Industrielle stoffliche Nutzung nachwachsender Rohstoffe: Sachstandsbericht zum Monitoring "Nachwachsende Rohstoffe"
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| Main Author: | |
|---|---|
| Format: | Book |
| Language: | German |
| Published: |
Berlin
TAB
2007
|
| Series: | Arbeitsbericht / Büro für Technikfolgen-Abschätzung beim Deutschen Bundestag, TAB; 114
|
| Subjects: | |
| Online Access: | Volltext Inhaltsverzeichnis |
| Physical Description: | 252 S. graph. Darst. |
Staff View
MARC
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|---|---|
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A
V
INHALT
ZUSAMMENFASSUNG 5
I. EINLEITUNG 27
1l BEGRIFFE UND UNTERSUCHUNGSRAHMEN 3?
1. Biomasse als nachwachsender Rohstoff 31
2. Untersuchungsrahmen 32
III. AKTUELLE STOFFLICHE NUTZUNG VON NACHWACHSENDEN
ROHSTOFFEN 37
1. Stoffliche Nutzung ein Überblick 37
1.1 Ausgangssituation in Deutschland 38
1.2 Produkte 53
2. Ökologische Aspekte ausgewählter Biomassepfade 61
2.1 Biohydraulik und Bioschmieröle 63
2.2 Biokunststoffe 68
2.3 Fasermaterialien und produkte 72
2.4 Zusammenfassende Bewertung 77
?\Ä ZUKÜNFTIGE STOFFLICHE NUTZUNG VON NACHWACHSENDEN
ROHSTOFFEN 81
1. Herstellung chemischer Grundstoffe Plattformgedanke 81
2. Bioraffinerien Grundidee und Aufbau 85
2.1 System der grünen Bioraffinerie (GBR) 86
2.2 System der LCF Bioraffinerie 88
2.3 System der Getreide Ganzpflanzen Bioraffinerie 90
2.4 Das Zwei Plattformen Konzept 91
2.5 Unterschiede zu Erdölraffinerien 94
3. Ökologische Aspekte ausgewählter Bioraffineriesysteme 97
3.1 Übersichtsökobilanz zur grünen Bioraffinerie 98
3.2 Übersichtsökobilanz zur Lignocellulose und Getreide
(Ganzpflanzen )Bioraffinerie 105
3.3 Zusammenführung der Ergebnisse der
Übersichtsökobilanzen 112
1
A
INHALT
V
\Z ENERGETISCHE NUTZUNG VON NACHWACHSENDEN ROHSTOFFEN V\7
1. Bioenergieträger aktueller Stand der Nutzung 117
2. Nutzungspotenziale in Deutschland 121
3. Szenarien für Deutschland 125
4. Bewertung von Bioenergieträgern 129
5. FuE Bedarf 136
VL FLÄCHEN UND NUTZUNGSKONKURRENZEN BEI
NACHWACHSENDEN ROHSTOFFEN 141
1. Nachfrage 141
2. Angebot 146
3. Nutzungs und Flächenkonkurrenzen 150
4. Wechselwirkungen im europäischen Kontext 157
VII. MARKTLICHE ASPEKTE VON PRODUKTEN AUS
NACHWACHSENDEN ROHSTOFFEN 161
1. Marktsituation für ausgewählte Produkte 161
1.1 Bioschmierstoffe 161
1.2 Biokunststoffe 164
1.3 Weitere Produkte 169
1.4 Energetische Nutzung 172
2. Interessen und Erwartungen von Akteuren 179
3. Verbrauchererwartungen 182
4. Makroökonomische Aspekte 184
4.1 Volkswirtschaftliche Effekte der Nutzung erneuerbarer
Energieträger 185
4.2 Überlegungen zu einer Analyse der volkswirtschaftlichen
Effekte der stofflichen Nutzung nachwachsender Rohstoffe 192
VIII. HANDLUNGSFELDER UND FuE BEDARF 195"
1. Aspekte der aktuellen Forschungsförderung der stofflichen
Nutzung 195
2. Handlungsfelder und FuE Bedarf 198
A
INHALT
V
LITERATUR 2ÖT
1. In Auftrag gegebene Gutachten 207
2. Weitere Literatur 207
ANHANG 22T
1. Details zur Übersichtsökobilanz zum Konzept der grünen
Bioraffinerie 221
2. Alternative Nutzungsmöglichkeiten des Grüngutes 224
3. Details zur Übersichtsökobilanz zum Konzept der
Lignocellulose Feedstock Bioraffinerie 226
4. Details zur Übersichtsökobilanz zum Konzept der
Getreide (Ganzpflanzen )Bioraffinerie 230
5. Berücksichtigung alternativer Nutzungsmöglichkeiten
des Strohs 233
6. Biotechnisch chemischer »Zucker« Produktstammbaum
(Auswahl) 234
7. Ethanol als Plattformchemikalie 235
8. Vergleich der Ergebnisse dreier Potenzialstudien zur
energetischen Nutzung von Biomasse 236
9. Auswahl einiger Förderprogramme zur Bioenergienutzung 239
10. Details zur Ökobilanz von Rapsmethylester (RME) 241
11. Potenzialbegriff 243
12. Forschungsförderung stoffliche Nutzung seitens
der Bundesministerien (Auswahl) 244
13. Tabellenverzeichnis 247
14. Abbildungsverzeichnis 248
3
A
13. TABELLENVERZEICHNIS
V
TABELLENVERZEICHNIS 13.
