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Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V. Hofplatz 1 18276 Gülzow
Tel. 03843/6930-0 Fax 03843/6930-102
www.fnr.de www.nachwachsende-rohstoffe.de
Anbau und Nutzung von Energiepflanzen in Deutschland –
Status quo
Dr.-Ing. Andreas Schütte,
Geschäftsführer der
Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V., Gülzow, Deutschland
Fachgespräch EnergiepflanzenFachgespräch Energiepflanzen
25./26.02.200425./26.02.2004
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Gliederung
EinführungEinführung
Energie aus landwirtschaftlich erzeugter Energie aus landwirtschaftlich erzeugter BiomasseBiomasse
- aktueller Stand und Potenzialeaktueller Stand und Potenziale
•Feste BioenergieträgerFeste Bioenergieträger
•Flüssige Energieträger/KraftstoffeFlüssige Energieträger/Kraftstoffe
•BiogasBiogas
- absehbare Entwicklungen aufgrund absehbare Entwicklungen aufgrund veränderter Rahmenbedingungenveränderter Rahmenbedingungen
Definition der Ziele des FachgesprächesDefinition der Ziele des Fachgespräches
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Vorteile von Biomasse
Die energetische Nutzung von Biomasse setzt Die energetische Nutzung von Biomasse setzt nur soviel COnur soviel CO22 frei wie beim Aufwuchs frei wie beim Aufwuchs gebunden wurdegebunden wurde
Bioenergie ist speicherbarBioenergie ist speicherbar
Biomasse kann nachhaltig produziert werden Biomasse kann nachhaltig produziert werden und schont fossile Ressourcenund schont fossile Ressourcen
Biomasse kann durch die deutsche Land- und Biomasse kann durch die deutsche Land- und Forstwirtschaft in großer Menge bereitgestellt Forstwirtschaft in großer Menge bereitgestellt werden und verringert somit die werden und verringert somit die Importabhängigkeit im EnergiebereichImportabhängigkeit im Energiebereich
Die Biomasseproduktion stärkt den ländlichen Die Biomasseproduktion stärkt den ländlichen RaumRaum
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Getreide
MiscanthusMaisPappelWeide
Raps
ÖlleinSonnenblum
e
Zuckerrübe
GetreideKartoffelZuckerhirse
Mais
FutterrübeGräser
Energiepflanzen
Wärme Strom
fest
PME Ethanol
flüssig
Synthese-gas
Biogas
gasförmig
Biomasse allgemein
Maisandere
BTL-Kraftstoff
e
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Heutige energetische Nutzung von Biomasse
Wärme aus festen biogenen Wärme aus festen biogenen Brennstoffen, vorzugsweise HolzBrennstoffen, vorzugsweise Holz
Strom/Wärme aus Alt-, Rest- und Strom/Wärme aus Alt-, Rest- und IndustriehölzernIndustriehölzern
Strom/(Wärme) aus der anaeroben Strom/(Wärme) aus der anaeroben Vergärung von Gülle und CosubstratenVergärung von Gülle und Cosubstraten
Kraftstoffe auf Basis Kraftstoffe auf Basis Fettsäuremethylester, vorzugsweise Fettsäuremethylester, vorzugsweise Rapsöl („Biodiesel“)Rapsöl („Biodiesel“)
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Stand der Energieerzeugung aus BiomasseIm Jahre 2003 wurden in Deutschland Im Jahre 2003 wurden in Deutschland 65,965,9 TWh TWh Endenergie oder Endenergie oder 58%58% der gesamten der gesamten regenerativen Energie aus Biomasse regenerativen Energie aus Biomasse bereitgestelltbereitgestellt(regenerative Energien insgesamt: 113,7 TWh) (regenerative Energien insgesamt: 113,7 TWh)
