Kraftstoffe der Zukunft Ruhr-Symposium Dr. Dieter Walther, BP Global Fuels Technology Bochum

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1 Kraftstoffe der Zukunft Ruhr-Symposium 2009 Dr. Dieter Walther, BP Global Fuels Technology Bochum

2 Agenda Nachhaltige Mobilität Die wichtigsten Biokraftstoffe heute BP s Biokraftstoff-Entwicklungen Elektrische Antriebskonzepte Zusammenfassung 2

3 Motivationen für eine nachhaltige Mobilität Die hauptsächlichen Gründe für die Entwicklung einer nachhaltigen Mobilität sind: 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% 3

4 Ersatz für Diesel und Benzin - So werden aus Pflanzen nachwachsende Kraftstoffe hergestellt Energie von Getreide Landmaschinen Düngemitteln Landwirtschaft Raps Zuckerrüben/Weizen Rapsöl (pur) Ölmühle/Raffination Gärung/Destillation Rapsöl (raffiniert) Prozess- Energie oder Methanol Veresterung Veretherung Isobuten Biodiesel (FAME) ETBE Rohöl-Raffinerie (Co-Processing) Diesel HVO Ethanol Diesel-Motor Otto-Motor 4

5 EU Legislative Landscape Biofuels Directive Fuels Quality Directive EtOH Limit (EN228) Introduction of mechanisms to: 1.) Promote 2 nd Gen Biofuels 5.75% EC 2.) Exclude unsustainable Biofuels (GHG + deforestation) 10% EC 5% v/v 10% v/v Mandatory sustainability criteria Target for Road Transport which is mainly biofuels vs. fossil fuel 2010 GHG levels Lifecycle GHG Emission Reduction 2% 4% 6% CEN FAME Limit (EN590) 5% v/v 7% v/v 10% v/v? Requires agreement in May Currently high OEM resistance. Passenger Car GHG Targets ACEA Vol. Agree. 140 CO2 g/km 130 CO2 g/km Vehicles 95 CO2 g/km Other Measures 5 CO2 g/km 5 CO2 g/km Biofuels 5

6 Herausforderungen bei Biodiesel & Ethanol Kraftstoffe mit Bio-Anteil unterscheiden sich deutlich von rein fossilen Kraftstoffen Viel Entwicklungsarbeit ist nötig, um Kraftstoff-Formulierung und Additivierung an die (meist sub-optimalen) Eigenschaften der Bio-Komponenten anzupassen; nur so können Probleme in der Kompatibilität mit Fahrzeugen und Infrastruktur gelöst werden Biokraftstoffe der ersten Generation haben deutlich negative Auswirkungen auf manche Fahrzeuge, daher gibt es bei den Fahrzeugbauern große Bedenken, was den Einsatz von B10 und E10 angeht Fahrbarkeit Versprödung Stabilität Verbrauch Ölverdünnung Ablagerungen DPF-Kompat Kompat. Alkohol Aluminium- Korrosion Korrosion Verkokung von Einspritz-Düsen Kälteeigensch. Anhaltende öffentliche Kontroverse hinsichtlich Qualität, Nachhaltigkeit Nutzungskonkurrenz mit Lebensmitteln Zersplitterung vieler Märkte durch Nutzung regionaler und/oder Nischen-Komponenten 6

7 Signifikantes Wachstumspotential für Biokraftstoffe Globaler Biokraftstoffanteil an Otto- und Dieselkraftstoffen Volume (million barrels/day) Gesetzliche announced Vorgaben regulation 19% Bioanteil 11% Voraussichtliche Grenze der first generation Technologien Source: McKinsey, BP analysis, IEA2007 7

8 BP Biofuels: a focused strategy Focus auf Biokomponenten, die: Ethanol aus Zuckerrohr Brasilien den Druck auf Nahrungsmittel minimieren. wirkliche THG-Reduzierungen bieten. Advantaged molecules Biobutanol/HVO Advanced technology Lignocellulose Biokraftstoffe die heute einen wichtigen Beitrag liefern, spielen eine wichtige Rolle auf dem Weg zu besseren Biokraftstoffen für die Zukunft 8