Tab. 1 Einsatz nachwachsender Rohstoffe in Deutschland unter
besonderer Berücksichtigung der chemischen Industrie 41
Tab. 2 Bandbreite stofflicher Nutzung von nachwachsenden
Rohstoffen 42
Tab. 3 Bezeichnung und Vorkommen von Ölen und Fetten 44
Tab. 4 Weltproduktion von Ölen und Fetten (2003) 45
Tab. 5 Verarbeitung von Stärkepflanzen in Deutschland (2004)
undinderEU 15(2003) 49
Tab. 6 Übersicht Pflanzenfasern 51
Tab. 7 Derzeit international gehandelte Produkte aus
Biokunststoffen 57
Tab. 8 Untersuchte Bioenergieträger, Biomassearten, Konver¬
sions bzw. Nutzungsarten und fossile Pendants 130
Tab. 9 Ergebnisübersicht Produktökobilanzen von Bioenergie¬
trägern aus Anbaubiomasse 131
Tab. 10 Mögliche Entwicklung der Flächenfreisetzung und des
Grünlandanteils in Deutschland (in ha) 142
Tab. 11 Anbau nachwachsender Rohstoffe in Deutschland
(stofflich und energetisch, in ha) 143
Tab. 12 Anbau nachwachsender Rohstoffe für die stoffliche
Nutzung in Deutschland (2004) 144
Tab. 13 Nachfrage nachwachsender Rohstoffe für den
Einsatz in Bioraffinerien 145
Tab. 14 Gesamtüberblick über Potenziale und Nachfrage
energetischer und stofflicher Nutzung nachwachsender
Rohstoffe (in PJ/Jahr) 151
Tab. 15 Nutzung von Bioschmierstoffen und ölen in
Deutschland (2005) 163
Tab. 16 Preisspannen der verschiedenen Schmierstoffe 163
Tab. 17 Nationale Ziele der USA bei Biomasse 197
247
A
ANHANG
V
Tab. 18 Vergleich der Potenziale der einzelnen Biomasse¬
fraktionen 2000 und 2010 236
Tab. 19 Vergleich der Potenziale der einzelnen Biomasse¬
fraktionen 2030 237
Tab. 20 Förderprogramme für Bioenergie 239
ABBILDUNGSVERZEICHNIS 14.
