Dank an. Leipziger Institut für Energie GmbH (IE Leipzig) Ludwig-Bölkow-Systemtechnik GmbH (LBST)

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1 Machbarkeitsanalyse für eine PTG-Hybridraffinerie Themenrunde 2: Technische Entwicklungen und Innovationen im Verkehr Vorstellung aktueller Forschungsergebnisse sowie Praxisaktivitäten Franziska Müller-Langer, Sebastian Dietrich, Konstantin Zech, Katja Oehmichen, Stefan Majer Jahreskonferenz zur Mobilitäts- und Kraftstoffstrategie der Bundesregierung Berlin 15. November 2016 Dank an Leipziger Institut für Energie GmbH (IE Leipzig) Ludwig-Bölkow-Systemtechnik GmbH (LBST)

2 Inhalt 1. Hintergrund 2. Technisches Konzept 3. Kosten und Treibhausgasminderung 4. Fazit 2

3 Hintergrund Ausgangslage Branchenziele Ziel 1 der IATA: CO 2 -neutrales Wachstum ab 2020 bedarf aller in DE abgehenden Flüge in PJ a Emissionen WTW in Mio. t CO 2 Ziel aireg in 2025: 10% Biokerosin (ca. 1 Mio. t a -1 HEFA) Ziel 2 der IATA: 50% Reduktion der CO 2 -Emissionen in 2050 ggü erneuerbares (Bio/PTL), durchschnittlich 80% THG-Minderung, fossil [PJ] Emissionen Well-to-Wake [Mio. t CO2] DBFZ 2015; Datenbasis: Gesamtbedarf bis 2050 entsprechend "Erneuerbare Energien im Verkehr", MKS 2015 Emissionen ohne Klimawirkung in großen Höhen 3

4 Hintergrund Untersuchungsrahmen 4 Dampfreformierung Dampfreformierung Dampfreformierung Dampfreformierung Palmöl Rapsöl Altspeiseöle/-fette Dampfreformierung Palmöl Rapsöl Altspeiseöle/-fette

5 TOP 2 Kosten und Wirtschaftlichkeit Überblick Konzeptvarianten (Szenario 1) Strombereitstellung (für PTG), konstant, H 2 aus PTG Rohstoff Hauptprodukt Alternativszenarien 2:, dynamisch/kostenorientiert, 3: Inselstrom EE aus Eigenversorgung 4: Dampfreformierung von, 5: Dampfreformierung von, 6: Reformierung anlagenintern anfallender Nebenprodukte (z.b. Propan, ) 7: Palmöl (ökonomischer Anreiz), 8: Rapsöl (regionaler Anreiz), 9: UCO (ökologischer Anreiz) 10: 5

6 Technisches Konzept Massebilanz Sinnvolle Kombination zur Erzeugung von 970 GWh el a -1 für : 360 MW Wind (ca. 0.8% der install. Leistung in DE) und 250 MW PV (Rekord-Solarpark mit 6,25 km² Fläche, ca. 0,7%) 10%-Ziel ca. 1,1 Mio. t in 2025 PTG-Konzept ca. 1/5 Ölerträge etablierte Phase einer Jatrophaplantage: 0,5-2,2 t (ha a) -1 Flächenbedarf für 500 kt a -1 : ca ha (global derzeit ca. 1 Mio. ha) DBFZ 11/2016 6

7 Gestehungskosten in EUR t -1 (*) Kosten und Treibhausgasminderung Gestehungskosten Variable Betriebskosten (Pflanzenöl) Variable Betriebskosten (/) Variable Betriebskosten (el. Strom) Variable Betriebskosten (sonstige) Fixe Betriebskosten Kapitalkosten (ure) 500 Kapitalkosten (Anlage) Erlöse () Erlöse () 0 Erlöse () Erlöse () -500 DBFZ 11/2016 Szen.1 Szen. 2 Dynam. Strom Szen. 3 EE-Inselbetrieb Szen. 4 Szen. 5 Szen. 6 Szen. 7 Rapsöl Szen. 8 Palmöl Szen. 9 UCO Szen. 10 optimiert* Total preis derzeit 7

8 THG-Minderungspotenzial in % Kosten und Treibhausgasminderung THG- Emissionen & -minderung 50 Prozess und Rohölbereitstellung und -aufbereitung produktion 30% 40% THG-Emissionen in gco 2 -Äq. MJ % 60% 70% 80% 10 90% 0 Szen. 1 Szen. 2 Dynam. Strom Szen. 3 EE-Inselbetrieb Szen. 4 Szen. 5 Szen. 6 Szen. 7 Raps Szen. 8 Palmöl Szen. 9 UCO Szen. 10 optimiert 100% DBFZ 11/2016 LCA gemäß RED 8

9 Gestehungskosten in EURct MJ -1 60% THG-Minderung Kosten und Treibhausgasminderung THG versus Gestehungskosten 5,00 4,50 4,00 3,50 3,00 2,50 2,00 1,50 1,00 Szen. 3 EE-Inselbetrieb Szen. 9 UCO Szen. 5 Szen. 6 Szen. 4 Szen. 1 Szen. 2 Dynam. Strom Szen. 10 optimiert Szen. 7 Raps Worste case Szen. 8 Palmöl preis fossil 0,50 0,00 Best case THG-Emissionen in g CO 2 -Äq MJ -1 DBFZ 11/2016 9

10 Fazit Für Klimafreundlichen Verkehr bis 2050 klarer politischer Wille und konkrete Umsetzungsmaßnahmen >> nachhaltige Energieträger dabei wesentlicher Baustein Puzzlestrategie unterschiedliche erneuerbaren Optionen erforderlich >> Edukt- und Produktdiversifizierung Biomasse- und strombasierte Technologien mit einer Reihe bislang ungenutzter Synergien >> höheres Potenzial an erneuerbarem Kohlenstoff (C) erschließbar PTG-Hybridraffinerie analog vergleichbarer Ansätze immer Hersteller mehrerer Produkte >> hier: für Luftfahrt und für Straßenverkehr Gestehungskosten prohibitiv hoch, derzeitige Option für HVO/HEFA ( über ) vergleichsweise günstiger >> Option (Beimischungs-)Quote THG-Minderungspotenzial maßgeblich vom eingesetzten biogenen Rohstoff und von der erzeugung abhängig >> nur bei EE-Strom sinnvoll 10

11 Smart Bioenergy Innovationen für eine nachhaltige Zukunft Ansprechpartner Dr.-Ing. Franziska Müller-Langer Tel. +49 (0) Info Monitoring Biokraftstoffsektor: oad/referenzen/dbfz_reports/dbfz_r eport_11_3.pdf DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH Torgauer Straße 116 D Leipzig Tel.: +49 (0)