Bioenergie aus der Landwirtschaft: Das große ungenutzte Potenzial?

Transkript

1

2

3 Highlights aus der Bioenergieforschung 2. Dezember Bioenergie aus der Landwirtschaft: Das große ungenutzte Potenzial? Lukas Kranzl Gerald Kalt

4 Fragestellung Was ist die Bedeutung landwirtschaftlicher Biomasse als zukünftige Energie- und Rohstoffbasis (Österreich, EU, global)? Was sind Einflussfaktoren auf die künftige Verfügbarkeit landwirtschaftlicher Biomasse-Potenziale? Wie sind verschiedene Nutzungspfade und Kulturarten vergleichend zu bewerten? 2

5 Landwirtschaftliche Biomasse in Österreich, (, Kraftstoffe 2009) Ethanol 8% Pflanzenöl 2% Biogas 20% Festbrennstoffe 2% Biodiesel 68% 29 PJ landwirtschaftliche Biomasse 2% des gesamten Primärenergieverbrauchs 15% der gesamten Biomasse-Nutzung Flächenbedarf: ca ha (entspricht knapp 40% der österreichischen Ackerfläche) Netto-Flächenbedarf *: ca ha (entspricht ca. 24% d. österr. Ackerfläche) *) Berücksichtigung der als Futtermittel genutzten Nebenprodukte (Berechnung auf Basis des Heizwertes) 3

6 Tonnen Biodiesel Produktion, Import, Export Biodiesel Quelle: UBA PJ Export Import Produktion Versorgungsbilanz: Pflanzliche Öle Tonnen (pro Wirtschaftsjahr) / / / /02 Quelle: Statistik Austria 2002/ / / / / /08 /2009 Importe Erzeugung Verwertung Industrie Nahrungsverbrauch und Verarbeitung Exporte 5

7 Since 2004 Task leader: Copernicus Institute Utrecht University, Andre Faaij, Martin Junginger, Essent, Peter Paul Schouwenberg Austria, Belgium, Brazil, Canada, Denmark, Germany, Finland, Italy, Japan, Netherlands, Norway, Sweden, UK, USA (expressed interest: Australia, Ireland)

8 Biodiesel-Produktion und internationaler Handel (am Beispiel Österreich) t/a Demand for biodiesel production Net import rape oil Net import rape seed Domestic production rape seed Net import palm oil Austria Sources: UN Comtrade (2009), Eurostat (2009), EBB (2009), Kalt et al 7

9 Globale Transportrouten für Bioenergie Canada E. Europe & Russia W. Europe USA Japan Ethanol Wood pellets Veg. oils & biodiesel Brazil Argentina S. Africa Malaysia & Indonesia Australia Source: Junginger, Faaij, 9

10 Globale Biomassepotenziale Haupteinflussfaktor: Flächenbedarf für Nahrungsmittelproduktion Bauen et al. () Smeets et al. (2007) Hoogwijk (2003) Faaij () Bauen et al. () Doornbosch et Steenblik (2007) WBGU (2003) IFEU (2007) IEA (2007) - Bauen et al. () - Technisches Potenzial Nachhaltiges Potenzial Wirtschaftliches Potenzial Historische Nutzung EJ/a Eigene Darstellung auf Basis von WBGU (2009) und Dornburg et al. () 10

11 PJ/a PJ/a DE DE a b DE DE c a b c a PL PL PL PL IT IT IT b IT c Produktion Verbrauch Pot. Energiepflanzen Pot. forstliche Biomasse Pot. biogene Abfälle Produktion Verbrauch Pot. Energiepflanzen Pot. forstliche Biomasse Pot. biogene Abfälle Biomassepotenziale Vergleich zu Produktion und Verbrauch im Jahr in mitteleuropäischen Ländern: Gegenüberstellung der Potenziale nach (a) Thrän et al. (2005) (b) EEA (2006) (c) de Wit et Faaij () PJ/a AT AT a AT b AT c CZ CZ a CZb CZc HU HUa HU b HU c Produktion Verbrauch Pot. Energiepflanzen In vielen Ländern großes landwirtschaftliches Potenzial? Große Abweichungen in der Literatur! Hohe Abhängigkeit von getroffenen Annahmen! 50 0 Pot. forstliche Biomasse Pot. biogene Abfälle a b c SI SI SI SI SK SK a b c a b c SK SK DK DK DK DK 11

12 Biomasse-Potenziale Österreich PJ/a ? max. 11% des dzt.energieverbrauchs GWh/a > ha Ackerflächen Realistisch? Auswirkungen? Forstliche Biomasse Industrielle Biomasse Landwirtschaftliche Biomasse Altholz & biogene Abfälle Quelle: Kranzl, Kalt 12

13 PJ/a Landwirtschaftliche Primärenergie-Potenziale Österreich Biogas relevante Fraktionen Keine (geringe) Konkurrenz mit Nahrungsmittel produktion GWh/a Gülle Sonstige Pflanzenreste Getreidestroh Zwischenfrüchte Gras (extensives Grünland) Gras (Wirtschaftsgrünland) Zuckerrübe Sonnenblume Raps Körnermais Maissilage Miscanthus Kurzumtriebsholz Getreide Low Baseline High