Abb. 1 Übersicht zu wesentlichen Nutzungs bzw. Stoffgruppen
von nachwachsenden Rohstoffen im Nichtnahrungsmit¬
telbereich 38
Abb. 2 Aufteilung der Anbaufläche zur stofflichen Nutzung in
Deutschland 39
Abb. 3 Stoffliche Nutzung von nachwachsenden Rohstoffen in
Deutschland (2005) 40
Abb. 4 Aufteilung der in Deutschland verfügbaren pflanzlichen
Öle 2003 46
Abb. 5 Verwendung von Rapsöl in Deutschland 47
Abb. 6 Bedarf an Rapsöl bei Non Food Verwendungen 48
Abb. 7 Betrachtete Lebenswege von Raps und fossilem
Hydrauliköl 64
Abb. 8 Differenzen ausgewählter Umweltwirkungen von
»Rapshydrauliköl Mineralöl« 65
Abb. 9 Umwelteigenschaften von Rapshydrauliköl relative
Bandbreiten 66
Abb. 10 Hydraulik und Schmieröle: Bandbreiten der
KEA Differenzen* 67
Abb. 11 Lebenswege von Mais PLA und PE Verpackungen 69
Abb. 12 Umwelteigenschaften von Verpackungen aus Mais PLA
Differenzen »Mais PLA Verpackung PE Verpackung«
für ausgewählte Umweltwirkungen und Emissionen 70
Abb. 13 Umwelteigenschaften von Stärke Loose fill
Verpackungen: relative Bandbreiten der Differenzen
»NaWaRo fossil« 71
248
A
14. ABBILDUNGSVERZEICHNIS
V
Abb. 14 Bandbreiten der KEA Differenzen »NaWaRo fossil«
(in MJ/kg) 72
Abb. 15 Lebenswege von Autoinnenverkleidungsteilen aus
Hanffaserverbundwerkstoff und ABS 73
Abb. 16 Umwelteigenschaften von Hanffaserverbundteilen 74
Abb. 17 Umwelteigenschaften von Dämmstoffen relative
Bandbreiten der Differenzen »NaWaRo Dämmstoffe
konventionelle Dämmstoffe« 75
Abb. 18 Bandbreiten der KEA Differenzen aus »NaWaRo
Faserprodukt konventionelles Produkt« (in MJ/kg) 77
Abb. 19 KEA (nichterneuerbare) von verschiedenen Produkten 78
Abb. 20 Bioraffineriegrobschema für präkursorenhaltige
Biomasse unter Bevorzugung der Kohlenhydratlinie 84
Abb. 21 Schematische Darstellung der möglichen Produktströme
einer grünen Bioraffinerie 87
Abb. 22 Schematische Darstellung der möglichen Produktströme
einer LCF Bioraffinerie 88
Abb. 23 Schematische Darstellung der möglichen Produktströme
einer Getreide Ganzpflanzen Bioraffinerie (Trocken¬
mahlverfahren) 91
Abb. 24 Das Zwei Plattformen Konzept (Zucker und Syngas
Plattform) 92
Abb. 25 Beispiel eines industriellen biotechnisch chemischen
Produktstammbaums auf Basis von Cellulosezucker 93
Abb. 26 Synthesegas(Syngas)basierter Produktstammbaum 94
Abb. 27 Die wichtigsten Produktlinien der heutigen Petrochemie 96
Abb. 28 Biomasseethanol angedockt an eine erdölbasierte
Chemieproduktlinie 96
Abb. 29 Umweltwirkungen der grünen Bioraffinerie 99
Abb. 30 Ergebnisse für die Nutzung von Grüngut in der grünen
Bioraffinerie im Vergleich zum Trockenwerk und zur
Biogasanlage (ohne Berücksichtigung alternativer
Flächennutzung) 102
249
ANHANG
V
Abb. 31 Ergebnisse für die Nutzung von Grüngut in der GBR im
Vergleich zum Trockenwerk und zur Biogasanlage unter
Berücksichtigung alternativer Flächennutzung (erweiter¬
tes Szenario) 103
Abb. 32 Ergebnisse der Umweltwirkungen für die
LCF Bioraffinerie 106
Abb. 33 Ergebnisse der Umweltwirkungen für die
Getreide (Ganzpflanzen) Bioraffinerie 108
Abb. 34 Ergebnisse für alternative Nutzungsarten von
Getreidestroh 110
Abb. 35 Ergebnisse der Übersichtsökobilanzen für die
LCF und die Getreide (Ganzpflanzen )Bioraffinerie
(Zusammenführung) 111
Abb. 36 Vergleich »Bioraffinerie gegenüber energetischer
Nutzung der jeweiligen Biomasse« (Vergärung für
Grüngut, Verbrennung für Stroh) 114
Abb. 37 Möglichkeiten einer Energiebereitstellung aus Biomasse 118
Abb. 38 Entwicklung der Energiebereitstellung aus Biomasse und
anderen erneuerbaren Energien (in TWh Endenergie) 119
Abb. 39 Anteile der Energiebereitstellung aus Biomasse 2004
(in PJ Primärenergie) 120
Abb. 40 Primärenergieverbrauch in Deutschland 2004 (in PJ) 120
Abb. 41 Entwicklung der Bioenergieträger in den Szenarien
