Münchner Wissenschaftstage. Nahrung oder Energie vom Acker? Wie vernünftig ist die Bioenergieerzeugung?

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1 Technische Universität München Münchner Wissenschaftstage Nahrung oder Energie vom Acker? Wie vernünftig ist die Bioenergieerzeugung? A. Heißenhuber TU München - Weihenstephan München, den 20. Oktober 2012 Gliederung Energiemarkt Energiepflanzen Konkurrenzbeziehungen Fazit

2 Technische Universität München $/Barrel 120 Die Dynamik der Energiewirtschaft Entwicklung der Rohölpreise, ) 1) Anmerkung: 2011 Preisdurchschnitt 1. Halbjahr Datengrundlage: MWV, Technische Universität München $/Barrel 120 Die Dynamik der Energiewirtschaft Entwicklung der Rohölpreise, Rentabilitätsschwelle Agraralkohol Brasilien ) 1) Anmerkung: 2011 Preisdurchschnitt 1. Halbjahr Datengrundlage: MWV,

3 30 25 Erzeugerpreis Entwicklung des Erzeugerpreises für Weizen /dt Erzeugerpreis Anmerkung: Erzeugerpreise inkl. MwSt.; nach der Ernte; 2011/2012 Schätzung / / / / / / / / / / /11 Datengrundlage: eigene Darstellung nach ZMP, AMI, verschiedene Jahrgänge. Technische Universität München 2,0 Preise von Getreide und Öl nach Energiegehalt ct/mj 1,5 1,0 Getreide (Weizen) 0,5 Rohöl 0, Datengrundlage: nach MWV, ZMP, AMI, verschiedene Jahrgänge

4 7 Anteil erneuerbarer Energien am Endenergieverbrauch in Deutschland Gesamt: PJ 1) Windenergie: 1,5 % Wasserkraft: 0,8 % Anteile EE ,0 % Biomasse 2) : 7,9 % fossile Energieträger (Steinkohle, Braunkohle, Mineralöl, Erdgas) und Kernenergie 89,0 % restl. EE: 0,9 % 1) Quelle: Energy Environment Forecast Analysis (EEFA) GmbH & Co KG; 2) Feste und flüssige Biomasse, Biogas, Deponie- und Klärgas, biogener Anteil des Abfalls, Biokraftstoffe; Quelle: BMU-KI III 1 nach Arbeitsgruppe Erneuerbare Energien-Statistik (AGEE-Stat) und ZSW, unter Verwendung von Angaben der Arbeitsgemeinschaft Energiebilanzen e.v. (AGEB); EE: Erneuerbare Energien; 1 PJ = Joule; Abweichungen in den Summen durch Rundungen; Stand: März 2011; Angaben vorläufig BMU KI III 1 Erneuerbare Energien in Deutschland

5 Gliederung Energiemarkt Energiepflanzen Konkurrenzbeziehungen Fazit Primär- und Endenergiegehalt verschiedener Kulturen 300 GJ/ha l HÄ l HÄ l HÄ l BÄ l BÄ l DÄ l DÄ l HÄ 0 Korn + Stroh Ethanol + Wärme Rübe Ethanol Rapskorn + Stroh RME + Wärme Silage Biogas Strom + Wärme Holz BtL, Strom, Dampf Hackschnitzel Wärme Korn + Stroh Wärme Weizen Zuckerrübe Raps Mais Pappel Pappel Weizen BÄ: Benzinäquivalent, DÄ: Dieseläquivalent, HÄ: Heizöläquivalent Weizenkorn: 7,7 t/ha, Rapssaat 3,5 t/ha, Mais: 45 t/ha, Zuckerrübe: 60 t/ha, Pappel: 10 t atro /ha 10

6 Flächen für Biotreibstoffe entsprechend der Beimischungsverpflichtung 4,0 Mio. 3,5 ha 3,0 2,5 Differenz zur Gesamt-Quote mit Dieselersatz Benzin-Quote Diesel-Quote 2,0 1,5 1,0 0,5 0, lineare Fortschreibung der Verbräuche von Diesel und Benzin in Deutschland von 1990 bis 2015 Dieselquote: Raps zu RME (1.400 l DÄ/ha); Benzinquote: Weizen zu Ethanol (1.950 l BÄ/ha); Differenz zur Gesamtquote: Raps zu RME (1.400 l DÄ/ha) % Mindestanforderungen und Standardeinsparung bei Treibhausgasemissionen Standardeinsparung bei Treibhausgasemissionen 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% Mindestforderungen 2018 für Neuanlangen: 60% 52 Ethanol aus Zuckerrüben 56 Ethanol aus Zuckerrüben m.gutschrift 16 Ethanol aus Weizen (Braunkohle) 47 Ethanol aus Weizen (Erdgas) 62 Ethanol aus Weizen mit Gutschrift Als Gutschriften wurden verwendet: Ersatz des Futtermittels Sojaschrot durch Vinasse bei Zuckerrüben und DDGS bei Weizen 71 Ethanol aus Zuckerrohr 38 Biodiesel aus Raps Verarbeitung mit Methanbindung an der Ölmühle Biodiesel aus Palmöl 57 Rapsöl 85 Ethanol aus Weizenstroh 93 Mindestanforderung 2010: 35% BTL aus Kulturholz Quelle: eigene Darstellung nach Europäische Kommission