3,8%3,8% der Wärme* der Wärme*
1,2%1,2% des Stroms* des Stroms*
0,9%0,9% an Kraftstoffen an Kraftstoffen
*: einschließlich des biogenen Anteils der thermischen Müllverwertung*: einschließlich des biogenen Anteils der thermischen Müllverwertung
Damit erreicht Biomasse einen Anteil vonDamit erreicht Biomasse einen Anteil von
am gesamten deutschen Endenergieverbraucham gesamten deutschen Endenergieverbrauch
Quelle: AGEE-Stat 2004Quelle: AGEE-Stat 2004
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Fraktion Menge[Mio. tatro/a]
Energieinhalt
[PJ/a]
Waldrestholz 9,8 178**
Industrierestholz 3,2 58**
Altholz 4,4 80**
Sonstige holzartige Biomasse
15 270**
Stroh 7,5 130**
Biogas, Deponiegas, Klärgas
Trifft nicht zu
150** - 220
Energiepflanzen* 18-24 333** – 422
* * Annahme: Anbau auf 2 Mio. ha/aAnnahme: Anbau auf 2 Mio. ha/a
** Quelle: Hartmann, Kaltschmitt: Biomasse als erneuerbarer ** Quelle: Hartmann, Kaltschmitt: Biomasse als erneuerbarer Energieträger, LV Münster 2002Energieträger, LV Münster 2002
Gesamtpotenzial 1199**-1358 PJ/a
178
150 270
333
130
80
58
WaldrestholzIndustrierestholzAltholzSonstige holzartige BiomasseBiogasStrohEnergiepflanzen*
Biomasse-Potenziale Deutschlands
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Annahmen:
2 Mio. ha/a Anbau von Energiepflanzen
Durchschnittsertrag: 15 t/ha * a (Korn- und Strohertrag) Durchschnittlicher Brennwert: 18,5 MJ/kgatro
Energieertrag aus Energiepflanzen: 555 PJ/a Dieselverbrauch Deutschlands 1999: 1.220 PJ/a
Bei einer energetischen Konversionseffizient von 50%:
22,7% des deutschen Dieselverbrauchs allein über Energiepflanzen abdeckbar
Substitutionspotenzial für Deutschland
ein Beispiel
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Anbau nachwachsender RohstoffeEntwicklung der Anbaufläche
0
100.000
200.000
300.000
400.000
500.000
600.000
700.000
800.000
900.000
1993 1995 1997 1999 2001 2003
Basisfläche stillgelegte Fläche
Quellen: BMVEL, BLE, 2003 vorläufige Schätzung
(ha)
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Anbau nachwachsender RohstoffeVerteilung (in ha)
Heilstoffe4.612
Rapsöl666.101
Faser-pflanzen
1.500
Leinöl5.361
Stärke125.000 Zucker
7.000
Sonnen-blumenöl
18.281Sonstiges
5.538
Insgesamt: 833.393
Quelle: BMVEL, 2004, vorläufige Schätzung
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Basisfläche Stillegungsfläche
Stärke 125.000 0
Zucker 7.000 0
Rapsöl 340.000 326.101
Sonnenblumenöl 15.000 3.281
Leinöl 5.000 361
Flachs und Hanf 1.500 0
Heilstoffe 4.000 612
Sonstiges 0 5.538
Summe 497.500 335.893
insgesamt 833.393
Anbau nachwachsender Rohstoffe in Deutschland: Anbauzahlen 2003 (ha)
Quelle: BMVEL, Vorläufige Schätzung
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Anbau von Energiepflanzen auf stillgelegten Flächen (ha)
Pflanzenart 2001 2002 2003
Raps 322.699 343.280 326.349
sonstige Ölpflanzen 4.874 4.052 3.281Mais (überwiegend Biogas) 2.155 3.037 3.928
Biogas (sonst. Pflanzen) 293 636 751
Getreide-Verbrennung 244 243 328
mehrjährige Kulturen 337 333 392(Anhang II)
Gesamtfläche 330.602 351.581 335.029
ohne Raps 7.903 8.301 8.680
Quelle: BLE
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Anbau Energiepflanzen nach Nutzungsrichtungen 2003Verteilung (in %)
