Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V. Hofplatz 1 18276 Gülzow Tel. 03843/6930-0 Fax...
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Synthetische Biokraftstoffe (BtL-Kraftstoffe): Synthetische Biokraftstoffe (BtL-Kraftstoffe): Verfahren, Aktivitäten und Potenziale für die Verfahren, Aktivitäten und Potenziale für die
LandwirtschaftLandwirtschaft
Vortrag anlässlich derVortrag anlässlich derTagungTagung
Bioenergie – Basis für eine Bioenergie – Basis für eine wettbewerbsfähige und nachhaltige wettbewerbsfähige und nachhaltige
LandwirtschaftLandwirtschaftam 09. März 2006 in Güstrowam 09. März 2006 in Güstrow
Dr.-Ing. Thorsten GottschauDr.-Ing. Thorsten Gottschau
Fachagentur Nachwachsende Rohstoff e.V. Fachagentur Nachwachsende Rohstoff e.V. (FNR), Gülzow(FNR), Gülzow
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Gliederung
Einführung und Einführung und RahmenbedingungenRahmenbedingungen
Synthetische Biokraftstoffe: Synthetische Biokraftstoffe: Grundlagen, Aktivitäten und Grundlagen, Aktivitäten und VerfahrenVerfahren
Bedeutung für die LandwirtschaftBedeutung für die Landwirtschaft
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Erdölimporte und Kraftstoffversorgung Deutschlands
JahrJahr 19731973 19831983 19931993 20032003
RohöleinfuhrRohöleinfuhr(in 1000 t)(in 1000 t)
110.493110.493 85.01985.019 99.46499.464 106.360106.360
Mineralölpro-Mineralölpro-dukteinfuhr dukteinfuhr (in 1000 t)(in 1000 t)
41.78941.789 41.70141.701 45.74145.741 36.06236.062
Inlandspro-Inlandspro-duktionduktion(in 1000 t)(in 1000 t)
6.6386.638 4.1674.167 3.0643.064 3.6903.690
Verbrauch Verbrauch OttokraftstoffOttokraftstoffe e (in 1000 t)(in 1000 t)
20.53720.537 25.90325.903 31.52831.528 25.85025.850
Verbrauch Verbrauch DieselkraftstoDieselkraftstoffff(in 1000 t)(in 1000 t)
14.29214.292 17.28317.283 25.08425.084 27.94427.944
Quelle: Mineralölwirtschaftverband (MWV): Mineralöl-Zahlen 2003, Hamburg, Mai 2004
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Entwicklung der Kohlendioxid-Emissionen Deutschland 1991-2001
50
75
100
125
150
175
200
1991 1993 1995 1997 1999 2001
Jahr
Mio
. t K
oh
len
dio
xid
Straßenverkehr HaushalteIndustriefeuerungen Kleinverbraucher
Quelle: BMWA: Energie Daten 2003
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EU Ziele zum Einsatz erneuerbarer EU Ziele zum Einsatz erneuerbarer Energien (EE) in verschiedenen SektorenEnergien (EE) in verschiedenen Sektoren
Anteil am Energieverbrauch insgesamtAnteil am Energieverbrauch insgesamt• 12 % EE bis 2010 – aktuell 6% 12 % EE bis 2010 – aktuell 6%
Elektrizität Elektrizität (ca. 45 % des EU (ca. 45 % des EU Energieverbrauchs)Energieverbrauchs)
• 21 % EE bis 2010 – aktuell ca. 14 % 21 % EE bis 2010 – aktuell ca. 14 %
Heizung Heizung (ca. 30 % des EU Energieverbrauchs)(ca. 30 % des EU Energieverbrauchs)• Kein spezifisches Ziel festgelegtKein spezifisches Ziel festgelegt
Biotreibstoffe Biotreibstoffe (ca. 25 % des EU (ca. 25 % des EU Energieverbrauchs)Energieverbrauchs)
• 5,75 % EE bis 2010 - aktuell 1,4 %5,75 % EE bis 2010 - aktuell 1,4 %
