Biomasse in Österreich: Potenziale 2050 Lukas Kranzl, Gerald Kalt

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1 Biomasse in Österreich: Potenziale 25 Lukas Kranzl, Gerald Kalt Energy Economics Group TU Wien Biogas-Spezialberater/-innen Modul

2 Struktur Einleitung: Potenzialbegriff, Strukturierung des Biomasse-Potenzials, methodische Aspekte Forstwirtschaftliche Biomasse Landwirtschaftliche Biomasse Sonstige biogene Abfälle und Nebenprodukte Zusammenfassung der Potenziale, (Wirtschaftlichkeit), Bedeutung für Österreich 2

3 Energy generation Potenzial-Begriff Theoretical potential Historical deployment Technical potential Maximal time-path for penetration (Realisable Potential) Barriers (non-economic) Policy, Society Economic Potential (without additional support) 22 R&D Mid-term potential Additional realisable mid-term potential (up to 22) Achieved potential (25) Long-term potential Quelle: Futures-e 29 3

4 z.b.: BfW 29 Holz- und Biomasse-aufkommen 4

5 Einteilung Forstliche Biomasse: Scheitholz und Waldhackgut aus derzeit ungenutztem Zuwachs, Schlagrücklass und Durchforstungsreserven Industrielle Biomasse: Sägenebenprodukte (Rinde, Hackgut, Späne etc.) (Ablauge der Papierindustrie) Landwirtschaftliche Biomasse Energiepflanzen Zwischenfrüchte Pflanzenreste Grünlanderträge Gülle Sonstige Abfälle Altholz Sonstige biogene Abfälle 5

6 Methodik der Potenzialanalyse Ziel: Abschätzung der nachhaltig nutzbaren inländischen Potenziale unter Berücksichtigung ökologischer Restriktionen und konkurrierender Nutzung Methodik: Statische Potenzialanalyse (21) Analyse der Einflussparameter Dynamischen Entwicklung dieser Parameter (Szenarien) Ableitung dynamischer Potenziale (bis 25) 6

7 Einflussparameter Forstliche BM: Hauptparameter Jährlicher Zuwachs Mobilisierbarkeit Nachfrage nach Rundholz Ökologische Parameter Nachhaltigkeit Nährstoffkreislauf Industrielle BM: Landwirtschaftliche BM: Produktion der Sägeindustrie Nachfrage von Papier-, Zellstoff- und Plattenindustrie Importpotenziale Verfügbarkeit freier Flächen Aufkommen an Pflanzenresten Viehbestand Energiepflanzen-Mix Organische Düngung Nährstoffkreislauf Sonstige biogene Abfälle: Abfallaufkommen Mobilisierbarkeit 7

8 Forst- und industrielle Biomasse 8

9 Methodik Potenzial Forst- und industrielle Biomasse Bedarf der Sägeindustrie Inlandsaufkommen Sägerundholz Inlandsaufkommen Industrieholz Inlandsaufkommen Energieholz Bedarf von Papier-, Zellstoff-, und Plattenindustrie Importbedarf Sägerundholz Output Sägeindustrie Potenzial forstlicher Biomasse Gesamtes Inlandsaufkommen Inlandsproduktion Schnittholz Inlandsaufkommen SNP Importe Industrieholz & SNP Output Papier-, Zellstoff und Plattenind. Potenzial Rinde Potenzial SNP Potenzial Schwarzlauge Inlandsproduktion Papier, Zellstoff Platten Potenzial industrieller Biomasse 9

10 Holzflussbild Österreich 25 1

11 1. FM 1. fm/a KWK-Anlagen Heizwerke Pellets Prognosen Produktion Sägeindustrie Prognosen 15. Briketts Scheitholz Holzverbrauch Papierindustrie Holzverbrauch Plattenindustrie Energieholzverbrauch seit 2 und Prognosen bis Energieholzverbrauch seit 2 und Prognosen bis

12 Mio fm/a Industrielle Biomasse Holzverbrauch von Säge-, Papier und Plattenindustrie: 3 Sägeindustrie high Papier- und Zellstoffindustrie 25 Plattenindustrie 2 base low 15 high base 1 low high 5 Annahmen base low High: basierend auf Prognosen von Schwarzbauer (25), Inst. f. Holzforschung Low: starker Importrückgang 12

13 Szenarien Bezeichnung des Szenarios Papier- & Zellstoffind. Sägeindustrie Plattenindustrie Beschreibung Biomasse Max high low low Industrie Min low low low Industrie Basis base base base Industrie Max high high high Biomasse Min low high high Starker Verschiebung von stofflicher zu energetischer Holznutzung Hohe Importausfälle bei sämtlichen Holzsortimenten Geringes Wachstum der Industrien; geringe Steigerung der Importe Weiterhin starkes Wachstum sämtlicher Branchen der Holzindustrie Rückgang der Schnittholzproduktion; starkes Wachstum der übrigen Branchen 13

14 1. fm/a Waldinventur 2/ ungenutzter Waldzuwachs genutzter Waldzuwachs B K NÖ OÖ S St T V W 14

15 PJ/a Potenziale forstlicher und industrieller Biomasse Biomasse Max Industrie Min Industrie Basis Industrie Max Biomasse Min Waldholz SNP Rinde Schwarzlauge 15

16 Einflussfaktoren auf forstwirtschaftliche Potenziale Entwicklung Holz verarbeitende Industrie Mobilisierbarkeit (Kleinwald!) Ökologische und Naturschutz- Restriktionen Konkurrierende Nutzungsformen Klimawandel 16

