Bioenergie was sollte die Politik tun?

Institut für Betriebswirtschaft Bioenergie was sollte die Politik tun? Bericht über das Gutachten des Wissenschaftlichen Beirats für Agrarpolitik Prof. Dr. Folkhard Mai 2008

Gliederung 1. Bioenergie-Politik, Energiepreise, Agrarpreise 2. Beurteilung der Bioenergie-Politik 3.1 Klimaschutz 3.2 Versorgungssicherheit 3.3 Technologie-/Arbeitsmarktpolitik 3. Fazit und Empfehlungen

Weltmarktpreise für pflanzliche Produkte, 2006-2008 500 400 $ / t 300 200 Weizen 1) Mais 2) Sojaschrot 3) Zucker 4) 100 0 Jan. März Mai Juli Sept. Nov. Jan. März Mai Juli Sept. Nov. Jan. März 2006 2007 2008 1) Soft red winter, fob Gulf. 2) No. 2 yellow, Gulf. 3) Soybean meal, high protein, Central Illinois. 4) Refined sugar, fob Europe. Quelle: USDA-AMS; USDA-ERS; LIFFE eigene Berechnungen.

Weltproduktion Ethanol, nach Ländern Quelle: FO Licht, Impact of Biofuels on Commodity Markets (2007).

Getreide: Weltweite Produktion, Verbrauch und Lagerbestände seit 1978/79 Mio. t 2.000 1.500 Produktion 1.000 Verbrauch 500 davon: Futtermittel Lagerbestände 0 '78/79 '81/82 '84/85 '87/88 '90/91 '93/94 '96/97 '99/00 '02/03 '05/06 Quelle: USDA, eigene Berechnungen.

Einfluss der US-Ethanolproduktion auf den Weltgetreidemarkt Produktion 2) 1.481 Verbrauch 2) 1.448 1998/99 1999/00 2000/01 2001/02 2002/03 2003/04 2004/05 2005/06 2006/07 2007/08 1) 1.463 1.467 1.444 1.468 1.475 1.492 1.443 1.506 1.471 1.534 1.644 1.587 1.588 1.604 1.565 1.620 1.666 1.688 Überschuss + 33-4 -25-17 -63-64 + 57-16 -55-22 Mais-Einsatz für US-Ethanol (Mio. t) 16 18 25 29 34 41 54 79 Kumuliertes Defizit (tatsächlich): -176 Mio. t 100 50 0-50 -100 Lagerbestände fast halbiert (von 112 auf 52 Tage) 100 Kumuliertes Defizit bei 50 Nullwachstum US-Ethanol 0 seit 2000-50 (hypothetisch): -8 Mio. t -100 1) April-Prognose des USDA-WAOB. 2) Weltproduktion bzw. verbrauch von Weizen und Grob- / Futtergetreide in Mio. t. Quelle: USDA, ACTI, eigene Berechnungen.

Bioenergie boomt - national und global Der Boom hat zwei Ursachen: (1) Politik Subventionen, Verwendungsgebote (2) Markt Rentabilität durch hohe Erdölpreise Deutschland: Ohne die Politik hätte sich Bioenergie nicht auf das Ackerland ausgedehnt. Brasilien: Bei Erdölpreisen über 40 $/bbl ist Ethanol auch ohne Politikmaßnahmen rentabel und expansiv. ab 40 $/bbl: Welt-Agrarpreise folgen dem Erdölpreis!

Je höher der Erdölpreis desto stärker setzt sich Bioenergie (weltweit) auch ohne Politik durch, desto mehr werden Agrarpreise und Pachtpreise nach oben gezogen, desto stärker sinkt die Wettbewerbsfähigkeit der ineffizienten Bioenergie-Linien, desto mehr THG-Emissionen emittiert die globale Landwirtschaft. Ineffiziente Bioenergie-Linien bleiben unrentabel. Umweltpolitik wird Bioenergie bremsen.