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3,4 %
1,4 %
0,00%
1,00%
2,00%
3,00%
4,00%
5,00%
6,00%
AT BE CY CZ DK EE FI FR DE GR HU IE IT LA LI LU MT NL PL PT SK SI ES SV UK EU25
Umsatz Biokraftstoffe 2003 Nationale Ziele 2005 Substitutionsergebnis DE 2005
EU-Ziel 2005 2 %
EU25-Mittel 2005 1,4 %
EU-Ziel 2010 5,75 %
Erfüllung der EU-Mengenziele 2005 gemäß Richtlinie 2003/30/EG (Anteil der Kraftstoffe am gesamten Kraftstoffverbrauch **)
* EU-Kommission, Aktionsplan für Biomasse, KOM(2005) 628 ** Bezogen auf den Energiegehalt
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Biomasse-Aktionsplan der EU
Beitrag der Biomasse an der Energieerzeugung in der EU verdoppeln
weitere Ausweitung bis 2020 vorbereiten
Ziele des am 07. Dezember 2005 von der EU-Kommission verabschiedeten Biomasse-Aktionsplans sind:
Vorschläge der Kommission zu den Bereichen
Wärme- und Stromerzeugung
Biokraftstoffe
Querschnittsaufgaben
Forschung und Entwicklung (FuE)
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Biokraftstoffoptionen - Richtlinie 2003/30/EG
Bioethanol, ETBE*,
Biomethanol**, MTBE,
Pflanzenöle*,
Biodiesel (FAME)*,
Dimethylether (DME),
Biogas*,
BtL-Kraftstoffe**,
Biowasserstoff***
* 1 . Kraftstoff-Generation** 2 . Kraftstoff-Generation*** langfristige Option
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Potenziale von Biokraftstoffen
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Problem
-[CH-[CH22-CH-CH22-]-]nn--
Dieselkraftstoff Dieselkraftstoff (vereinfacht)(vereinfacht)
Lignin Lignin CelluloseCelluloseCC66HH1010OO55
??
BiobrennstoffeBiobrennstoffe
Einfacher Einfacher KohlenwassKohlenwasserstofferstoff
Komplexe Komplexe organische organische MoleküleMoleküle
Stoff Anteil [%]
Cellulose
40 – 50
Lignin 20 – 30
Andere 20 - 30
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Lösungsweg: Vergasung und Synthese
CH1,4O0,7 ==> -[CH2]-
Aufgabe: Biomasse zu KohlenwasserstoffAufgabe: Biomasse zu Kohlenwasserstoff
Mögliche Lösung: Umsetzung zu SynthesegasMögliche Lösung: Umsetzung zu Synthesegas
CH1,4O0,7 ==> CO + H2
Synthesen:Synthesen:
CO + H2 ==> - [CH2]n- + H2O
CO + 2H2 ==> CH3OH
Fischer-TropschFischer-Tropsch
MethanolMethanol
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Reaktionen
2C + O2C + O22 2 CO 2 CO TeilverbrennungTeilverbrennung
C + HC + H220 0 CO + H CO + H22 heterogene Wassergas-heterogene Wassergas-
ReaktionReaktion
C + COC + CO22 2 CO 2 CO Boudouard-ReaktionBoudouard-Reaktion
CO + HCO + H220 0 CO CO22 + H + H22 homogene Wassergas-homogene Wassergas-
ReaktionReaktion
C + 2HC + 2H22 CH CH44 hydrierende Vergasunghydrierende Vergasung
CO + 3HCO + 3H22 CH CH44 + H + H22O O MethanisierungMethanisierung
Bei der Vergasung ablaufende Reaktionen Bei der Vergasung ablaufende Reaktionen (vereinfachte Darstellung)(vereinfachte Darstellung)
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Charakteristika der TeilverfahrenVergasung:Vergasung:
Eintrag von Biomasse in den Vergaser Eintrag von Biomasse in den Vergaser (besonders bei druckaufgeladenen Verfahren)(besonders bei druckaufgeladenen Verfahren)
ProduktgaszusammensetzungProduktgaszusammensetzung
