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Bereich Energie & Klimaschutz
Bioenergie: Chance oder Gefahr für die Ernährung im
Süden?
Beitrag zum STUBE-Seminar "Erneuerbare Energien, Energiesparen, Energieeffizienz – Chancen zur
Armutsbekämpfung in den Ländern des Südens“, 11.-13.5.2007, Landesakademie für Jugendbildung, Weil der Stadt
Uwe R. FritscheKoordinator Bereich Energie& Klimaschutz
Öko-Institut e.V. (Institut für angewandte Ökologie), Büro Darmstadt
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Bereich Energie & Klimaschutz
private, non-profit Umweltforschungseinrichtung, gegründet in 1977; 110 MitarbeiterInnen; lokale bis globale Arbeit
Öko-Institut
Forschungsbereiche
Energie & Klimaschutz
Infrastruktur & Unternehmen
Nukleartechnik &Anlagensicherheit
Produkte & Stoffströme
Umweltrecht & Governance
Freiburg OfficeDarmstadt Office
Berlin Office
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Bereich Energie & KlimaschutzSystemgrenzen
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Bereich Energie & KlimaschutzNachhaltige Potenziale
88 % direkt aus Land und Forst
250 PJ
1450 PJ
250 PJ
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Bereich Energie & KlimaschutzNachhaltige Bioenergie DE
Angaben inkl. Auslandsanteile (Vorketten)Primärenergie von RE über Wirkungsgradansatz
-
2.000
4.000
6.000
8.000
10.000
12.000
14.000
16.000
18.000
2000
RE
F
UM
W
BIO NH
RE
F
UM
W
BIO NH
RE
F
UM
W
BIO NH
Pri
mä
ren
erg
ie in
PJ
/a
Biomasse
Regenerative o. Bio
Erdgas
Erdöl
Braunkohle
Steinkohle
Uran
2010 2020 2030
Effi-zienz!
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Bereich Energie & KlimaschutzBioenergie-Potenziale DE
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
2000 2010 2020 2030
PJ
Pri
mär
ener
gie
Weizen, Mais-GP
Ölpflanzen
KUP-Holz, Miscanthus
Feuchtgut (Biogas)
sonstige Reststoffe
Org. Hausmüll + Gülle
Stroh
Altholz
Restholz (Wald, Industrie)
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Bereich Energie & KlimaschutzBioenergie-Potenziale EU
Quelle: IE/BFH/ÖKO/UH 2005
Zum Vergleich: Primärenergiebedarf DE ca. 14.000 PJ
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Bereich Energie & KlimaschutzGlobale Bioenergie
Potential
(EJ)
Main Assumptions and Remarks
Agricultural
Residues
15–70 Potential depends on yield/product ratios, total agricultural land area, type of production system. Extensive production systems require leaving of residues to maintain soil fertility; intensive systems allow for higher rates of residue energy use.
Organic Wastes 5–50 Includes the organic fraction of MSW and waste wood. Strongly dependent on consumption, and as well as use for biomaterials.
Forest Residues 30–150 Figures include processing residues. Part is natural forest (reserves). The (sustainable) energy potential of world forests is unclear. Low range value based on sustainable forest management; high value reflects technical potential.
Energy Crops
(agricultural land)
0–700 Potential land availability of 0–4 Gigahectares (Gha), Based on productivity of 8–12 dry tonne/ha/yr (higher yields are likely with better soil quality). If adaptation of intensive agricultural production systems is not feasible, bioenergy supply could be zero.
Energy Crops
(marginal land)
60–150 Potential maximum land area of 1.7 Gha. Low productivity is 2–5 dry tonne/ha/yr. Could be low or zero due to poor economics.
Total 40–1,100
(250 –500)
Pessimistic scenario assumes no land for energy farming, only use of residues; optimistic scenario assumes intensive agriculture on better quality soils. ( ) = realistic for large-scale bioenergy use.
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Bereich Energie & KlimaschutzGlobale Energie
Region total renewables biomass hydro RE shareAfrica 21,5 10,8 10,5 0,3 50%Latin America 18,8 5,2 3,3 1,9 28%Asia 48,2 16,1 15,0 0,6 33%China 48,4 10,0 9,0 1,0 21%Non-OECD Europe 4,2 0,4 0,2 0,2 9%Former USSR 39,5 1,2 0,4 0,9 3%Middle East 16,3 0,1 0,0 0,1 1%OECD 223,3 12,7 6,8 4,4 6%World 420,3 56,6 45,2 9,3 13%
Primary Energy, in ExaJoules (EJ)
Global Resources (EJ/a) Current use Technical potential Eco-potentialHydro 10 50 20Biomass 45 >1000 100-500Solar 0.2 >1,600 200Wind 0.2 600 150Geothermal 1.2 >1,500 200Ocean - ? ?TOTAL 56.6 >4,000 ± 1000
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Bereich Energie & KlimaschutzVision: Globale Energiewende
Your lifetime ?