Gliederung 1. Bioenergie-Politik, Energiepreise, Agrarpreise 2. Beurteilung der Bioenergie-Politik 3.1 Klimaschutz 3.2 Versorgungssicherheit 3.3 Technologie-/Arbeitsmarktpolitik 3. Fazit und Empfehlungen

Erneuerbare Energien Credo des Beirats Auf Dauer gibt es zu Erneuerbaren Energien keine Alternative! Wenn fossile Energien knapp werden, stellt sich die Weltwirtschaft automatisch auf Erneuerbare Energien um. Also abwarten? Nein! Der Klimaschutz erfordert eine schnellere Umstellung. Fokus auf das Kriterium Beitrag zum Klimaschutz

Erneuerbare Energien mehr als nur Bioenergie Wasserkraft Windenergie Fotovoltaik Geothermie Solarthermie Biomasse Welche dieser Technologien wird sich letztlich durchsetzen? Mit Solarthermie könnten wir mit 5% der Saharafläche den Gesamt- Energiebedarf der Welt decken Wir benötigen alle gleichzeitig, so schnell wie möglich!!

Potenziale der Solarthermie Potenzial in Südspanien und Nordafrika Produktionskosten 0,12 /kwh (0,06 /kwh bis 2015) HGÜ-Technik ( Strom-Autobahnen ) für Langstreckentransport Transportkosten: 0,02 /kwh (15% Verlust) Zur Komplett-Versorgung Europas mit jeglicher Energie: 500 x 500 km Hektarertrag 30-fach über Bioenergie, keine Flächen-Konkurrenz zu Agrar

Klimaschutz: Große Unterschiede bei den CO 2äq -Vermeidungskosten /t CO 2äq Biogas (Kraftstoff) Außerlandwirtschaftlicher Benchmark 800 700 600 500 400 300 200 100 0-100 Hack- schnitzel- Heizung Max aus anderen Studien Min aus anderen Studien Eigene Berechnungen Getreide- Heizung Biogas/ Gülle (Strom & Wärme) Biogas (Strom) Biogas (Strom & Wärme) Biogas Hack- Stroh Hackschnitzel (Einspei-schnitzelsung) HKW brennung Co-Ver- Co-Verbrennung Die meisten Bioenergie-Linien sind nicht effizient Biodiesel Ethanol (Weizen) Wärme Strom & KWK Kraftstoffe 1.700 Wenn Bioenergie, dann Biogas/Gülle, Stroh, Hackschnitzel (KUP) Quelle: Eigene Berechnungen, ergänzt nach Quirin et al. (2004), Specht (2003), Schmitz (2006), Leible et al. (2007), Weiske et al. (2007), Kalies et al. (2007), JCR (2007), Zah et al. (2007).

Klima-Ertrag pro Hektar (Netto CO 2äq -Vermeidung) 20 Wärme Strom & KWK Kraftstoffe t CO 2äq /ha 15 10 10 t 10 t 5 2 bis 3 t 0 Hack- schnitzel- Heizung Getreide- Heizung Biogas Biogas (Strom) (Strom & Wärme) Biogas Hack- Stroh (Einspeisung) HKW schnitzel- Co-Verbrennung Hackschnitzel Co-Verbrennung Biodiesel Ethanol (Weizen) Biogas (Kraftstoff) Biokraftstoffe: ertragsschwach; Biogas: ertragreich, aber teuer Stroh, Hackschnitzel (KUP) schneiden am besten ab Quelle: Eigene Berechnungen.

Bioenergie sogar klimaschädlich? Wirkungskette: Umwidmung von Agrarflächen für Bioenergie Preissteigerungen für Agrarprodukte Waldrodung CO 2 Grünlandumbruch CO 2 Intensivierung (N) N 2 O Beurteilung: Je mehr Bioenergie (auf Agrarflächen, in Nutzungskonkurrenz), desto größer die Risiken für den Klimaschutz Das Problem lässt sich mit Import-Zertifizierung nicht lösen

Versorgungssicherung: Was kann Bioenergie weltweit leisten? Welt-Ausstattung: 1,5 Mrd. ha Ackerland, 3 Mrd. ha Grünland, 4 Mrd. ha Wald Davon LF, die noch für Bioenergie verfügbar werden könnte: ca. 440 Mio. ha Davon 80% in Südamerika und Afrika, 50% in nur 7 Ländern: Angola, Kongo, Sudan, Brasilien, Argentinien, Bolivien, Kolumbien 440 Mio. ha * 100 GJ/ha = 44 EJ = 10% des Energieverbrauchs Große Unsicherheit bzgl. der Nahrungsmittelnachfrage ( westlicher Konsum für alle = 2,5 Mrd. ha zusätzliche LF ) Anteil der Bioenergie am Weltenergieverbrauch könnte von derzeit 10% auf maximal 20% steigen (aber mit Folgen...) Quelle: Eigene Berechnungen auf Basis OECD (2008).