Referenz, Umwelt und Biomasse 2000 bis 2030 122
Abb. 42 Biomassepotenziale »Basis« und »NaturschutzPlus«
2010 bis 2030 nach Einzelkategorien (ohne Energie¬
pflanzen von Anbauflächen) 124
Abb. 43 Primärenergiebedarf in den einzelnen Szenarien bis 2030 127
Abb. 44 Zwei Pfade einer möglichen stationären und mobilen
Nutzung der ermittelten Biomassepotenziale in den
Szenarien Basis und NaturschutzPlus bis 2050 128
Abb. 45 Biokraftstoffe: Bandbreiten der Differenzen »biogen
fossil« des Verbrauchs nichterneuerbarer Energieträger
und des Treibhauseffekts 134
250
A
14. ABBILDUNGSVERZEICHNIS
V
Abb. 46 Zusammensetzung des gegenwärtigen technischen
Biomassepotenzials in Deutschland 2004 147
Abb. 47 Einsatzmöglichkeiten des gegenwärtigen technischen
Brennstoff Potenzials im Energiesystem 148
Abb. 48 Technisches Brennstoff und Biokraftstoffpotenzial
verschiedener Biokraftstoffe (flächenbezogen) für
Deutschland 148
Abb. 49 Technisches Brennstoff und Biokraftstoffpotenzial
verschiedener Biokraftstoffe für Deutschland 149
Abb. 50 Nutzungs und Flächenkonkurrenz für das
Basisszenario 2015 154
Abb. 51 Nutzungs und Flächenkonkurrenz für das
Nachhaltigkeitsszenario 2015 155
Abb. 52 Technisches Potenzial und Bedarf (in Brennstoff¬
äquivalenten) für das Basisszenario 2030 156
Abb. 53 Potenzial und Bedarf in Brennstoffäquivalenten für das
Nachhaltigkeitsszenario 2030 156
Abb. 54 Angebot und Nachfrage nach Bioenergie in der EU 25
2000 bis 2020 159
Abb. 55 Marktpreisentwicklung der letzten Jahre von Massen¬
kunststoffen und Biokunststoffen 166
Abb. 56 Preisvergleich zwischen einem Bio (Stärkeblend) und
einem herkömmlichen Kunststoff (LDPE) inkl. Entsor¬
gungskosten 167
Abb. 57 Anteile des Rohölpreises bei heutigen Massenkunst¬
stoffen (in %) 168
Abb. 58 Grenzkosten biogener Energieträger 178
Abb. 59 Vorteile nachwachsender Rohstoffe 179
Abb. 60 Nachteile nachwachsender Rohstoffe 180
Abb. 61 Hemmnisse in der stofflichen Nutzung von
nachwachsenden Rohstoffen 180
Abb. 62 Umsätze aus der Errichtung und dem Betrieb von
Anlagen zur Nutzung erneuerbarer Energien im
Jahr 2004 (in Mio. Euro) 186
251
ANHANG
V
Abb. 63 Darstellung des internen Aufbaus einer grünen
Bioraffinerie 221
Abb. 64 Analysierte Produktpfade der grünen Bioraffinerie 222
Abb. 65 Aufwendungen, Gutschriften und Ergebnissalden zum
Einsatz fossiler Energien für das untersuchte Konzept
der grünen Bioraffinerie 223
Abb. 66 Lebenswegvergleiche für die drei betrachteten Optionen
für die Nutzung von Grüngut 225
Abb. 61 Lebenswegvergleiche für die Nutzung von Grüngut
unter Berücksichtigung alternativer Flächennutzung 226
Abb. 68 Interner Aufbau und Massenströme pro ha Stroh der
analysierten LCF Bioraffinerie 227
Abb. 69 Analysierte Produktpfade der LCF Bioraffinerie 228
Abb. 70 Aufwendungen, Gutschriften und Ergebnissalden fossiler
Energien für die LCF Bioraffinerie 229
Abb. 71 Exemplarische Darstellung des internen Aufbaus und
der Massenflüsse/ha Getreide der Getreidebioraffinerie 231
Abb. 72 Analysierte Produktpfade der Getreidebioraffinerie 231
Abb. 73 Aufwendungen, Gutschriften und Ergebnissalden fossiler
Energien für die Getreidebioraffinerie 232
Abb. 74 Lebenswegvergleiche der drei betrachteten Optionen für
die Nutzung von Getreidestroh 233
Abb. 75 Lebenswege von RME und Diesel 241
Abb. 76 Vergleich RME Diesel: Verbrauch nichterneuerbarer
Energieträger, Treibhauseffekt und Ozonabbau differen¬
ziert nach Prozessen bzw. Lebenswegabschnitten 242
Abb. 77 Umwelteigenschaften von RME: Differenzen »RME
Dieselkraftstoff« (in Einwohnerwerten pro 100 ha
Anbaufläche) für ausgewählte Umweltwirkungen und
Emissionen 243
Abb. 78 Verteilung der Fördermittel auf die Projekte nach
Produktlinien (2005) 246
252 |
| adam_txt |
A
V
INHALT
ZUSAMMENFASSUNG 5
I. EINLEITUNG 27
1l BEGRIFFE UND UNTERSUCHUNGSRAHMEN 3?