2000 2050 2100
1500
500
Pri
ma
ry E
ne
rgy
Use
, in
EJ/
yea
r
energy savingsfrom increased
efficiency
all renewables
fossil fuels + nuclear
2000
1000
DemandBusiness-As-
Usual
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Bereich Energie & KlimaschutzBiomasse-Handel
Quelle: IE/BFH/ÖKO/UH 2005
Biomasse & Biokraftstoffe sind zum Handel nur geeignet, wenn Brennstoffqualität gesichert, hoher Energiegehalt erreicht und temporäre Lagerung ohne große Verluste möglich ist.
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Bereich Energie & KlimaschutzWarum Biokraftstoffe?
Inkrementeller Ölbedarf 2002-2030 nach IEA (2004)
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Bereich Energie & KlimaschutzGlobal Pattern 2030
Source: IEA (2005)
= oil-export = oil & bio domestic = bio-export = bio domestic
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Bereich Energie & KlimaschutzGlobaler Handel
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Bereich Energie & KlimaschutzNutzungskonkurrenz?
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Bereich Energie & KlimaschutzTreibhausgase Kraftstoffe 2010
inkl.vorgelagerter Lebenswege und Nebenprodukt-Gutschriften (GEMIS 4.4)
CO2-Äquiv.
CO2
0 50 100 150 200 250 300
Benzin
Diesel
Rapsöl
RME
Palmöl
H-Palmöl
EtOH-ZR
EtOH-Brasilien
EtOH-Mais
EtOH-Weizen
Biogas-2-Kultur
g pro kWhinput
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Bereich Energie & Klimaschutz
inkl. vorgelagerter Lebenswege und Nebenprodukt-Gutschriften (GEMIS 4.4)
Treibhausgase Kraftstoffe 2030
CO2-Äquiv.
CO2
0 50 100 150 200 250 300 g pro kWhinput
Benzin
Diesel
Palmöl
EtOH-Brasilien
BtL-KUP
EtOH-ligno Mais
EtOH-ligno Weizen
Biogas 2-Kultur
Biogas Mais
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Bereich Energie & KlimaschutzTHG-Vermeidungskosten
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Bereich Energie & Klimaschutz
Naturschutz: Annuelle Kulturen
Quelle: Öko-Institut u.a. 2004 (Studie für BMU)
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Bereich Energie & Klimaschutz
Naturschutz: Mehrjährige
Quelle: IFEU/IUS 2004 (Studie für BfN)
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Bereich Energie & Klimaschutz
Nachhaltige Bioenergie?
• offene Fragen / Diskussionen zu
– Natur- und Landschaftsschutz
– Kosteneffizienz und Nutzungskonkurrenzen
– Chancen Wertschöpfung im ländlichen Raum
– Importe (Palmöl…): Klimabilanz, Landnutzung, soziale Fragen
Akzeptanzverlust Bioenergie?
• Daher: Nachhaltigkeitskriterien
– für die Bioenergie-Förderung (EEG, BiokraftstoffQuotenG) und
– für Bioenergie-Importe
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Bereich Energie & Klimaschutz
“Leakage” durch Bioenergie
Quelle: Präsentation Girard (GEF-STAP Workshop, Neu Delhi 2005)
Nahrung & Futter
Schutz-gebiete, Korridore
Biodiversitäts-verlust?
Natürliche Habitate,Wälder etc.
Abholzung, Vernichtung?
Energiepflanzen& Plantagen
Konkurrenz
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Bereich Energie & KlimaschutzBiofuels: Preis-Feedback
Anteile von Biokraftstoffen (Diesel + Benzin)
IMPACT Dec. 2006 Ergebnisse zu relativen Preisänderungen für feedstocks (im Vergleich zu non-biofuel baseline)
Quelle: www.ifpri.org
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Bereich Energie & KlimaschutzNachhaltiger Anbau?
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Bereich Energie & KlimaschutzNachhaltiger Anbau?