Bioenergie von deutschen Feldern Schätzung für 2007, in % des Endenergieverbrauchs (EEV) Anteil Erneuerbare Energie am EEV 8½ % 2 / 3 1 / 3 Bioenergie 6 % 2½ % Sonstige (Wasser, Wind, Solar,...) 1 / 3 2 / 3 aus Ackerfrüchten 2 % 4 % aus Holz in Deutschland erzeugte Ackerfrüchte 1 % 1 % im Ausland erzeugte Ackerfrüchte

Versorgungssicherung: Was wäre in Deutschland möglich? Option A: Bioenergie für alle Verwendungsrichtungen 30% LF mit derzeitigem Bioenergie-Mix 2 bis 3 % des deutschen Energieverbrauchs (EEV) 30% LF mit Hackschnitzel-KWK (maximaler Energieertrag/ha) 9 % des deutschen Energieverbrauchs (EEV) Option B: Fokussierung auf den Kraftstoffbereich 30% LF für ½ Biodiesel, ½ Ethanol (Weizen) 17 % des deutschen Kraftstoffverbrauchs (ohne Flugbenzin) 30% LF für Biogas-Kraftstoff (maximaler Energieertrag/ha) 40 % des deutschen Kraftstoffverbrauchs (ohne Flugbenzin) Quelle: Wissenschaftlicher Beirat (2008).

Bioenergie und Arbeitsplätze: Technologieführerschaft ist positiv, Verdrängung der Tierproduktion wäre negativ 250 200 AK-Bedarf verschiedener landwirtschaftlicher Produktionszweige landwirtschaftliche Biogasanlage max nachgelagerter Bereich landwirtschaftliche Nahrungsmittelproduktion Akh/ha 150 100 50 min 10 100 120 max 120 min min 50 25 max 70 max 0 25 Milchprodukte Schweinefleisch Rindfleisch Biogas 35 min 20 45 Quelle: Nach Auer 2007, Berenz et al. 2007, BVDF 2007, Müller 2007, BMELV 2006, KTBL 2006ab, Weindlmeier 2006, FNR 2005, LfL 2003.

Zwischenfazit Wenn der Erdölpreis hoch bleibt, wird Bioenergie weltweit expandieren (auch ohne politische Förderung). Rentabilitätsschwelle ca. 40 $/bbl. In diesem Szenario werden die Agrarpreise hoch bleiben. Die deutsche Landwirtschaft profitiert, auch wenn sie selbst keine Bioenergie erzeugt. Die bisherige, stark segmentierte Förderung hat Vor- und Nachteile. Vorteil: Technologievorsprung auf breiter Front Exportpotenzial Risiko: Dauer-Subventionierung von Sparten (z.b. 2000 /ha Mais) Technologie-Durchbrüche können das Wettbewerbsgefüge innerhalb der Erneuerbaren Energien künftig stark verändern. Herausforderung für die Politik: a) Schrittweise auf Globalsteuerung umschalten, so dass sich Effizienz durchsetzen kann (aber: Vertrauensschutz beachten!) b) Schwerpunkt auf Technologieentwicklung und export, außerdem auf Linien ohne Flächenkonkurrenz (Reststoffe; Vor- u. Nachnutzung)

Empfehlungen an die Politik (Auszug) Kraftstoffe: Beimischungspflicht zurückführen, Zollabbau bei Ethanol (jetzt sagen, später machen) Biogas/Strom: Nawaro-Bonus für Neuanlagen abschaffen, höhere Grundvergütung, Güllebonus Wärme: Höhere Steuern für Heizöl und Gas, KWK u. Nahwärme-Netze stärker fördern Generell: Abkehr von Kleinvieh macht auch Mist, Konzentration auf globale Big Points

Herzlichen Dank für Ihre Aufmerksamkeit

Backup

Klimaschutz: Eine Herkulesaufgabe! Entwicklung der CO 2 -Emissionen, 1991-2006 Mrd. t 35 Jährlicher Anstieg der globalen 30 THG-Emissionen: fast 1 Mrd. t CO 2äq 25 20 15 10 Emissionsminderungs-Potenzial Agrar-Bioenergie Deutschland (30% LF, derzeitiger Bio-Mix): 20 Mio. CO 2äq Rest der Welt Großbritannien Deutschland Afrika Südamerika Japan Mittlerer Osten Frühere SU China USA 5 0 1991 1993 1995 1997 1999 2001 2003 2005 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006 Quelle: BMWi; BP.