14 Das Projekt ALPot Strategien für eine nachhaltige Aktivierung landwirtschaftlicher Bioenergie-Potenziale (ALPot) 14

15 Unter welchen Bedingungen produzieren Landwirte Energie? Entscheidungsstrukturen (innovative, traditionelle, utilitaristische Betriebe) Art des Betriebs (Tierhaltung vs. Marktfruchtbetriebe, Voll- oder Nebenerwerb...) Sonstige hemmende oder begünstigende Faktoren (Risikobereitschaft, Präferenzen, Werthaltungen, Liquidität, bevorstehende Investitionen, Hofübernahme...) Fläche mit Energieträgerproduktion Landwirtschaft in % der Gesamtfläche Pro Trend Contra Pro 21 % 28 % 30 % Trend 8 % 10 % 12 % Contra 4 % 5 % 6 % Quelle: AlPot: AEA/AGRIEN Opportunitätskosten?! 15

16 Vergleich landwirtschaftlicher Biomasse-Pfade Hinsichtlich der Kriterien Wirtschaftlichkeit, Einsparung fossiler Energieträger und Effizienz zur Treibhausgaseinsparung weisen die verschiedenen Nutzungspfade von Energiepflanzen große Unterschiede auf. Kurzumtriebspflanzen stellen hinsichtlich dieser Kriterien die sinnvollste Form der Energiepflanzenproduktion dar. (Insbesondere aufgrund der guten Wirtschaftlichkeit der Wärmeerzeugung mit Holz). Nutzung von Abfällen, Nebenprodukten, Zwischenfrüchten, etc ist i.a. hinsichtlich effizienten Ressourcenumgangs (und meist auch bzgl. THG-Bilanz) sinnvoll. 16

17 Diskussion, Schlussfolgerungen 17

18 Was könnten Implikationen global verstärkter lw Biomasse- Produktion (und über-regionalem Biomasse-Handel) sein? Sicherstellung einer stabilen Biomasse-Versorgung Weitere Substitution fossiler Energie durch Biomasse Ausschöpfung All diesen der Punkten zentralen muss höchste benefits Priorität der Bioenerige eingeräumt einer werden! künftigen nachhaltigen Gesellschaft: Speicherbarkeit, Und: das gilt Handelbarkeit, unabhängig... von der... weiteren Entwicklung der Bioenergie! Zusätzlicher Druck auf die landwirtschaftliche Produktion mit Implikationen hinsichtlich Ressourceneinsatz, Intensivierung,... Zus. Druck auf Landnutzungsänderung: Subsistenz-Landwirtschaft Marginal land => marginalisierte Menschen? THG-Emissionen aufgrund von (indirekten) Landnutzungsänderungen Zus. Druck auf Biodiversität Zus. Druck auf Wasser-Resourcen Zusätzlicher Druck hinsichtlich sozialer Standards... Starke politische Rahmenbedingungen! 18

19 Flächenkonkurrenz (1) Intensivierung, Ertragsteigerungen Industrieländer Entwicklungsländer Ökologische, soziale Folgen? Neue Anbauflächen Schwach genutzte Flächen Marginal lands? Rückgang, bzw. Veränderung Lebensmittelkonsum Globale Bevölkerungsentwicklung? Hunger Fleischkonsum Überversorgung mit Nahrungsmitteln z.b. in Europa, USA... 19

20 Flächenkonkurrenz (2) Ernährungsgewohnheiten: Je weniger Fleisch wir essen desto mehr Bioenergie können wir nachhaltig bereitstellen! Verschwendung (1) oder: Nahrungsmittel Je weniger Nahrungsmittel im Müll landen, desto mehr Bioenergie können wir nachhaltig bereitstellen! Verschwendung (2) oder: Konsummuster Je weniger Papier wir verbrauchen, desto mehr Bioenergie können wir nachhaltig bereitstellen! Verschwendung (3) oder: Energie Je weniger Energie wir verbrauchen, desto weniger Biomasse brauchen wir, um regenerativen Anteil sicherzustellen! Erträge, Ertragssteigerungen? (food und non-food) Landnutzungsmanagement? Auswirkung von höheren Lebensmittelpreisen? 20

21 Schlussfolgerungen Lw. Biomasse in Österreich derzeit v.a. dünge- und pflegeintensiven Energiepflanzen in Form biogener Kraftstoffe und Biogas. Erstere zum Großteil importiert. Bei derzeitigen Verbrauchs- und Ertragsniveaus führt Ausweitung des Energiepflanzenanbaus zu zunehmender Flächenkonkurrenz, Intensivierung und verstärkter Preiskopplung zwischen Energie- und Agrarmärkten. Land wird zunehmende knappes Gut! Im längerfristigen, globalen Kontext entscheidende Faktoren : Bevölkerungsentwicklung und Ernährungsgewohnheiten Steigerung der Erträge durch Züchtung, neue Energiepflanzen etc. Kriterien für Nachhaltigkeit (Landnutzungsänderungen, Umweltschutz, Biodiversität etc.) Effiziente Biomasse-Pfade: z.b. Stroh, Pflanzenreste, überschüssige Grünlanderträge, Zwischenfrüchte, Ligno-Zellulose?!, Bioraffinerien?! Achtsamer Umgang mit beschränkten Ressourcen! 21

22 Weitere Informationen: