Bioenergie: Gesamtwirtschaftliche Wirkungen, internationale Aspekte und Szenarien

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1 Bioenergie: Gesamtwirtschaftliche Wirkungen, internationale Aspekte und Szenarien 54. AWI Seminar 1. Oktober 2013 Lukas Kranzl, TU-Wien

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5 Inhalt Historischer Überblick über Biomasse-Nutzung, internationaler Handel Potenzial-Analysen Szenarien Ökonomische Aspekte Globale, europäische und österreichische Ebene 5

6 Basis laufender und abgeschlossener Projekte Technology Gaps bei der Erreichung der Klimaziele 2050: Bioenergie-Technologien, Ressourcen und Nachhaltigkeit. Auftraggeber: BMVIT Abgeschlossen, Endbericht wird in Kürze veröffentlicht: IEA Bioenergy Task 40: Sustainable bioenergy markets and international trade: Securing Supply and Demand, laufend ( Gesamtwirtschaftliche Analyse des österreichischen Bioenergie-Sektors, abgeschlossen 2011 Strategien für eine nachhaltige Aktivierung andwirtschaftlicher Bioenergie-Potenziale, abgeschlossen

7 STATUS QUO UND HISTORISCHE ENTWICKLUNG 7

8 Struktur globaler Endenergieverbrauch, 2009 Quelle: (REN21, 2011), eigene Darstellung 8

9 Dynamische Entwicklung bei biogenen Kraftstoffen (am Bsp. Biodiesel) Entwicklung Biodieselnutzung nach Weltregionen Globaler Pflanzenölkonsum nach Nutzungsarten Quelle: (EIA 2012b), eigene Berechnungen und Darstellung Quelle: (USDA 2012), (EIA 2012b), eigene Berechnungen und Darstellung 10

10 Biomassenutzung in der EU-27 (1) Quelle: (Eurostat 2011), eigene Darstellung 12

11 Biomassenutzung in der EU-27 (1) Quelle: (Eurostat 2011), eigene Darstellung 13

12 Biomasse-Primärenergieeinsatz in Österreich (1) Quelle: Statistik Austria (2011) 14

13 Biomasse-Primärenergieeinsatz in Österreich (2) Quelle: Statistik Austria (2011) 15

14 Importe und Exporte von biogenen Energieträgern in Österreich Anmerkung: basierend auf den Energiestatistiken. a) Inkludiert alle Biomassetypen außer Holzscheite b) Inkludiert Pflanzenöle, reine Biodiesel und E85 c) Aus dem Vergleich mit anderen Handelsstatistiken ergibt sich, dass die Kategorie Pellets und Briquettes auch unverarbeitete Energiehölzer inkludiert. Quelle: Kalt & Kranzl (2011) basierend auf Statistik Austria (2011c) 16

15 STATUS QUO UND HISTORISCHE ENTWICKLUNG: ZWISCHEN-FAZIT 17

16 Zwischen-Fazit Biomasse stellt global, in Europa und Österreich wesentlichen Anteil erneuerbarer Energie Traditionelle Biomasse überwiegt bei weitem (v.a. global) Starke Dynamik in den letzten Jahren, v.a. bei Stromerzeugung und biogenen Kraftstoffen Verdopplung des Biomasse-Primärenergieeinsatzes in Österreich seit Mitte der 1990er Jahre Verdopplung des Biomasse-Primärenergieeinsatzes in EU-27 seit ca

17 POTENZIAL-ANALYSEN 19

18 Energy generation Potenziale: unterschiedliche Definitionen Theoretical potential Historical deployment Technical potential Maximal time-path for penetration (Realisable Potential) Barriers (non-economic) Economic Potential (without additional support) Policy, Society 2020 R&D Mid-term potential Additional realisable mid-term potential (up to 2020) Achieved potential (2005) Long-term potential Source: Resch 2009