Entwicklung des Weltenergieverbrauchs, 1971-2030 EJ 800 700 600 500 400 300 200 100 Andere Hydro Nuklear Gas Öl Kohle Mehr als 2/3 des Verbrauchszuwachses werden durch Entwicklungsländer verursacht Ref. Alt. 0 1971 2003 2030 Dominanz fossiler Energieträger (bis 2050 ff) Zunahme des Energieverbrauchs (auch im Klimaschutz-Szenario) 2030 Ref. : Referenzszenario (Fortsetzung derzeitiger Politikmaßnahmen); 2030 Alt. : Alternativszenario (starke energiepolitische Eingriffe) Quelle: IEA 2006, eigene Berechnungen.

Regionale Verteilung der Energiereserven (hier: Top 10) EJ 7000 6000 5000 4000 Uran Kohle Erdgas Erdöl 3000 2000 1000 0 USA Russland China Indien Australien Saudi-Arabien Iran Kanada Kasachstan Venezuela Kohle dominiert; Energiereserven insgesamt breit verteilt Importabhängigkeit Europas steigt von 50% (2005) auf 70% (2030) Quelle: BGR 2005, eigene Berechnungen.

900 Netto-Energieertrag pro Hektar (mit/ohne Gutschrift) 1.000 kwh je ha 50 40 30 20 10 Wärme Strom & KWK Kraftstoffe Gutschrift Netto-Energie 0 Hack- Getreideschnitzel- Heizung Heizung Biogas (Strom) Biogas (Strom & Wärme) Biogas (Einspeisung) Hack- Stroh Hackschnitzel schnitzel- Co-Verbrennung Co-Ver- HKW brennung Biodiesel Ethanol (Weizen) Biogas (Kraftstoff) Solarthermie (Mittelmeer) Günstig: Hackschnitzel, Stroh, Biogas/Gülle, Biogas/Erdgasautos Bioenergie << Solarenergie (1 ha Wüste bringt 30-fachen Ertrag) Quelle: Eigene Berechnungen.

Innerhalb der EU: Deutschland gibt die höchsten Anreize 25 20 Einspeisevergütung für Strom aus Biomasse in ausgewählten EU-25-Ländern Max Min ct/kwh 15 10 5 0 DK D F GR IRL L NL A P E EW LT SLO CZ H CY Starke Unterschiede innerhalb der EU Deutschland, Österreich, Frankreich mit höchster Förderung Quelle: Thrän et al. 2005, S. 17, Association Technique Energie Environnement 2007, www.biogaz.atee.fr, Hjort-Gregersen, mdl. Mitteilung, 2006.

Subventionen und Subventionsbedarf ausgewählter Bioenergie-Linien /kwh 0,20 0,18 0,16 0,14 0,12 0,10 0,08 0,06 0,04 0,02 0,00 Wärme /kwh th Hack- schnitzel- Heizung Getreide- Heizung Biogas/ Gülle (Strom & Wärme) Biogas (Strom) Strom & KWK /kwh el Biogas (Strom & Wärme) Biogas Hack- Stroh Hackschnitzediesel Bio- (Ein- schnitzel-co-verbrennung spei sung) HKW Co-Verspeisung) brennung Kraftstoffe /kwh Subventionsbedarf Subventionen Ethanol (Weizen) Biogas (Kraftstoff) Quelle: Eigene Berechnungen.

Beurteilungskriterien Versorgungssicherheit Klimaschutz

Entwicklung der Erdölförderung Maximale Erdölförderung ist bald erreicht weitere Preisexplosion bei Energie und Agrar unausweichlich? Quelle: Gehrling 2004.

Entwicklung des Erdölpreises Vergangenheit Zukunft $ / Barrel 80 70 60 50 40 30 20 10 0 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 Ölpreisprognose bis 2030: 40 bis 90 $/bbl. (inflationsbereinigt) Gründe: Flüssigkraftstoffe aus Kohle und Erdgas herstellbar Umwandlung rentabel ab 50 $/bbl. (evt. teurer wg. CO 2 -Emissionen) Reichweite fossiler Energieträger insgesamt > 300 Jahre Weltkonjunktur weiter unter Dampf hohe Erdöl- und Agrarpreise Weltkonjunktur kühlt sich ab sinkende Agrarpreise (Restrisiko)