Störstoffe wie Teere oder HalogeneStörstoffe wie Teere oder Halogene
Synthesen:Synthesen:
Laufen unter Druck ab:Laufen unter Druck ab:
Fischer-Tropsch: 30 bis 50 barFischer-Tropsch: 30 bis 50 bar
Methanol: 50 bis 100 barMethanol: 50 bis 100 bar
Empfindliche Katalysatoren (Halogene, Empfindliche Katalysatoren (Halogene, Schwefel, Partikel, Teere)Schwefel, Partikel, Teere)
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Zur Vergasung
TeereTeere Partikel/StaubPartikel/Staub Andere Störstoffe wie Alkalien und HalogeneAndere Störstoffe wie Alkalien und Halogene ProduktgaszusammensetzungProduktgaszusammensetzung
Problembereiche der Vergasung sind:Problembereiche der Vergasung sind:
Das Vergasungsverfahren ist das Kernstück der BtL-Das Vergasungsverfahren ist das Kernstück der BtL-ProduktionProduktion
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Verfahrensführung bei Vergasungsverfahren
Verfahrensführung bei Gegenstrom- und GleichstromprozessenLinks: Gegenstrom Rechts: GleichstromQuelle: Kaltschmitt, M., Hartmann,H.: Energie aus Biomasse – Grundlagen, Techniken und Verfahren
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WirbelschichtvergasungB io m a sse B e t tm a te r ia l
G e b lä se
P r im ä r lu f tSip h o n lu f t
A b g a s
R e f o rm e r(T e e r )
G a sfi lt e r
F i l t e r -a sch eF lu g -
a sch e
G e n e ra to rG a sm o to rA b g a sw ä rm e t a u sch e r
G a s-k ü h le r
Se k u n d ä r lu f t
ZW S-V e rg a se r
Zirkulierende Wirbelschichtvergasung nach FhG-UMSICHT.Quelle: Herstellerangaben
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Teergehalte der Vergasung
Verfahren Teergehalte [g/Nm³]Spanne/Mittelwert
Festbett, Gegenstrom
10 bis 150/50
Festbett, Gleichstrom
0,1 bis 6/0,5
stationäre Wirbelschicht
1 bis 23/12
zirkulierende Wirbelschicht
1 bis 30/8
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Partikelfrachten bei der Vergasung
Verfahren Partikelgehalte [g/Nm³]
Spanne/MittelwertFestbett, Gegenstrom 0,1 bis 3/1
Festbett, Gleichstrom 0,2 bis 8/1
stationäre Wirbelschicht
1 bis 100/4
zirkulierende Wirbelschicht
8 bis 100/20
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Produktgaszusammensetzungen
Parameter Festbett, Gegenstrom
Festbett, Gleichstrom
zirkulierende Wirbelschich
tH2 [Vol.-%] 10 bis 14 15 bis 21 15 bis 22
CO [Vol.-%] 15 bis 20 10 bis 22 13 bis 15
CO2 [Vol.-%] 8 bis 10 11 bis 13 13 bis 15
CH4 [Vol.-%] 2 bis 3 1 bis 5 2 bis 4
Heizwert [MJ/Nm³]
3,7 bis 5,3 4,0 bis 5,6 3,6 bis 5,9
Quelle: Kaltschmitt, M., Hartmann,H.: Energie aus Biomasse – Grundlagen, Techniken und Verfahren
Angaben für die Vergasung von HolzAngaben für die Vergasung von Holz
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Einfluss der Vergasungshilfsmittels
Parameter Luft Dampf Dampf/Sauer-stoff-
MischungH2 [Vol.-%] 8 bis 10 53 bis 54 25 bis 30
CO [Vol.-%] 16 bis 18 21 bis 22 43 bis 47
Heizwert [MJ/Nm³]
4,5 bis 6,5 12,7 bis 13,3 12,0 bis 13,0
Gasausbeute [Nm³/kg Brennstoff]
1,7 bis 20 1,3 bis 1,4 1,0 bis 1,1