1. Biomasse als nachwachsender Rohstoff 31
2. Untersuchungsrahmen 32
III. AKTUELLE STOFFLICHE NUTZUNG VON NACHWACHSENDEN
ROHSTOFFEN 37
1. Stoffliche Nutzung ein Überblick 37
1.1 Ausgangssituation in Deutschland 38
1.2 Produkte 53
2. Ökologische Aspekte ausgewählter Biomassepfade 61
2.1 Biohydraulik und Bioschmieröle 63
2.2 Biokunststoffe 68
2.3 Fasermaterialien und produkte 72
2.4 Zusammenfassende Bewertung 77
?\Ä ZUKÜNFTIGE STOFFLICHE NUTZUNG VON NACHWACHSENDEN
ROHSTOFFEN 81
1. Herstellung chemischer Grundstoffe Plattformgedanke 81
2. Bioraffinerien Grundidee und Aufbau 85
2.1 System der grünen Bioraffinerie (GBR) 86
2.2 System der LCF Bioraffinerie 88
2.3 System der Getreide Ganzpflanzen Bioraffinerie 90
2.4 Das Zwei Plattformen Konzept 91
2.5 Unterschiede zu Erdölraffinerien 94
3. Ökologische Aspekte ausgewählter Bioraffineriesysteme 97
3.1 Übersichtsökobilanz zur grünen Bioraffinerie 98
3.2 Übersichtsökobilanz zur Lignocellulose und Getreide
(Ganzpflanzen )Bioraffinerie 105
3.3 Zusammenführung der Ergebnisse der
Übersichtsökobilanzen 112
1
A
INHALT
V
\Z ENERGETISCHE NUTZUNG VON NACHWACHSENDEN ROHSTOFFEN V\7
1. Bioenergieträger aktueller Stand der Nutzung 117
2. Nutzungspotenziale in Deutschland 121
3. Szenarien für Deutschland 125
4. Bewertung von Bioenergieträgern 129
5. FuE Bedarf 136
VL FLÄCHEN UND NUTZUNGSKONKURRENZEN BEI
NACHWACHSENDEN ROHSTOFFEN 141
1. Nachfrage 141
2. Angebot 146
3. Nutzungs und Flächenkonkurrenzen 150
4. Wechselwirkungen im europäischen Kontext 157
VII. MARKTLICHE ASPEKTE VON PRODUKTEN AUS
NACHWACHSENDEN ROHSTOFFEN 161
1. Marktsituation für ausgewählte Produkte 161
1.1 Bioschmierstoffe 161
1.2 Biokunststoffe 164
1.3 Weitere Produkte 169
1.4 Energetische Nutzung 172
2. Interessen und Erwartungen von Akteuren 179
3. Verbrauchererwartungen 182
4. Makroökonomische Aspekte 184
4.1 Volkswirtschaftliche Effekte der Nutzung erneuerbarer
Energieträger 185
4.2 Überlegungen zu einer Analyse der volkswirtschaftlichen
Effekte der stofflichen Nutzung nachwachsender Rohstoffe 192
VIII. HANDLUNGSFELDER UND FuE BEDARF 195"
1. Aspekte der aktuellen Forschungsförderung der stofflichen
Nutzung 195
2. Handlungsfelder und FuE Bedarf 198
A
INHALT
V
LITERATUR 2ÖT
1. In Auftrag gegebene Gutachten 207
2. Weitere Literatur 207
ANHANG 22T
1. Details zur Übersichtsökobilanz zum Konzept der grünen
Bioraffinerie 221
2. Alternative Nutzungsmöglichkeiten des Grüngutes 224
3. Details zur Übersichtsökobilanz zum Konzept der
Lignocellulose Feedstock Bioraffinerie 226
4. Details zur Übersichtsökobilanz zum Konzept der
Getreide (Ganzpflanzen )Bioraffinerie 230
5. Berücksichtigung alternativer Nutzungsmöglichkeiten
des Strohs 233
6. Biotechnisch chemischer »Zucker« Produktstammbaum
(Auswahl) 234
7. Ethanol als Plattformchemikalie 235
8. Vergleich der Ergebnisse dreier Potenzialstudien zur
energetischen Nutzung von Biomasse 236
9. Auswahl einiger Förderprogramme zur Bioenergienutzung 239
10. Details zur Ökobilanz von Rapsmethylester (RME) 241
11. Potenzialbegriff 243
12. Forschungsförderung stoffliche Nutzung seitens
der Bundesministerien (Auswahl) 244
13. Tabellenverzeichnis 247
14. Abbildungsverzeichnis 248
3
A
13. TABELLENVERZEICHNIS
V
TABELLENVERZEICHNIS 13.