7 Technische Universität München Indirekte Landnutzungsänderung (ILUC) 1 ha Weizen 80 dt Intensivierung 80 dt Brachenutzung l 25 dt 55 dt Ethanol DDGS Getreide 0,7 ha Urwaldrodung Technische Universität München Waldfläche in Deutschland Waldgebiet zur Römerzeit (50 n. Chr.) Heutige Waldgebiete

8 Einspeisevergütung für Strom aus Biomasse in ausgewählten EU-Ländern ct/kwh Max Min DK D F GR IR L L NL A P E EW LT SLO CZ H CY Quelle: nach Inst. f. Energetik u. Umwelt, Stand Stromvergütung für erneuerbare Energien *) nach EEG 2012 keine Vergütung mehr für Ackerflächen vorgesehen **) Nawaro - Bonus ***) Güllebonus ****) Vergütungssatz im Durchschnitt der Einsatzstoffvergütungsklassen I und II Datengrundlage: EEG 2004, EEG 2009, EEG 2012 (Stand )

9 Gliederung Energiemarkt Energiepflanzen Konkurrenzbeziehungen Fazit Flächenbedarf zur Nahrungsmittel- und Kraftstoffproduktion 60 Mio. ha 50 18,0 Mio. ha 40 Benzinproduktion aus NR Dieselproduktion aus NR ohne Heizöl 22,0 Mio. ha 10 0 Nahrungsmittelproduktion aktuell: 15,3 Mio. ha Fleischverzehr in kg/kopf und Jahr Anmerkungen: Dieselproduktion: 24,8 Mio. ha Raps zu RME (1.575 l DÄ/ha) oder 14,9 Mio. ha KuP zu BtL (2.330 l DÄ/ha); Benzin Produktion: 7,3 Mio. ha Zuckerrüben zu Ethanol (4.030 l BÄ/ha) oder 15,2 Mio. ha Getreide zu Ethanol (1.650 l BÄ/ha); Wärmeproduktion: 6,0 Mio. ha Kup zu Brennstoff (5.220 l HÄ/ha) Quelle: Eigene Berechnungen nach Berenz, 2006; BMELV, 2006; Seemüller, 1999; MWV, 2007

10 Aneignung von Agrarfläche durch Investoren (Interaktive Karte des IFPRI ) Land, in dem Aneignung von Land stattfindet Land, aus dem der Investor kommt Source: von Braun and Meinzen-Dick 2009, Daten aus Medienberichten Für welche Zwecke erfolgt die Aneignung von Land? Bio-Energie Nahrungsmittelproduktion (oft zum Export ins Land des Investors) Quelle: Deininger and Byerlee, 2011

11 Entwicklung der EE-Kapazitäten bis 2050 (100 % EE) Quelle: SRU Gliederung Energiemarkt Energiepflanzen Konkurrenzbeziehungen Fazit

12 Fazit Steigende Energiepreise begünstigen erneuerbare Energien Konkurrenz Nahrung und Bioenergie nicht vermeidbar In Deutschland Konkurrenz um die Fläche (Pachtpreis) In Entwicklungsländern Problem des Nahrungsmittelpreises Nutzung biogener Reststoffe forcieren Langfristig: Energie ohne Nahrungskonkurrenz Politik muß bisherige Konzepte überdenken 24

13 Was können wir auf 100 m 2 erzeugen? Brot Kraftstoff? Fleisch Blumenwiese Brot 65 kg Getreide auf 100 m² 65 kg Brot 178 g Brot je Tag 238 g Brot je Tag (aktueller Verbrauch in Deutschland)

14 Fleisch 65 kg Getreide auf 100 m² 21 kg Fleisch Futter Schweinemast 56 g Fleisch je Tag 233 g Fleisch je Tag (aktueller Verbrauch in Deutschland) Kraftstoff *) *) um das Koppelprodukt bereinigte Daten 65 kg Getreide auf 100 m² 279 km Fahrleistung Rohstoff Ethanolanlage 21 l Kraftstoff 800 m je Tag 18 km je Tag (aktueller Verbrauch in Deutschland)

15 Was erhalte ich pro Tag? *) *) um das Koppelprodukt bereinigte Daten 178 g Brot Kraftstoff für 800 m 100 m² 10x10 m 56 g Fleisch Blumenwiese Was erhalte ich pro Tag? *) *) um das Koppelprodukt bereinigte Daten 75 % Brot 4 % Kraftstoff 100 m² 10x10 m 24 % Fleisch Blumenwiese

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