Kosten: Herstellung ist unwirtschaftlich und nicht wettbewerbsfähig bei hohen Kosten für Bioeinsatzmaterial und niedrigen Ölpreisen Verfügbarkeit: gegenwärtig machen Biokraftstoffe 2-3% des Kraftstoff-Pools aus. Heutige Bioeinsatzmaterialien limitieren das Potential auf ca. 5-7% Ethanol production costs $ / gallon 5, EU ethanol 3,75 Nachfrage 2,71 Angebot 1.7 1,34 0,90 Sugar cane Brazil 1,14 Corn US 1,70 Sugar beet EU 1,82 Wheat EU Gasoline $1.00 untaxed at $ EU biodiesel 2006 Angebot und Nachfrage (Mrd. Gallonen) Qualität der Kraftstoff-Moleküle: konventionelle Bio-Komponenten sind wesentlich, um die Biokraftstoff-Industrie aufzubauen. Allerdings sind weder Ethanol noch FAME wirklich gute Kraftstoff- Komponenten Nachhaltigkeit: die Vermeidung nachteiliger Einflüsse auf die Umwelt und die Gesellschaft ist grundlegend für jede nachhaltige Industrie: einschließlich Entwaldung, Kinderarbeit Zugang zu Wasser, Landrechte, Netto-GHG- Einsparungen

13 Agenda BP Allgemeines Die wichtigsten Biokraftstoffe heute Biokraftstoff-Quoten BP s Biokraftstoff-Entwicklungen Zusammenfassung 13

14 Bioquotengesetzgebung in EU und USA EU EU Fuels Quality Directive (Entwurf): Ethanol 10 vol-% / Butanol 15 vol-% / ETBE 22 vol-% Erste parlamentarische Abstimmung im April 2008, Implementierung in 2009 EU Directive on Renewable Energy (Entwurf): Ziel bis 2020: 10% (EC) Biokraftstoffe vorbehaltlich einer nachhaltigen Herstellungsweise und der kommerziellen Verfügbarkeit von Biokraftstoffen der 2. Generation Veröffentlichung des Entwurfs: USA US Energy Bill (Entwurf): 33,6 Mrd. Gallonen Ethanol bis 2025, davon 15 Mrd. Gallonen konventionelles Ethanol (Mais) 16 Mrd. Gallonen Ethanol aus Lignocellulose 2,6 Mrd. Gallonen aus anderen Verfahren Corn EtOH Undiff advanced EtOH LC EtOH Biodiesel 3.4 Mrd. Gallonen Biodiesel bis

15 Bioquotengesetz Deutschland Angaben auf Energiebasis (EC) [EC %] Gesamtquote *) 6,25% 6,75% 7,00% 7,25% 7,50% 7,75% 8,00% Gegenwärtige Diskussion über Anhebung auf 17% EC ab 2020!! ,4% 4,4% 4,4% 4,4% 4,4% 4,4% 4,4% 4,4% 4,4% 1,2% Diesel-Quote 2,0% 2,8% Otto-Quote 3,6% 3,6% 3,6% 3,6% 3,6% 3,6% Die Übererfüllung bei einer Einzelquote kann nicht zum Erreichen der anderen Einzelquote aufgerechnet werden [Jahr] *) Die Gesamtquote bezieht sich auf den Mindestanteil an Biokraftstoffen auf Energiebasis, der in der Gesamtmenge aller von einem Unternehmen in den Markt gebrachten Kraftstoffen enthalten sein muss. 15

16 Agenda BP Allgemeines Die wichtigsten Biokraftstoffe heute Biokraftstoff-Quoten BP s Biokraftstoff-Entwicklungen Zusammenfassung 16

17 Auf dem Weg zu Biofuels der 2. Generation Bessere Moleküle für OK: Biobutanol Alkohole und Derivative sind wertvolle OK-Komponenten: Einsatz von Biotechnologie zur Optimierung der Fermentation Potential der Verarbeitung von Bio-Abfällen oder Ganzpflanzen Weitere Veredelung der Komponenten in Raffinerien möglich Zucker oder Lignocellulose Fermentation und Verarbeitung Alkohole und Derivate für OK 17