Quelle: Kaltschmitt, M., Hartmann,H.: Quelle: Kaltschmitt, M., Hartmann,H.: Energie aus Biomasse – Grundlagen, Techniken und VerfahrenEnergie aus Biomasse – Grundlagen, Techniken und Verfahren
Angaben für die Vergasung von Angaben für die Vergasung von HolzHolz
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Definition Synthetische Biokraftstoffe/Biomass-to-Liquid (BtL)
BtL-Kraftstoffe sind aus Kohlenwasserstoffen BtL-Kraftstoffe sind aus Kohlenwasserstoffen zusammengesetzte Kraftstoffe, die über ein zusammengesetzte Kraftstoffe, die über ein aus Biomasse gewonnenes Synthesegas aus Biomasse gewonnenes Synthesegas erzeugt werden.erzeugt werden.
Als Syntheseschritt kann jede Synthese Als Syntheseschritt kann jede Synthese eingesetzt werden, die direkt oder über eingesetzt werden, die direkt oder über Zwischenprodukte Kohlenwasserstoff Zwischenprodukte Kohlenwasserstoff erzeugt.erzeugt.
Es kann eine Vorkonditionierung der Es kann eine Vorkonditionierung der Biomasse erfolgen, ein direkte Biomasse erfolgen, ein direkte Biomassevergasung ist nicht zwingend.Biomassevergasung ist nicht zwingend.
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Schema BtL-Herstellung
VergasunVergasungg
AufbereituAufbereitungng
GaskondiGaskondi--tionieruntionierungg
COCO22
AufbereituAufbereitungng
„„on site“on site“
HH22
AufbereituAufbereitungng
TransportTransportZwischenproduktZwischenprodukt
HH22
SyntheseSyntheseFischer-Fischer-TropschTropsch
Methanol-to-Methanol-to-Synfuel(MtS)Synfuel(MtS)
BiobrennstoffeBiobrennstoffe
Waldrestholz, Plantagenholz, Energiegetreide, Mais u.ä.Waldrestholz, Plantagenholz, Energiegetreide, Mais u.ä.
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Vorteile BtL-Kraftstoffe
+ BtL-Kraftstoffe können so produziert werden, BtL-Kraftstoffe können so produziert werden, dass sie die bestehenden Kraftstoffnormen DIN dass sie die bestehenden Kraftstoffnormen DIN EN 228 und DIN EN 590 einhaltenEN 228 und DIN EN 590 einhalten
+ BtL-Kraftstoffe können über die Synthese/Auf-BtL-Kraftstoffe können über die Synthese/Auf-bereitung geänderten Anforderungen von Ver-bereitung geänderten Anforderungen von Ver-brennungsmotoren vergleichsweise einfach brennungsmotoren vergleichsweise einfach angepasst werdenangepasst werden
+ die Verteilungsinfrastruktur erdölstämmiger die Verteilungsinfrastruktur erdölstämmiger Kraftstoffe kann ohne Modifikationen genutzt Kraftstoffe kann ohne Modifikationen genutzt werdenwerden
+ zur Produktion können grundsätzlich alle Arten zur Produktion können grundsätzlich alle Arten von Biomasse genutzt werden, damit kann auf von Biomasse genutzt werden, damit kann auf ein hohes Biomassepotenzial zurückgegriffen ein hohes Biomassepotenzial zurückgegriffen werdenwerden
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Nachteile BtL-Kraftstoff
– die Energieausbeute der BtL-Route ist mit 18 die Energieausbeute der BtL-Route ist mit 18 bis 20%, bezogen auf den Energieeintrag des bis 20%, bezogen auf den Energieeintrag des Kraftstoffs, (noch) geringKraftstoffs, (noch) gering