9 BP Biofuels: Ethanol aus Zuckerrohr Tropical BioEnergia S.A. JV (BP 50%) $1 Mrd Investment 2 Ethanol Raffinerien, jede mit einer Jahreskapazität von 435 Millionen Liter. Lokal angepflanztes Zuckerrohr. THGs: Absenkung um bis zu 90%. Erste Raffinerie begann Produktion im September Erwartete Verarbeitung von 2.4 Millionen Tonnen Zuckerrohr im Jahr

10 Auf dem Weg zu Biofuels der 2. Generation Bessere Moleküle für Benzin: Biobutanol Alkohole und Derivative sind wertvolle Benzin-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 10

11 Biobutanol ein advantaged molecule (im Vgl. zu Ethanol) Geringerer Kraftstoffverbrauch Um 25% geringerer Kraftstoffverbrauch (mpg) aufgrund höherer Energiedichte Höherer Blendanteil in Benzin Um 60% höherer Anteil im Benzin möglich Anwendbar in bestehender Infrastruktur Kann direkt in der Raffinerie zugeblendet werden Kann auch in bereits existierenden Pipelines transportiert werden 11

12 Auf dem Weg zu Biofuels der 2. Generation Bessere Moleküle für Diesel: 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 12

13 Auf dem Weg zu Biofuels der 2. Generation Bessere Moleküle für Diesel: HVO Co-Processing: geradkettige Paraffine Separates Processing: verzweigte Paraffine HVOs sind reine Kohlenwasserstoffe HVOs haben keine explizite Blendlimitierung gemäß EN 590 HVOs haben eine sehr gute Zündwilligkeit (Cetanzahlen >80) HVOs führen nicht zu Ablagerungen und Motoröl-Verdünnung HVOs haben eine sehr gute Lager-Stabilität HVOs aus dem Co-Processing haben eine geringe Kältestabilität, HVOs aus dem separaten Processing können im Hinblick auf die Kältestabilität optimal eingestellt werden HVOs sind eine gute Ergänzung zu Biodiesel 13

14 Elektromobilität ist in aller Munde 14

15 Zugelassene Fahrzeuge mit altern. Antrieb Status Fahrzeuge Vehicles LPG CNG Hybride Elektro Quelle: Kraftfahrtbundesamt,

16 Entwicklungsprognosen zur Anzahl Elektro- Fahrzeuge in Deutschland Quelle: Elektromobilität Städte und Kommunen als Partner der Energieversorger; con energy unternehmensberatung; Juni

17 Batterietechnik und Strategie sind die Herausforderungen Batterie: Kosten? Sicherheit? Energiedichte? Lebensdauer/ Entladungstiefe/ Ladegeschwindigkeit? Batterieladespannung: 220 / 400V? Temperaturempfindlichkeit? Quelle: Mehdi Moussavi PhD: Advanced Energy Storage: Li-ion batteries for EV & HEV applications; CEA-LITEN, Grenoble France; 2008 Strategie: Woher kommt der Strom (Kohle?)? Fast charge oder Battery Swap (better place)? 17

18 BP kann ein Player im neuen Mobilitätsszenario werden Der Anteil an Elektrofahrzeugen im Fahrzeugbestand wächst vermutlich langsamer. Tankstellen werden weiter eine wichtige Rolle spielen. Herkömmliche Fahrzeuge werden noch in den kommenden Dekaden mit Diesel- und Ottokraftstoff betankt werden Hybridfahrzeuge benötigen ebenfalls klassischen Kraftstoff Elektroautos müssen aufgeladen werden. Die wenigsten Autofahrer verfügen über eine eigene Garage und schon gar nicht mit 400V. Hier bieten sich Tankstellen mit Schnellaufladestationen an. Elektromobilität steckt noch in den Kinderschuhen: wächst aber! Bildquelle: Elektro-Mobil-Freunde-München 18

19 Zusammenfassung Biokraftstoffe können einen Beitrag zum Klimaschutz leisten, wenn man es richtig macht Die gesetzlichen Rahmenbedingungen sind wesentlich BP will nachhaltig hergestellte Biokraftstoffe und ist hier in verschiedenen Bereichen aktiv All diese Ansätze haben ein immenses Potential, aber sie stecken noch in den Anfängen E-Mobilität ist in aller Munde, steckt aber noch in den Anfängen und die Richtung ist noch nicht entschieden Tankstellen werden auch in Zukunft eine Rolle spielen 19

20 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit 20