Zukunftsperspektiven für flüssige Brennstoffe

Transkript

1 Zukunftsperspektiven für flüssige Brennstoffe Frankfurt, Joachim Grodt

2 Primärenergieverbrauch 2004 Deutschland

3 Weltweite Ölreserven und -ressourcen 2004

4 Perspektiven für flüssige Brennstoffe Hohe Energiedichte Ideal zur Bevorratung Beitrag zur Versorgungssicherheit Flexible Versorgungsstrukturen Ausgereifte Anwendungstechnik Niedrige Schadstoffemissionen, hohe Geräteeffizienz Niedriger Primärenergiefaktor

5 Primärenergiequellen auf der Erde Erdwärme Thermal-Wässer Vulkanismus Mondanziehung Gezeiten Kernkraft Kernspaltung Kernfusion Sonnenstrahlung

6 Primärenergiequelle Sonne Wärme thermische Solarkollektoren Licht - Photovoltaik Wind - Windräder Wasserkraft - Wasserturbinen, Wasserräder Organische Substanz Fossile Brennstoffe (Kohle, Heizöl, Erdgas) Nachwachsende Brennstoffe (BioFuel, SynFuel)

7 Biobrennstoffe der ersten Generation Pflanzenöle Rapsöl Sonnenblumenöl Sojaöl Palmöl FAME Pflanzenöle Rapsöl Sonnenblumenöl Sojaöl Palmöl Tierische Fette Gebrauchte Speiseöle

8 Pflanzenöle einfache Herstellung vergleichsweise preisgünstig energetische Nutzung der Frucht (Heiz) Technik muss angepasst werden begrenzte Lagerstabilität günstige WGK

9 FAME Herstellung aufwändiger als Pflanzenöl Teurer als Pflanzenöl, teurer als HEL, billiger als DK (inkl. Steuer) Energetische Nutzung der Frucht (Heiz) Technik muss angepasst werden (Polymere, Kupfer) Lagerstabilität höher als bei Pflanzenöl, geringer als bei HEL Günstige WGK

10 FAME als Mischkomponente für Heizöl EL Ähnliche Produkteigenschaften FAME und Heizöl EL sind mischbar Grundsätzliche Eignung der Heizungsanlagen ist gegeben Schwierigkeiten im Vergleich zu Heizöl EL Langzeitlagerung (Stabilität) Enger Siedebereich Hoher Wassergehalt (Potenzial für mikrobiologischen Befall) Einfluss von FAME auf Kunststoffteile in Pumpen, Ölzählern, Filtern, Zuleitungen, Tanks

11 Biobrennstoffe der zweiten Generation BTL (Biomass To Liquids) Gesamte Pflanze Pflanzenöle Gebrauchte Speiseöle Tierische Fette Müll Gülle Alle Kohlenstoffhaltigen Rohstoffe

12 Biomass to Liquids (BTL) Synthetischer Brennstoff Synfuel Sunfuel Synthese vergleichbar zu GTL oder CTL-Prozessen

13 Synthetische Brennstoffe aus Biomasse (BTL) Gesamte Biomasse (Ganzpflanzen) nutzbar Brennstoffe können anforderungsgerecht synthetisiert werden Keine zusätzlichen Anforderungen an Heiztechnik Aufwändige Herstellung (Preis, große Einheiten erforderlich)

14 Nutzung von Biomasse in der Mineralölraffinerie Biomasse zur (teilweisen) Energieversorgung der Raffinerie Für Verarbeitungsprozesse in Raffinerie wird Energie benötigt (ca. 6 % bezogen auf die hergestellten Produkte) Senkung des Primärenergiebedarfs Zugabe von Pflanzenölen in Produktströme in der Raffinerie Crackanlagen, Hydrierung

15 BIO-Brennstoffe Energieträger ist erneuerbar Brennstoffe können mit vorhandener Technologie genutzt werden (Wertschöpfungspotenzial) Geschlossener CO 2 Kreislauf Primärenergiefaktor (EnEV) ist gering Unterstützung der heimischen Landwirtschaft

16 Perspektiven für BIO-Brennstoffe BIO-Brennstoffe können zukünftig einen Beitrag zur Energieversorgung leisten Vor der problemlosen Verwendung steht ein erheblicher Entwicklungsbedarf Kooperation verschiedener Wirtschaftsbereiche erforderlich Öle Fette Biomasse

17 Flüssige Energieträger haben Zukunft Ideales Speichermedium für regenerative Energie Optimale Verbrennung mit höchster Energieeffizienz Erprobte Einbindung von Solarthermie Energiebedarfsreduzierung im Wärmemarkt spricht für dezentrale Systeme

18 Ausblick Technisches Know how für die Entwicklung flüssiger Brennstoffe vorhanden FAME Beimischungen (5 %) im Diesel seit 2004 Beimischungen von Bioethanol im Ottokraftstoff geplant Anwendungstechnische Fragen für den Einsatz im Heizöl müssen noch geklärt werden

19 Parameterstudie FAME und Pflanzenöl Ermittlung der Betriebsgrenzen für die Zumischung von Pflanzenölen und FAME zu Heizöl EL Rapsöl und RME aus einer Charge werden jeweils mit 5, 10, 15, 20, 25 und 50 % mit Heizöl schwefelarm gemischt Bis zu 50 % FAME und bis zu 10 % Rapsöl sind möglich Ergebnisse sind die Basis für die weiteren Untersuchungen

20 Langzeituntersuchungen an 11 Feldanlagen Zielsetzung: Praxisrelevante Erkenntnisse zur Betriebssicherheit und Produkteigenschaften im Langzeitversuch 2 Anlagen mit 0,5 % FAME 2 Anlagen mit 5 % FAME 3 Anlagen mit 20 % FAME 2 Anlagen mit 5 % Pflanzenöl (Rapsöl) 2 Anlagen mit 10 % Pflanzenöl (Rapsöl)

21 Werkstoffprüfung und Beständigkeit Ausschreibung: Untersuchung zum Einfluss von FAME- Blends auf die Beständigkeit der Installationswerkstoffe. Untersuchungsreihe für verschiedene Blends Quellverhalten, Zug- und Kerbschlagfestigkeit Kooperation mit Komponentenherstellern Begleitende Analytik

22 Lagerung und Langzeitstabilität Ausschreibung: Untersuchung zur Produktqualität von FAME-Blends bei der Langzeitlagerung Untersuchungsreihe für verschiedene Blends, z. B. in Klimaschränken Projektdauer ca. 24 Monate Begleitende Analytik

23 Vergleichsuntersuchungen Anwendungstechnik Ausschreibungen für Hochschuleinrichtungen Parallele Vergleichsuntersuchungen Installationswerkstoffe und Installationsausführungen Laufzeit 9 Monate Begleitende Analytik Kooperation mit Geräteherstellern

24 Vergleichsuntersuchung an der FH Osnabrück Zielsetzung: Untersuchung zum Einfluss des Installationswerkstoffes Kupfer auf die Produktqualität und Betriebssicherheit Zweistranginstallation mit Kupfer Zweistranginstallation mit Edelstahl Heizöl EL schwefelarm mit 20 % FAME Begleitende Analytik

25 Mitgliederversammlung der ÜWG Frankfurt 2006 Der Energieträger Heizöl EL Innovationen für noch mehr Wettbewerbsfähigkeit