– das Herstellungsverfahren ist komplex und ohne das Herstellungsverfahren ist komplex und ohne entsprechende Zwischenschritte nicht für eine (stark) entsprechende Zwischenschritte nicht für eine (stark) dezentralisierte Produktion geeignetdezentralisierte Produktion geeignet
– für die Herstellung und Aufbereitung werden größere für die Herstellung und Aufbereitung werden größere Mengen Wasserstoff benötigtMengen Wasserstoff benötigt
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Deutsche Aktivitäten bei BtL-Kraftstoffen
SunDieselSunDiesel®®/Carbo-V/Carbo-V®®-Verfahren der Choren Industries -Verfahren der Choren Industries GmbH, Freiberg/Sachsen (mit Shell)GmbH, Freiberg/Sachsen (mit Shell)Dreistufige Vergasung mit Fischer-Tropsch-SyntheseDreistufige Vergasung mit Fischer-Tropsch-Synthese
CUTEC-Institut GmbH, Clausthal-ZellefeldCUTEC-Institut GmbH, Clausthal-ZellefeldStationäre Wirbelschicht mit Teilstrom Fischer-Tropsch-Stationäre Wirbelschicht mit Teilstrom Fischer-Tropsch-SyntheseSynthese (ARTFUEL-Vorhaben)(ARTFUEL-Vorhaben)
Forschungszentrum KarlsruheForschungszentrum KarlsruheSlurry-Herstellung und Flugstromvergasung Slurry-Herstellung und Flugstromvergasung (BioLiq)(BioLiq)
Institut für Energieverfahrenstechnik und Institut für Energieverfahrenstechnik und Chemieingenieurwesen (IEC) der Technischen Chemieingenieurwesen (IEC) der Technischen Universität Bergakademie FreibergUniversität Bergakademie Freiberg((P)HTW-Vergaser mit Methanol-to-Synfuel(MtS)-P)HTW-Vergaser mit Methanol-to-Synfuel(MtS)-RouteRoute
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Choren Industries GmbH, Freiberg/Sa.:Carbo-V® ProzessTechnisch am weitesten entwickeltes deutsches Technisch am weitesten entwickeltes deutsches
BtL-Verfahren.BtL-Verfahren.
Für 2007 ist die Inbetriebnahme einer Für 2007 ist die Inbetriebnahme einer Demonstrations-anlage mit ca. 50 MWDemonstrations-anlage mit ca. 50 MWthth in Freiberg in Freiberg mit einer Kapazität von ca. 15.000 t/amit einer Kapazität von ca. 15.000 t/a
Zusammenarbeit mit ShellZusammenarbeit mit ShellCharakteristika:Charakteristika:Drei Vergaserstufen:Drei Vergaserstufen:
Niedertemperaturvergaser (500°C)Niedertemperaturvergaser (500°C) Hochtemperaturvergasung der Teere (1400°C)Hochtemperaturvergasung der Teere (1400°C) Flugstromvergasung Biokoks (800°C)Flugstromvergasung Biokoks (800°C)
Fischer-Tropsch-SyntheseFischer-Tropsch-SyntheseBrennstoff vorzugsweise Holz, auch Stroh Brennstoff vorzugsweise Holz, auch Stroh möglichmöglich
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Carbo-V®-Prozess
Quelle: Herstellerangaben
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ARTFUEL-Projekt der CUTEC
Technikumsanlage, derzeit im Technikumsanlage, derzeit im ProbebetriebProbebetriebUmsetzung eines Teilstroms des Umsetzung eines Teilstroms des ProduktgasesProduktgasesFörderprojekt des Landes Förderprojekt des Landes NiedersachsenNiedersachsen
Charakteristika:Charakteristika: Einstufige stationäre Einstufige stationäre
atmosphärische atmosphärische Wirbelschichtvergasung, Wirbelschichtvergasung, Leistung ca. 0,4 MWLeistung ca. 0,4 MWthth
Fischer-Tropsch-Synthese Fischer-Tropsch-Synthese eines Teilgasstroms (ca. eines Teilgasstroms (ca. 1/10)1/10)