Verbrennung0%
Biogas1%
Treibstoffe99%
Quelle: BMVEL, 2004, vorläufige Schätzung
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Rahmenbedingungen
Flächenprämie (45 €/ha) für den Anbau von Flächenprämie (45 €/ha) für den Anbau von Energiepflanzen auf Basisflächen Energiepflanzen auf Basisflächen
Gesicherte Stromvergütung und gesicherter Gesicherte Stromvergütung und gesicherter Netzzugang durch das Gesetz für den Vorrang Netzzugang durch das Gesetz für den Vorrang erneuerbarer Energien (EEG)erneuerbarer Energien (EEG)
Befreiung biogener Kraftstoffe von der Befreiung biogener Kraftstoffe von der Mineralölsteuer (neues MinöStG)Mineralölsteuer (neues MinöStG)
Förderung durch das Marktanreizprogramm Förderung durch das Marktanreizprogramm „Erneuerbare Energie“ oder durch Darlehen der KfW„Erneuerbare Energie“ oder durch Darlehen der KfW
Teilweise auch (erhebliche) Förderung durch die Teilweise auch (erhebliche) Förderung durch die Bundesländer Bundesländer
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EU-Richtlinie Biokraftstoffe
RICHTLINIE 2003/30/EG DES EUROPÄISCHEN RICHTLINIE 2003/30/EG DES EUROPÄISCHEN PARLAMENTS UND DES RATES vom 8. Mai 2003 PARLAMENTS UND DES RATES vom 8. Mai 2003 zur Förderung der Verwendung von zur Förderung der Verwendung von Biokraftstoffen oder anderen erneuerbaren Biokraftstoffen oder anderen erneuerbaren Kraftstoffen im VerkehrssektorKraftstoffen im Verkehrssektor
2% aller Otto- und Dieselkraftstoffe sollen 2% aller Otto- und Dieselkraftstoffe sollen bis zum 31. Dezember 2005 Biokraftstoffe bis zum 31. Dezember 2005 Biokraftstoffe sein:sein:
entspricht ca. 1,17 Mio. t für Deutschlandentspricht ca. 1,17 Mio. t für Deutschland
5,75% aller Otto- und Dieselkraftstoffe 5,75% aller Otto- und Dieselkraftstoffe sollen bis zum 31. Dezember 2010 sollen bis zum 31. Dezember 2010 Biokraftstoffe sein:Biokraftstoffe sein:
entspricht ca. 3,17 Mio. t für Deutschlandentspricht ca. 3,17 Mio. t für Deutschland
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Ethanolausbeute aus Energiepflanzen
Ertrag t/ha m³/haZuckerrüben 61,7 6,62Körnermais 9,2 3,52Weizen 7,3 2,76Triticale 5,6 2,23Roggen 4,9 2,03
Quelle: Bioethanol in Deutschland, Schriftenreihe Nachwachsende Rohstoffe, Band 21, 2003Quelle: Bioethanol in Deutschland, Schriftenreihe Nachwachsende Rohstoffe, Band 21, 2003
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EthanolanlagenStandort/Bundesland Investor Kapazität (m³) Rohstoff
FlächenpotentialInvestition (Mio. €)
Bau/Planung
Zeitz / Sachsen-Anhalt Südzucker 260.000 Weizen/Zuckerrüben 94.000 ha Weizen o. 39.000 ha Rüben
160 Bau
Zörbig / Sachsen-Anhalt Sauter-Gruppe 100.000 Getreide 36.000 ha Weizen
35 Bau
Schwedt / Brandenburg Sauter-Gruppe 230.000 Getreide113.000 ha Roggen
50 Bau
Magdeburg / Sachsen-Anhalt
Getreide AG 100.000 Getreide36.000 ha Weizen
45 Planung
Karstädt / Sachsen-Anhalt
Getreide AG 100.000 Getreide36.000 ha Weizen
45 Planung
Rendsburg / Schleswig-Holstein
Getreide AG 100.000 Getreide 36.000 ha Weizen
45 Planung
Neubrandenburg / Mecklenburg-Vorpommern
Getreide AG 100.000 Getreide36.000 ha Weizen o.49.000 ha Roggen
45 Planung
Klein Wanzleben / Sachsen-Anhalt
Nordzucker AG 100.000 Zuckerrüben/Getreide15.000 ha Rüben o.36.000 ha Weizen
100 Planung