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Bereich Energie & Klimaschutz
• Vorrang-Regel Landnutzung:
o in Entwicklungsländern auf degradiertem Land
o in Industrieländern auf Ackerland(ohne Grünland)
• Keine zusätzlichen negativen Auswirkungen auf Biodiversität („hot-spot“-Ausschluss, Flächennachweise per Satellit & GIS)
• Keine zusätzliche Erosion und Belastung von Oberflächen- und Grundwasser
• Maximalwerte für THG-Emissionen bei Anbau und Umwandlung
Standards: Umwelt
Kernpunkte der WWF-Studie
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Bereich Energie & Klimaschutz
• Vorrangregel für Landnutzung: implizit auch für Ernährungssicherheit
• Landnutzungs- und Arbeitsrechte (ILO)
• Gesundheit Beschäftigte + Anwohner (ILO, good governance)
bereits gute Ausarbeitung in bestehendenSystemen, kann weitgehend übernommen werden
Standards: Soziales
Kernpunkte der WWF-Studie:
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Bereich Energie & KlimaschutzZusammenfassung: Umwelt
Standard Räuml. Bezug
RegionaleAnpassung
Zeit-horizont
Negative Folgen durch geänderte Landnutzung verhindern global Nein Kurzfristig
Negative Folgen für Biodiversität verhindern lokal Nein
Mittel- bis langfristig
Priorität für Nahrungsmittel-versorgung und –sicherheit lokal Ja
Mittel- bis langfristig
THG-Emissionen minimieren global Nein Kurzfristig
Minimierung von Bodenerosion und -degradation lokal Ja
Kurz- bis mittelfristig
Minimierung von Wassernutzung und Wasserkontaminationen lokal Ja
Kurz- bis mittelfristig
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Bereich Energie & KlimaschutzZusammenfassung: Soziales
Arbeitsbedingungen und Arbeiterrechte verbessern lokal Nein Kurzfristig
Einkommensverteilung sicherstellen lokal Nein Kurzfristig
Vermeidung von Gesundheitslasten lokal Nein
Mittel- bis langfristig
Standard Räuml. Bezug
RegionaleAnpassung
Zeit-horizont
Landeigentum klären lokal Neinkurz- bis langfristig
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Bereich Energie & KlimaschutzAusgestaltung Standards
• Handelsrecht: Grundsatz Nichtdiskriminierung Importe + heimische Erzeugung gleich stellen
• Förderkriterien und Marktzugangsregeln
• Rechtsverbindlichkeit (DE, EU…)
• Stichproben & Herkunftsnachweis (Lieferkette)
• Weltweit vielfältige lokale Bedingungen berücksichtigen („Meta-Standard“)
• Umsetzung: private Zertifizierungsunternehmen; staatliche Akkreditierung
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Bereich Energie & Klimaschutz
• Öko-Instituts-Studie für WWF mit Kernstandards von BMU/BMELV + EU-KOM „übernommen“
• follow-up: weitere Studien in 2007 DG-TREN + UBA; eigene Studie für BMU zu globaler Nachhaltigkeit (insb. Biodiversität), Projekte mit UNEP (für GEF)
• FAO-Projekt Food and Biofuels (2007-2009)
• Umsetzung in konkrete Regelungen: - Biokraftstoff-Quote: Mitte 2007 erster Ansatz- EU-Regelung Importe ab Herbst- EEG-Novelle in 2008- Standards für IFI (GEF, Weltbank…)
Nachhaltigkeitsstandards
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Bereich Energie & Klimaschutz
Perspektiven Bioenergie
• Große nachhaltige Potenziale (>15% PE in DE und EU, global > 30%); Biomethan (Biogas, SNG) unterschätzt
• Klimaschutzbeitrag hoch bei moderaten Kosten; wichtig für Schwellenländer Kyotoplus (CDM…)
• Nutzungskonkurrenz versus Nutzungsvielfalt: Stoffe + Energie + Kraftstoffe kein Gegensatz („Kaskade“)
• Förderung + Importe nur mit Nachhaltigkeitskriterien (DE, EU, global: GEF, Weltbank); Biodiversität: CBD!
• Einbeziehen Entwicklungsländer, NGO, Industrie… (UNEP, FAO, UNIDO, EPF Lausanne)
• Entwicklung + Nutzung „non-food“-Pflanzen !
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Bereich Energie & KlimaschutzMehr Informationen: DE, EU
www.oeko.de/service/biowww.oeko.de/service/bio
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Bereich Energie & KlimaschutzMehr Informationen: global
www.oeko.de/service/biowww.oeko.de/service/bio
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Bereich Energie & KlimaschutzBiogas: lokal & global
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Bereich Energie & KlimaschutzBiogas: lokal & global
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Bereich Energie & KlimaschutzBiogas: lokal & global
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Bereich Energie & Klimaschutz
Biogas in Mexico
Biogas: lokal & global
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Bereich Energie & Klimaschutz
Biomethan aus komprimiertem Biogas in New Delhi (Indien)
Biogas: lokal & global