Brennstoffe Holz und StrohBrennstoffe Holz und Stroh
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BioLiq-Verfahren des Forschungszentrums Karlsruhe
Charakteristika:Charakteristika: Biomasse-Konditionierung über Slurry-Biomasse-Konditionierung über Slurry-
HerstellungHerstellung Synthesegaserzeugung im Synthesegaserzeugung im
FlugstromvergaserFlugstromvergaser(GSP-Vergasertyp der Future Energy AG)(GSP-Vergasertyp der Future Energy AG)
Fischer-Tropsch-Synthese und Fischer-Tropsch-Synthese und Methanolsynthese möglich, zentrale Methanolsynthese möglich, zentrale Umsetzung des Methanols zu BtL-Umsetzung des Methanols zu BtL-Kraftstoffen Kraftstoffen
Brennstoffe vorzugsweise Stroh, ggf. HolzBrennstoffe vorzugsweise Stroh, ggf. Holz
(teilweise) Umsetzung im Technikumsmaßstab (teilweise) Umsetzung im Technikumsmaßstab erfolgterfolgtErhöhte Dezentralität durch Erhöhte Dezentralität durch Biomassekonditionierung erreichbarBiomassekonditionierung erreichbarUmsetzung in den Pilotmaßstab läuft als Umsetzung in den Pilotmaßstab läuft als Förderprojekt von BMELV/FNRFörderprojekt von BMELV/FNR
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Vergasungsschritt im BioLiq-Verfahren
Nutzung des erprobten GSP-Vergasers der Future Nutzung des erprobten GSP-Vergasers der Future Energy AG, Freiberg/SachsenEnergy AG, Freiberg/Sachsen
FlugstromvergaserFlugstromvergaserBesonderheiten:Besonderheiten: Hoher Arbeitsdruck Hoher Arbeitsdruck
möglichmöglich Geringe VerweilzeitenGeringe Verweilzeiten Teerfreies und Teerfreies und
methanarmes methanarmes SynthesegasSynthesegas
Hohe Asche- und Hohe Asche- und Salzgehalte des Salzgehalte des BrennstoffsmöglicheBrennstoffsmögliche
Lange ReisezeitenLange Reisezeiten Umfangreiche Umfangreiche
Erfahrungen mit GSP-Erfahrungen mit GSP-VergasertypVergasertyp
www.fzk.dewww.fzk.de
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GSP-Vergaser der Future Energy AG VergaserkopfVergaserkopf
VergaserunterteilVergaserunterteil
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(P)HTW-Verfahren der TU BA Freiberg
Charakteristika:Charakteristika: Einstufige druckaufgeladene Einstufige druckaufgeladene
Wirbelbettvergasung nach Winkler, Leistung Wirbelbettvergasung nach Winkler, Leistung ca. 10 MWca. 10 MWthth
Methanolsynthese, zentrale Umsetzung des Methanolsynthese, zentrale Umsetzung des Methanols zu BtL-Kraftstoffen Methanols zu BtL-Kraftstoffen
Brennstoffe Energiepflanzen, Stroh und ggf. Brennstoffe Energiepflanzen, Stroh und ggf. HolzHolz
Pilotanlage mit ca. 10 MWPilotanlage mit ca. 10 MWthth
Projekt befindet sich derzeit in der VorbereitungProjekt befindet sich derzeit in der VorbereitungUmsetzung ab dem Jahr 2007 vorgesehenUmsetzung ab dem Jahr 2007 vorgesehenFörderprojekt von BMELV/FNRFörderprojekt von BMELV/FNR
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Bestandsaufnahme
Deutschland kann derzeit weltweit als Deutschland kann derzeit weltweit als führend bei Verfahren für BtL-Kraftstoffe führend bei Verfahren für BtL-Kraftstoffe angesehen werdenangesehen werden