Quellen: Top Agrar 11/2003, Ernährungsdienst, verschiedene Ausgaben, eigene Berechnungen der FNR
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Zuwachs bei Biogasanlagen in Deutschland 1999-2002Zuwachs bei Biogasanlagen in Deutschland 1999-2002
Quelle: Institut für Energetik und Umwelt gGmbH, Leipzig, 2003
Entwicklung der Biogasproduktion
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Tendenzen und Entwicklungen(Biogas)
voraussichtlich zukünftig klare Trennung zwischen voraussichtlich zukünftig klare Trennung zwischen abfallverarbeitenden Anlagen und Anlagen, die abfallverarbeitenden Anlagen und Anlagen, die Energiepflanzen nutzen (Novellierung EEG) Energiepflanzen nutzen (Novellierung EEG)
Markteinführung von Gülle-freien Markteinführung von Gülle-freien NassfermentationssystemenNassfermentationssystemen
Entwicklung von Trockenfermentationssystemen speziell Entwicklung von Trockenfermentationssystemen speziell für den Einsatz von Energiepflanzenfür den Einsatz von Energiepflanzen
Einführung neuer Verwendungsrouten wieEinführung neuer Verwendungsrouten wie
- Einspeisung aufbereitetem Biogas ins ErdgasnetzEinspeisung aufbereitetem Biogas ins Erdgasnetz
- Nutzung von aufbereitetem Biogas als KraftstoffNutzung von aufbereitetem Biogas als Kraftstoff
- Verstromung über Mikrogasturbinen, später Verstromung über Mikrogasturbinen, später Brennstoff-zellenBrennstoff-zellen
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Absehbare Entwicklungen aufgrund veränderter Absehbare Entwicklungen aufgrund veränderter RahmenbedingungenRahmenbedingungen
Die weitere Entwicklung wird wesentlich von den Die weitere Entwicklung wird wesentlich von den Rahmenbedingungen, die durch die Agrar-, Energie- und Rahmenbedingungen, die durch die Agrar-, Energie- und Umweltpolitik vorgegeben werden, bestimmt.Umweltpolitik vorgegeben werden, bestimmt.
Derzeit für die heimische Land- und Forstwirtschaft sind Derzeit für die heimische Land- und Forstwirtschaft sind als kurzfristig aussichtsreich anzusehen:als kurzfristig aussichtsreich anzusehen:
Wärmeerzeugung aus Festbrennstoffen wird Wärmeerzeugung aus Festbrennstoffen wird weiterhin von Holz dominiert (ggf. auch weiterhin von Holz dominiert (ggf. auch Holzhackschnitzel aus landwirtschaftlichen Holzhackschnitzel aus landwirtschaftlichen Kurzumtriebsplantagen)Kurzumtriebsplantagen)
Biogasanlagen unter novelliertem EEG auch mit Biogasanlagen unter novelliertem EEG auch mit einem steigenden Anteil an Energiepflanzeneinem steigenden Anteil an Energiepflanzen
Rohstoffbereitstellung für Kraftstoffe, zunächst Rohstoffbereitstellung für Kraftstoffe, zunächst Ölpflanzen für Biodiesel, später Energiepflanzen für Ölpflanzen für Biodiesel, später Energiepflanzen für Ethanol und BTL-KraftstoffeEthanol und BTL-Kraftstoffe
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Fragen und Handlungsbedarf zum Energiepflanzenanbau
PflanzenartenPflanzenarten
Sorten unter Berücksichtigung der Sorten unter Berücksichtigung der Qualitätsanforderungen (Züchtung)Qualitätsanforderungen (Züchtung)
AnbauverfahrenAnbauverfahren
FruchtfolgenFruchtfolgen
Erntetechnik Erntetechnik
Logistik, TransportLogistik, Transport
Ökologische Aspekte Ökologische Aspekte
WirtschaftlichkeitWirtschaftlichkeit