Tab. 1 Einsatz nachwachsender Rohstoffe in Deutschland unter
besonderer Berücksichtigung der chemischen Industrie 41
Tab. 2 Bandbreite stofflicher Nutzung von nachwachsenden
Rohstoffen 42
Tab. 3 Bezeichnung und Vorkommen von Ölen und Fetten 44
Tab. 4 Weltproduktion von Ölen und Fetten (2003) 45
Tab. 5 Verarbeitung von Stärkepflanzen in Deutschland (2004)
undinderEU 15(2003) 49
Tab. 6 Übersicht Pflanzenfasern 51
Tab. 7 Derzeit international gehandelte Produkte aus
Biokunststoffen 57
Tab. 8 Untersuchte Bioenergieträger, Biomassearten, Konver¬
sions bzw. Nutzungsarten und fossile Pendants 130
Tab. 9 Ergebnisübersicht Produktökobilanzen von Bioenergie¬
trägern aus Anbaubiomasse 131
Tab. 10 Mögliche Entwicklung der Flächenfreisetzung und des
Grünlandanteils in Deutschland (in ha) 142
Tab. 11 Anbau nachwachsender Rohstoffe in Deutschland
(stofflich und energetisch, in ha) 143
Tab. 12 Anbau nachwachsender Rohstoffe für die stoffliche
Nutzung in Deutschland (2004) 144
Tab. 13 Nachfrage nachwachsender Rohstoffe für den
Einsatz in Bioraffinerien 145
Tab. 14 Gesamtüberblick über Potenziale und Nachfrage
energetischer und stofflicher Nutzung nachwachsender
Rohstoffe (in PJ/Jahr) 151
Tab. 15 Nutzung von Bioschmierstoffen und ölen in
Deutschland (2005) 163
Tab. 16 Preisspannen der verschiedenen Schmierstoffe 163
Tab. 17 Nationale Ziele der USA bei Biomasse 197
247
A
ANHANG
V
Tab. 18 Vergleich der Potenziale der einzelnen Biomasse¬
fraktionen 2000 und 2010 236
Tab. 19 Vergleich der Potenziale der einzelnen Biomasse¬
fraktionen 2030 237
Tab. 20 Förderprogramme für Bioenergie 239
ABBILDUNGSVERZEICHNIS 14.
Abb. 1 Übersicht zu wesentlichen Nutzungs bzw. Stoffgruppen
von nachwachsenden Rohstoffen im Nichtnahrungsmit¬
telbereich 38
Abb. 2 Aufteilung der Anbaufläche zur stofflichen Nutzung in
Deutschland 39
Abb. 3 Stoffliche Nutzung von nachwachsenden Rohstoffen in
Deutschland (2005) 40
Abb. 4 Aufteilung der in Deutschland verfügbaren pflanzlichen
Öle 2003 46
Abb. 5 Verwendung von Rapsöl in Deutschland 47
Abb. 6 Bedarf an Rapsöl bei Non Food Verwendungen 48
Abb. 7 Betrachtete Lebenswege von Raps und fossilem
Hydrauliköl 64
Abb. 8 Differenzen ausgewählter Umweltwirkungen von
»Rapshydrauliköl Mineralöl« 65
Abb. 9 Umwelteigenschaften von Rapshydrauliköl relative
Bandbreiten 66
Abb. 10 Hydraulik und Schmieröle: Bandbreiten der
KEA Differenzen* 67
Abb. 11 Lebenswege von Mais PLA und PE Verpackungen 69
Abb. 12 Umwelteigenschaften von Verpackungen aus Mais PLA
Differenzen »Mais PLA Verpackung PE Verpackung«
für ausgewählte Umweltwirkungen und Emissionen 70
Abb. 13 Umwelteigenschaften von Stärke Loose fill
Verpackungen: relative Bandbreiten der Differenzen
»NaWaRo fossil« 71
248
A
14. ABBILDUNGSVERZEICHNIS
V
Abb. 14 Bandbreiten der KEA Differenzen »NaWaRo fossil«
(in MJ/kg) 72
Abb. 15 Lebenswege von Autoinnenverkleidungsteilen aus
Hanffaserverbundwerkstoff und ABS 73
Abb. 16 Umwelteigenschaften von Hanffaserverbundteilen 74
Abb. 17 Umwelteigenschaften von Dämmstoffen relative
Bandbreiten der Differenzen »NaWaRo Dämmstoffe