es ist zu erwarten, dass im Jahr 2010 BtL-es ist zu erwarten, dass im Jahr 2010 BtL-Kraftstoffe in nennenswerter Menge Kraftstoffe in nennenswerter Menge produziert werdenproduziert werden
voraussichtlich werden sich verschiedene voraussichtlich werden sich verschiedene BtL-Verfahren am Markt etablieren können, BtL-Verfahren am Markt etablieren können, der Prozess der Choren Industries GmbH ist der Prozess der Choren Industries GmbH ist dabei derzeit technisch am weitesten dabei derzeit technisch am weitesten entwickeltentwickelt
Ohne weitere öffentliche Förderung bzw. Ohne weitere öffentliche Förderung bzw. flankierende Maßnahmen (ermäßigte flankierende Maßnahmen (ermäßigte Mineralölsteuer) kann die Entwicklung von Mineralölsteuer) kann die Entwicklung von BtL-Prozessen nicht zu Ende geführt werdenBtL-Prozessen nicht zu Ende geführt werden
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Die Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V. (FNR)Aufgabe:Aufgabe: Zentrale Koordinierungsstelle für Zentrale Koordinierungsstelle für
nachwachsende Rohstoffe in nachwachsende Rohstoffe in DeutschlandDeutschland
GründungGründung::
Oktober 1993Oktober 1993
Sitz: Sitz: Gülzow bei Güstrow, Gülzow bei Güstrow,
Mecklenburg–VorpommernMecklenburg–Vorpommern
Support: Support: Bundesministerium für Ernährung, Bundesministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz Landwirtschaft und Verbraucherschutz (BMELV)(BMELV)
FörderunFörderung (2005):g (2005):
FuE: FuE: 24,5 Mio. €24,5 Mio. € Markteinführung: Markteinführung: 7,9 Mio. €7,9 Mio. €
Status:Status: Eingetragener VereinEingetragener Verein
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Aufgaben der FNR
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Fördermaßnahmen über die FNRDie FNR betreut im Auftrag des Die FNR betreut im Auftrag des Bundesministeriums für Ernährung, Landwirtschaft Bundesministeriums für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz (BMELV) das Programm und Verbraucherschutz (BMELV) das Programm Nachwachsende Rohstoffe zur Förderung von Nachwachsende Rohstoffe zur Förderung von Forschungs-, Entwicklungs- und Forschungs-, Entwicklungs- und Demonstrationsvorhaben Demonstrationsvorhaben Fördermaßnahmen im Bereich BtL:Fördermaßnahmen im Bereich BtL:
Vorbereitung einer (P)HTW-BtL-Pilotanlage bei Vorbereitung einer (P)HTW-BtL-Pilotanlage bei der TU BA Freibergder TU BA Freiberg
Bau einer BioLiq-Pilotanlage beim Bau einer BioLiq-Pilotanlage beim Forschungszentrum KarlsruheForschungszentrum Karlsruhe
Ökobilanzierung von BtL-Prozessen durch das Ökobilanzierung von BtL-Prozessen durch das ifeuifeuErgänzend:Ergänzend:
Verbundvorhaben EVA zum Verbundvorhaben EVA zum EnergiepflanzenanbauEnergiepflanzenanbau
In Planung: BioLog-Vorhaben zur Biomasse-In Planung: BioLog-Vorhaben zur Biomasse-konditionierungkonditionierung