18 Auf dem Weg zu Biofuels der 2. Generation Bessere Moleküle für OK: Biobutanol Biobutanol für Ottokraftstoffe: Entwicklung einer neuen Fermentationstechnologie für die Produktion von Biobutanol aus Zucker mit unserem Partner DuPont. Biobutanol kann im Vergleich zu Ethanol in höheren Konzentrationen zugemischt werden ohne die Notwendigkeit von Fahrzeuganpassungen. Biobutanol-OK-Mischungen sind beim Kraftstoffverbrauch günstiger als Ethanol-OK-Mischungen. Biobutanol bringt auch in Ethanol-Beimischungen einen positiven Beitrag u.a. durch Herabsetzung des Dampfdrucks und die niedrigere Affinität zu Wasser. Biobutanol-Isomere mit hoher Oktanzahl sind auch Teil der laufenden Untersuchungen. Biobutanol ist eine gute Ergänzung zu Ethanol 18

19 Auf dem Weg zu Biofuels der 2. Generation Bessere Moleküle für DK: HVO Separates Hydrotreating und Isomerisierung von Pflanzenölen: Konversion zu verzweigten Kohlenwasserstoffen in neuen Anlagen Kommerzielle Technologie bereits verfügbar Co-Processing von Pflanzenölen in Raffinerien zu Dieselkraftstoff: Nutzung existierender Hydrotreater, Machbarkeit bereits demonstriert Konversion zu geradkettigen Kohlenwasserstoffen in Raffinerieanlagen 19

20 Bessere Bio-Einsatzstoffe: Öl aus Jatrophanüssen oder Algen TERI The Energy and Resources Institute (Indien) Machbarkeits-Demonstration von Jatropha-Produktion $9,4 Mio Invest über 10 Jahre, um ha zu bepflanzen und Verarbeitungsprozesse zu erforschen BP und D1 Oils Zusammenarbeit in der Jatropha-Produktion und Entwicklung D1 Oils verfügt über Plantagen in Indien, Südafrika und Südostasien ein, sowie das Know-how in Sachen Pflanzenzucht ein Das Potential von Algen In Zusammenarbeit mit der Arizona State University wird in einem 3-Jahre-Programm an vielversprechenden Mikroalgen, deren Produktion und Verarbeitung 20

21 Biokraftstoffe der zweiten Generation The Energy Biosciences Institute EBI das weltweite erste Forschungszentrum für Energie-Biowissenschaften BP investiert über 10 Jahre $500 Mio in grundlegende Forschung im Bereich der Energie-Biowissenschaften Das EBI ist eine Partnerschaft mit der University of California Berkeley und der University of Illinois und wird sich mit Schlüsselaspekten der Energie-Biowissenschaften beschäftigen: Entwicklung von neuen, effizienteren Bio-Komponenten für Kraftstoffe Verbesserung und Beschleunigung von Bio-Konversionsprozessen und Erhöhung des Anteils der in Prozessen nutzbaren Biomasse Einsatz moderner Biotechnologie für die Biokraftstoff-Produktion bei der Entwicklung energie-ertragreicherer Pflanzen, die auch auf Böden gedeihen, welche nicht für die Nahrungsmittelproduktion geeignet sind. BP hat das Wachstumspotential von Biofuels erkannt und investiert 21

22 Agenda BP Allgemeines Die wichtigsten Biokraftstoffe heute Biokraftstoff-Quoten BP s Biokraftstoff-Entwicklungen Zusammenfassung 22

23 Zusammenfassung Die Politik in Deutschland und Europa will Biofuels Biofuels können lediglich einen begrenzten Beitrag zur Versorgungssicherheit leisten Gesetzgebung rund um Biofuels ist inkonsistent (Quoten vs. Normen) und führt zur Zersplitterung des Kraftstoff-Marktes Investitionen brauchen Planungssicherheit! Biofuels sind ein Wachstumsmarkt mit immensem Potential, aber viele Technologien stecken noch in den Anfängen BP will nachhaltig hergestellte Biofuels Die Bedeutung von Hybridtechnologien wird zunehmen 23