konventionelle Dämmstoffe« 75
Abb. 18 Bandbreiten der KEA Differenzen aus »NaWaRo
Faserprodukt konventionelles Produkt« (in MJ/kg) 77
Abb. 19 KEA (nichterneuerbare) von verschiedenen Produkten 78
Abb. 20 Bioraffineriegrobschema für präkursorenhaltige
Biomasse unter Bevorzugung der Kohlenhydratlinie 84
Abb. 21 Schematische Darstellung der möglichen Produktströme
einer grünen Bioraffinerie 87
Abb. 22 Schematische Darstellung der möglichen Produktströme
einer LCF Bioraffinerie 88
Abb. 23 Schematische Darstellung der möglichen Produktströme
einer Getreide Ganzpflanzen Bioraffinerie (Trocken¬
mahlverfahren) 91
Abb. 24 Das Zwei Plattformen Konzept (Zucker und Syngas
Plattform) 92
Abb. 25 Beispiel eines industriellen biotechnisch chemischen
Produktstammbaums auf Basis von Cellulosezucker 93
Abb. 26 Synthesegas(Syngas)basierter Produktstammbaum 94
Abb. 27 Die wichtigsten Produktlinien der heutigen Petrochemie 96
Abb. 28 Biomasseethanol angedockt an eine erdölbasierte
Chemieproduktlinie 96
Abb. 29 Umweltwirkungen der grünen Bioraffinerie 99
Abb. 30 Ergebnisse für die Nutzung von Grüngut in der grünen
Bioraffinerie im Vergleich zum Trockenwerk und zur
Biogasanlage (ohne Berücksichtigung alternativer
Flächennutzung) 102
249
ANHANG
V
Abb. 31 Ergebnisse für die Nutzung von Grüngut in der GBR im
Vergleich zum Trockenwerk und zur Biogasanlage unter
Berücksichtigung alternativer Flächennutzung (erweiter¬
tes Szenario) 103
Abb. 32 Ergebnisse der Umweltwirkungen für die
LCF Bioraffinerie 106
Abb. 33 Ergebnisse der Umweltwirkungen für die
Getreide (Ganzpflanzen) Bioraffinerie 108
Abb. 34 Ergebnisse für alternative Nutzungsarten von
Getreidestroh 110
Abb. 35 Ergebnisse der Übersichtsökobilanzen für die
LCF und die Getreide (Ganzpflanzen )Bioraffinerie
(Zusammenführung) 111
Abb. 36 Vergleich »Bioraffinerie gegenüber energetischer
Nutzung der jeweiligen Biomasse« (Vergärung für
Grüngut, Verbrennung für Stroh) 114
Abb. 37 Möglichkeiten einer Energiebereitstellung aus Biomasse 118
Abb. 38 Entwicklung der Energiebereitstellung aus Biomasse und
anderen erneuerbaren Energien (in TWh Endenergie) 119
Abb. 39 Anteile der Energiebereitstellung aus Biomasse 2004
(in PJ Primärenergie) 120
Abb. 40 Primärenergieverbrauch in Deutschland 2004 (in PJ) 120
Abb. 41 Entwicklung der Bioenergieträger in den Szenarien
Referenz, Umwelt und Biomasse 2000 bis 2030 122
Abb. 42 Biomassepotenziale »Basis« und »NaturschutzPlus«
2010 bis 2030 nach Einzelkategorien (ohne Energie¬
pflanzen von Anbauflächen) 124
Abb. 43 Primärenergiebedarf in den einzelnen Szenarien bis 2030 127
Abb. 44 Zwei Pfade einer möglichen stationären und mobilen
Nutzung der ermittelten Biomassepotenziale in den
Szenarien Basis und NaturschutzPlus bis 2050 128
Abb. 45 Biokraftstoffe: Bandbreiten der Differenzen »biogen
fossil« des Verbrauchs nichterneuerbarer Energieträger
und des Treibhauseffekts 134
250
A
14. ABBILDUNGSVERZEICHNIS
V
Abb. 46 Zusammensetzung des gegenwärtigen technischen
Biomassepotenzials in Deutschland 2004 147