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Bioenergiepotenzial Außer Energiepflanzen und Holz können auch Außer Energiepflanzen und Holz können auch Neben- und Koppelprodukte, Rest- und Neben- und Koppelprodukte, Rest- und Abfallstoffe sowie Aufwuchs von Abfallstoffe sowie Aufwuchs von Naturschutzflächen genutzt werden. Die Naturschutzflächen genutzt werden. Die energetische Nutzbarkeit solcher Biomassen wird energetische Nutzbarkeit solcher Biomassen wird unterschiedlich bewertet.unterschiedlich bewertet.Zudem hängt die Prognose der Zudem hängt die Prognose der Flächenverfügbarkeit immer von den Flächenverfügbarkeit immer von den Randbedingungen ab!Randbedingungen ab!Die resultierendenbisherigen Aussagen zum Die resultierendenbisherigen Aussagen zum Potenzial von Bioenergieträger sind daher recht Potenzial von Bioenergieträger sind daher recht uneinheitlich:uneinheitlich:
Hartmann/Kaltschmitt: ca. 1.300 PJ/a Hartmann/Kaltschmitt: ca. 1.300 PJ/a (heute)(heute)
Fritsche et al.: 523 – 654 PJ/a (Bezugsjahr: Fritsche et al.: 523 – 654 PJ/a (Bezugsjahr: 2010)2010)
Nitsch et al.: 694 – 1.600 PJ/a (Bezugsjahr: Nitsch et al.: 694 – 1.600 PJ/a (Bezugsjahr: 2010)2010)
Primärenergieverbrauch 2005: 14238 PJPrimärenergieverbrauch 2005: 14238 PJ
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Flächenpotenziale für Bioenergie nach Fritsche et al.
JahrJahr Referenz-Referenz-senariosenario
[Mio. ha][Mio. ha]
Umwelt- Umwelt- szenarioszenario
[Mio. ha][Mio. ha]
Biomasse- Biomasse- senzariosenzario
[Mio. ha][Mio. ha]
20102010 2,032,03 0,820,82 1,971,97
20202020 2,482,48 1,881,88 3,453,45
20302030 3,483,48 3,013,01 4,444,44
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Einfluss der VerfahrenseffizienzEnergiepflanzenfläche nach Nitsch et al.Energiepflanzenfläche nach Nitsch et al.
Szenario Technisches PotenzialSzenario Technisches Potenzial
BezugsjaBezugsjahrhr 20102010 20202020 20302030 20402040 20502050
Fläche Fläche [Mio. ha][Mio. ha] 2,52,5 3,43,4 4,34,3 5,25,2 6,16,1
Energie-Energie-ertrag ertrag [PJ/a][PJ/a]
694694 944944 11931193 14431443 16931693
VerfahreVerfahrenseffiziennseffizienzz
DieseläquivalentDieseläquivalent
[Mio. t Diesel][Mio. t Diesel]
0,20,2 3,183,18 4,334,33 5,475,47 6,626,62 7,777,77
0,30,3 4,774,77 6,56,5 8,218,21 9,939,93 11,6611,66
0,50,5 7,967,96 10,8310,83 13,6913,69 16,5516,55 19,4219,42
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Fazit
Bei einer konsequenten Entwicklung werden Bei einer konsequenten Entwicklung werden BtL-Kraftstoffe einen, auch mengenmäßig, BtL-Kraftstoffe einen, auch mengenmäßig, wichtigen Beitrag zu einer zukünftigen wichtigen Beitrag zu einer zukünftigen nachhaltigen Kraftstoffversorgung erbringen nachhaltigen Kraftstoffversorgung erbringen könnenkönnen
Für die Landwirtschaft kann die Für die Landwirtschaft kann die Brennstoffbereitstellung für BtL-Verfahren zu Brennstoffbereitstellung für BtL-Verfahren zu einem weiteren Standbein werdeneinem weiteren Standbein werden
Durch die Umsetzung dezentral gestalteter Durch die Umsetzung dezentral gestalteter BtL-Verfahren kann auch der ländliche Raum BtL-Verfahren kann auch der ländliche Raum gestärkt und die Beschäftigungslage im gestärkt und die Beschäftigungslage im ländlichen Raum verbessert werden ländlichen Raum verbessert werden
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