19 Globale Biomasse-Potenziale 2030 und 2050 Quelle: (Kalt 2010) basierend auf Zusammenstellungen nach (WBGU 2008) und (Dornburg et al. 2008); Weitere Quellen: (Bauen et al. 2009), (Smeets et al. 2007), (Doornbosch & Steenblik 2007), (Haberl et al. 2010), eigene Ergänzungen und Darstellung 21

20 Globale Biomassepotenziale nach Ressourcenarten Kommentare: Bei (Smeets et al. 2007) sind forstliche Potenziale (Restholz) in "Abfälle & Reststoffe enthalten; die Potenzialanalyse in (Haberl et al. 2011) beschränkt sich auf landwirtschaftliche Biomasse. 22

21 Biomasse-Potenziale Europa Abkürzungen: TP: Technisches Potenzial, WP: Wirtschaftliches Potenzial,UP: Umweltverträgliches Potenzial, TR: Türkei, BY: Weißrussland, UA: Ukraine, NO: Norwegen, CH: Schweiz, W-, M- & O-Europa: West-, Mittel- und Osteuropa) 24 Quelle: (Kalt 2010) nach (Rettenmaier et al. 2010), eigene Überarbeitung und Erweiterung

22 Biomasse-Potenziale: Landnutzung und verfügbarkeit als wesentlicher Treiber Intensivierung, Ertragsteigerungen Industrieländer Entwicklungsländer Ökologische, soziale Folgen? Klimawandel?! Neue Anbauflächen Schwach genutzte Flächen Marginal lands? Rückgang, bzw. Veränderung Lebensmittelkonsum Globale Bevölkerungsentwicklung? Hunger Fleischkonsum Überversorgung mit Nahrungsmitteln z.b. in Europa, USA... 25

23 POTENZIAL-ANALYSEN: ZWISCHEN-FAZIT 26

24 Biomasse-Potenziale: Zwischen-Fazit Ernährungsgewohnheiten: Je weniger Fleisch wir essen, desto mehr Bioenergie können wir nachhaltig bereitstellen! Verschwendung (1): Nahrungsmittel Je weniger Nahrungsmittel im Müll landen, desto mehr Bioenergie können wir nachhaltig bereitstellen! Verschwendung (2): Konsummuster Je weniger Papier wir verbrauchen, desto mehr Bioenergie können wir nachhaltig bereitstellen! Verschwendung (3): Energie Je weniger Energie wir verbrauchen, desto weniger Biomasse brauchen wir, um hohen regenerativen Anteil sicherzustellen! Erträge, Ertragssteigerungen? (food und non-food) Landnutzungsmanagement? Auswirkung von höheren Lebensmittelpreisen? 27

25 SZENARIEN 28

26 IEA-Szenarien des globalen Primärenergieverbrauchs nach Energieträgern Quelle: (IEA 2011b), eigene Darstellung 29

27 Bioenergie-Einsatz in globalen Energieszenarien Quelle: IPCC SRREN 30

28 Bioenergie-Anteil in EU-Energy-Roadmap- Szenarien Quelle: (European Commission 2011) 33

29 Struktur der Biomassenutzung in EU-Energy- Roadmap-Szenarien Quelle: (Eurostat 2011), (European Commission 2011), eigene Berechnungen und Darstellung 34

30 Biomasseaufkommen in EU-Roadmap-Szenarien (EU-27) Quelle: (European Commission 2011), eigene Berechnungen und Darstellung 35

31 SZENARIEN ZWISCHEN-FAZIT 36

32 Zwischen-Fazit Biomasse spielt in allen Energie-Szenarien auf globaler und europäischer Ebene eine relevante und meist zunehmende Rolle Auf globaler Ebene gehen viele Szenarien von einer Verdopplung bis Verdreifachung des Biomasse- Primärenergieeinsatzes bis 2050 aus (je nach Klimaschutzanstrengung) EU-Energy-Roadmap-Szenarien zeigen Anstieg um 60% bis 170% bis