Abb. 47 Einsatzmöglichkeiten des gegenwärtigen technischen
Brennstoff Potenzials im Energiesystem 148
Abb. 48 Technisches Brennstoff und Biokraftstoffpotenzial
verschiedener Biokraftstoffe (flächenbezogen) für
Deutschland 148
Abb. 49 Technisches Brennstoff und Biokraftstoffpotenzial
verschiedener Biokraftstoffe für Deutschland 149
Abb. 50 Nutzungs und Flächenkonkurrenz für das
Basisszenario 2015 154
Abb. 51 Nutzungs und Flächenkonkurrenz für das
Nachhaltigkeitsszenario 2015 155
Abb. 52 Technisches Potenzial und Bedarf (in Brennstoff¬
äquivalenten) für das Basisszenario 2030 156
Abb. 53 Potenzial und Bedarf in Brennstoffäquivalenten für das
Nachhaltigkeitsszenario 2030 156
Abb. 54 Angebot und Nachfrage nach Bioenergie in der EU 25
2000 bis 2020 159
Abb. 55 Marktpreisentwicklung der letzten Jahre von Massen¬
kunststoffen und Biokunststoffen 166
Abb. 56 Preisvergleich zwischen einem Bio (Stärkeblend) und
einem herkömmlichen Kunststoff (LDPE) inkl. Entsor¬
gungskosten 167
Abb. 57 Anteile des Rohölpreises bei heutigen Massenkunst¬
stoffen (in %) 168
Abb. 58 Grenzkosten biogener Energieträger 178
Abb. 59 Vorteile nachwachsender Rohstoffe 179
Abb. 60 Nachteile nachwachsender Rohstoffe 180
Abb. 61 Hemmnisse in der stofflichen Nutzung von
nachwachsenden Rohstoffen 180
Abb. 62 Umsätze aus der Errichtung und dem Betrieb von
Anlagen zur Nutzung erneuerbarer Energien im
Jahr 2004 (in Mio. Euro) 186
251
ANHANG
V
Abb. 63 Darstellung des internen Aufbaus einer grünen
Bioraffinerie 221
Abb. 64 Analysierte Produktpfade der grünen Bioraffinerie 222
Abb. 65 Aufwendungen, Gutschriften und Ergebnissalden zum
Einsatz fossiler Energien für das untersuchte Konzept
der grünen Bioraffinerie 223
Abb. 66 Lebenswegvergleiche für die drei betrachteten Optionen
für die Nutzung von Grüngut 225
Abb. 61 Lebenswegvergleiche für die Nutzung von Grüngut
unter Berücksichtigung alternativer Flächennutzung 226
Abb. 68 Interner Aufbau und Massenströme pro ha Stroh der
analysierten LCF Bioraffinerie 227
Abb. 69 Analysierte Produktpfade der LCF Bioraffinerie 228
Abb. 70 Aufwendungen, Gutschriften und Ergebnissalden fossiler
Energien für die LCF Bioraffinerie 229
Abb. 71 Exemplarische Darstellung des internen Aufbaus und
der Massenflüsse/ha Getreide der Getreidebioraffinerie 231
Abb. 72 Analysierte Produktpfade der Getreidebioraffinerie 231
Abb. 73 Aufwendungen, Gutschriften und Ergebnissalden fossiler
Energien für die Getreidebioraffinerie 232
Abb. 74 Lebenswegvergleiche der drei betrachteten Optionen für
die Nutzung von Getreidestroh 233
Abb. 75 Lebenswege von RME und Diesel 241
Abb. 76 Vergleich RME Diesel: Verbrauch nichterneuerbarer
Energieträger, Treibhauseffekt und Ozonabbau differen¬
ziert nach Prozessen bzw. Lebenswegabschnitten 242
Abb. 77 Umwelteigenschaften von RME: Differenzen »RME
Dieselkraftstoff« (in Einwohnerwerten pro 100 ha
Anbaufläche) für ausgewählte Umweltwirkungen und
Emissionen 243
Abb. 78 Verteilung der Fördermittel auf die Projekte nach
Produktlinien (2005) 246
252 |
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