17 Landwirtschaftliche Biomasse 17

18 Methodik landwirtschaftliche Biomasse 18

19 Landwirtschaftliche Biomasse Land- und forstwirtschaftliche Flächen: 7,54 Mio ha (9 % der ges. Bundesfläche) Ackerflächen Almen und Bergmähder (extensiv) 731 Forstwirtschaftlich genutzte Flächen 3.31 Dauergrünland 1.79 Wirtschaftsgrünland 98 Sonstiges extensives Grünland 151 Unproduktive Flächen 991 Dauerkulturen, Haus- und Nutzgärten 73 19

20 1. ha Verteilung land- und forstwirtschaftlicher Flächen % 9% 8% 7% 6% 5% 4% 3% 2% 1% B K NÖ OÖ S St T V W % B K NÖ OÖ S St T V W Ackerland Wirtschaftsgrünland Extensives Grünland Waldfläche Sonstige Flächen 2

21 Szenarien Flächenentwicklung Österreich 21

22 1. ha 1. ha Flächenpotenziale Flächenpotenziale für energetische Nutzung: Ackerfläche Wirtschaftsgrünland Extensives Grünland 22

23 PJ/a GWh/a Landwirtschaftliche Primärenergie- Potenziale Österreich Gülle Sonstige Pflanzenreste Getreidestroh Zwischenfrüchte Gras (extensives Grünland) Gras (Wirtschaftsgrünland) Zuckerrübe Sonnenblume Raps Körnermais Maissilage Miscanthus Kurzumtriebsholz Getreide Low Baseline High 23

24 Kraftstoffertrag [MWh/ha] Brutto-Hektarerträge Kraftstoffe 1. Generation Biogas aus Maissilage Ethanol aus Zuckerrübe Biogas aus Grassilage Ethanol aus Mais Biodiesel Ethanol aus Getreide

25 Kraftstoffertrag [MWh/ha] Brutto-Hektarerträge Kraftstoffe 2. Generation Holzvergasung - SNG FT-Diesel Lignozellulose-Ethanol

26 Einflussfaktoren auf landwirtschaftliche Potenziale Flächenverfügbarkeit /-nutzung Annahme zu Pflanzenmix Entwicklung Viehbestand (Ernährungsgewohnheiten) Entwicklung innovativer Fruchtfolgen, Zwischenfrüchte Züchterische Erfolge Klimawandel Mobilisierbarkeit: Motivationslage von Landwirten Nachfrageseite: Wärmeabnahme bei KWK, Einspeisung? Methodische Aspekte bei der Berücksichtigung von Koppelprodukten 26

27 Zusammenfassung Biomasse-Potenziale 27

28 PJ/a GWh/a PJ/a GWh/a Zusammenfassung Ergebnisse Forstliche Biomasse Industrielle Biomasse Landwirtschaftliche Biomasse Biomasse-Potenziale Österreich nach EEG 28 Altholz & biogene Abfälle Forstliche Biomasse Energiepflanzen Abfälle Biomasse-Potenziale Österreich nach EEA 26 28

29 Biomasse-Potenziale: Dynamik der Relationen Forstwirtschaft (Brennholz, Waldhackgut) Nutzung 25 Potenziale 25 Potenzial 23 Landwirtschaft (Energiepflanzen, landwirtschaftliche Nebenprodukte) Reststoffe (SNP, Rinde, Altholz, Ablauge etc.) 29

30 Wirtschaftlichkeit 3

31 /MWh /GJ /MWh /GJ Dynamische Angebotskurven (Beispiel) Ergebnisse der Potenzialanalyse Brennstoffpreise Preisszenarien 1 Potenzial: Baseline - Niedrigpreis 1 Potenzial: High - Hochpreis GWh/a GWh/a 31

32 Bedeutung für Österreich 32

33 No-Policy Wärme Nutzung 25 Heat-and- Power Prognose 21 Balanced- Policy Transport Strom Kraftstoffe 33

34 Anteil von Biomasse am Primärenergieverbrauch [%] Anteil inländischer Biomasse am Energieverbrauch 35% 3% historisch Prognose Szenarien 25% 2% 15% 1% 5% % historisch "Hochpreis-Effizienz-Max-Szenario" "Hochpreis-Effizienz-Szenario" "Niedrigpreis-Basisszenario" strichliierte Linien: keine Förderung von Biomasse durchgezogene Linien: Förderung biogener Wärme, Strom und Kraftstoffe transparente Linien: zusätzlich forcierte Förderung von biogenen Krafstoffen 34

35 Biomasse-Strategie 25 Strategien zur optimalen Erschließung der Biomassepotenziale in Österreich bis zum Jahr 25 mit dem Ziel einer maximalen Reduktion an Treibhausgasemissionen Laufzeit: Juni 26 Mai 28 Projekt im Rahmen der Energiesysteme der Zukunft 47

36 Einflussfaktoren auf Potenzial-Angaben und -Studien Voraussetzungen zum Verständnis und der Interpretation von Potenzialangaben: triviale Aspekte zur Systemabgrenzung: Welche Art von Potenzial-Angabe (theoretisch, technisch, ökonomisch?) Welche Fraktionen berücksichtigt? Welcher Zeitraum? Welcher Schritt in der Energiekette? (Primär-, Sekundär-, End-, Nutzenergie, Energiedienstleistung) Annahmen Pflanzenmix etc. (siehe oben) Gesamter Energieverbrauch (bei relativen Angaben, wie z.b. 15% des gesamten Erdgasverbrauchs) Bei ökonomischen Potenzialen: Preisniveau 48

37 Für weitere Informationen: 49