33 ÖKONOMISCHE ASPEKTE 38

34 cost of GHG mitigation ( /t CO 2 -Eq.) Ökonomischer Vergleich Holz-basierter Biomasse- Nutzungspfade (2010) Heat generation 300 ethanol CHP (mode 1) CHP (mode 2) 2nd generation biofuels FT diesel SNG GHG mitigation (kg CO 2 -eq./mwh biomass,lhv ) Quelle: Kalt

35 cost of GHG mitigation ( /t CO 2 -Eq.) Ökonomischer Vergleich Holz-basierter Biomasse- Nutzungspfade (2030) Heat generation CHP (mode 1) CHP (mode 2) 2nd generation biofuels FT diesel 50 ethanol SNG Quelle: Kalt GHG mitigation (kg CO 2 -eq./mwh biomass,lhv ) 40

36 Wertschöpfung (M ) Quelle: Kranzl et al Beschäftigung (VZÄ) Wertschöpfung und Beschäftigung Bioenergie in Österreich, nach Sektoren Kraftstoffe Betrieb Kraftstoffe Investition Strom Betrieb Strom Investition Wärme Betrieb Wärme Investition Gesamt 0 Kraftstoffe Betrieb Kraftstoffe Investition Strom Betrieb Strom Investition Wärme Betrieb Wärme Investition Gesamt Netto-Effekt 2009: 1,5 Mrd Wertschöpfung, VZÄ Durch Entwicklung am KWK- und Pelletkesselmarkt 2006/2007 relativ starke Schwankung 41

37 Makroökonomische Effekte Direkte Effekte + Indirekte Effekte + Primäre Effekte + Sekundäre Effekte + Brutto-Effekte + Substitutionseffekte - Private Budgeteffekte - / + Öffentliche Budgeteffekte - / + Netto-Effekte + / -

38 Beschäftigung nach Technologien und Effekten 2009 Anlagenexport Kraftstoffe Biogas-Einspeisung Flüssige biogene Anlagenexport KWK Feste Biomasse - KWK Biogas Pelletsexporte Kesselexporte Nahwärme Private Budgeteffekte Kraftstoffe Private Budgeteffekte Entfall Mineralölsteuer im allgemeinen bei Wärme stark positiv! Hackgut (einzel) Kesselexporte spielen Pellets keine unwesentliche Rolle Scheitholz und weisen nur positive Effekte auf Pelletskessel höhere Investitions- Beschäftigung als 2009 (VZÄ) direkt Investition Betriebseffekte: In Relation indirekt Investition induziert Investitionzum Bestand dynamischere öffentliche Budgeteffekte Öffentliche Investition Budgeteffekte Investition > 0 Substitionseffekte Investition Entwicklung als bei direkt Betrieb Investitionszuschüsse werden also indirekt Betrieb Scheitholzkesseln induziert Betriebüberkompensiert durch andere öffentliche private Budgeteffekte Betrieb öffentliche Budgeteffekte Einnahmen Betrieb (MWSt., Lohnsteuer, )! Substitionseffekte Betrieb 43

39 ÖKONOMISCHE ASPEKTE ZWISCHEN-FAZIT 45

40 Zwischen-Fazit Wärmebereitstellung durch Biomasse ist im allgemeinen ökonomisch attraktiv und führt zu relevanten positiven makroökonomischen Effekten Wirtschaftlichkeit (und makrökonomische Bilanz) von KWK- Anlagen hängt wesentlich von Höhe der Biomasse-Preise und Ausmaß ausgekoppelter Wärme ab 2nd generation biofuels bleiben (auch unter Berücksichtigung möglicher Lerneffekte) in den kommenden Jahrzehnten deutlich teurer und bringen geringere CO2-Einsparung Ökonomische Analysen müssen allerdings auch NACHFRAGESEITIGE Potenziale berücksichtigen! 46

41 ROLLE DER BIOMASSE? 47

42 Rolle der Biomasse in einem nachhaltigen, lowcarbon-energie-system, einer bio-based-economy? Heizen? Strom? Materialien? Kraftstoffe? 48

43 Weitere Informationen: Lukas Kranzl Energy Economics Group, Vienna University of Technology tel: web: #49