‚Biokraftstoffe – Markt, Technologie und
aktueller Stand der politischen Diskussion‘




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Biokraftstoffe Lima 2008 V2

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RENEWABLE ENERGY IN PERÚ AND TECHNOLOGIES MADE IN GERMANY, II. SEMINAR IN LIMA, PERÚ, SWISSOTEL, 11.11.2008

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Biokraftstoffe Lima 2008 V2

  1. 1. ‚Biokraftstoffe – Markt, Technologie und aktueller Stand der politischen Diskussion‘ Dipl.-Bw. Dirk Volkmann Lima, 11 de noviembre 2008 Volkmann Consult – Corporate Advisors, Dusseldorf – Alemania, www.volkmann-consult.de
  2. 2. Volkmann Consult Corporate Advisors Kraftstoffverbrauch in Deutschland 2006 2006 wurden in Deutschland 54.6 Mio. t Kraftstoff verbraucht, davon stammen fast 6% aus Erneuerbaren Ressourcen – größtenteils Biodiesel Source: BMELV Ihr Kontakt: Dirk Volkmann – dirk at volkmann-consult.de
  3. 3. Volkmann Consult Corporate Advisors Kraftstoffverbrauch in Deutschland bis 2020 28,6 15,6 Quelle: Mineralölwirtschaftsverband, Prognose 2007 Ihr Kontakt: Dirk Volkmann – dirk at volkmann-consult.de
  4. 4. Volkmann Consult Corporate Advisors Rohstoffe für Biokraftstoffe in Deutschland Bio- Bio- Wasser- Pflanzenöl Biodiesel DME BTL Methan Ethanol stoff Rapssaat X X X X X X Sonnen- blumen X X X X X X Korn X X X X X Stroh X X X X Mais X X X X X Kartoffel X X X X X Zucker- X X X X X rübe Holz X X X X versch. Biomasse X X X X DME = Dimetylether, BTL = Biomass-To-Liquid Ihr Kontakt: Dirk Volkmann – dirk at volkmann-consult.de
  5. 5. Volkmann Consult Corporate Advisors Ihr Kontakt: Dirk Volkmann – dirk at volkmann-consult.de 5
  6. 6. Volkmann Consult Corporate Advisors Eigenschaften Biodiesel Rapsöl (und andere nichttrocknende •  Rohstoff: Pflanzenöle) •  Jahresertrag je ha: 1,300 - 1,520 l/ha/a •  Kraftstoffäquivalent: 1 Liter Biodiesel ersetzt ca. 0.91 liter of Diesel •  Marktpreis 0.95 – 1.05 EUR/liter (abhängig vom Rohstoff): •  CO2-Reduktion ca. 70 % (bezogen auf das Diesel-Äquivalent ) (abhängig vom Rohstoff): Reiner Biodiesel nur mit Freigabe des •  Technische Hinweise: Herstellers; Beimischung bis 5% ohne Anpassung des Motors Ihr Kontakt: Dirk Volkmann – dirk at volkmann-consult.de
  7. 7. Volkmann Consult Corporate Advisors Biodiesel-Spezifikation (Rapsöl im Vergleich zu Tierfett) DIN EN 14214 Einfluss Eigenschaften Einheit RME AME min. max. Rohstoff Prozess Ester-Anteil % (m/m) 96,5 99,5 95,9   Dichte bei 15° C Kg/m3 860 900 883,9 876,6  Viskosität bei 40° C mm²/s 3,5 5 4,5 4,54   Fllammpunkt °C 120 - > 127 168  Schwefelanteil mg/kg - 10 < 10 20,4   Cetanzahl 51 55,2 54,5  Gesamtverschmutzung mg/kg - 24 < 20 7   Oxidationsstabilität, 110° C h 6 - 8 11,7  Acid No. mg KOH/g 0,5 0,26 0,395  Jodzahl gr /100gr 120 < 120 64  Anteil Linolsäure % (m/m) 12 < 12 1,3  Stockpunkt °C 0 - 13 8  RME – Rape seed methyl ether; AME – animal fat methyl ether Ihr Kontakt: Dirk Volkmann – dirk at volkmann-consult.de
  8. 8. Volkmann Consult Corporate Advisors Eigenschaften verschiedener Pflanzenöle Kin. Dichte Heizwert Viskosität Cetan- Stockpunkt Flammpunkt Jodzahl [g/ Pflanzenöl (15°C) [kg/ MJ/kg (20°C) zahl (°C) (°C) 100g] dm3] [mm2/s] Rapsöl 0.92 37.6 72.3 40 0 bis -3 317 94 bis 113 Sonnenblumenöl 0.93 37.1 68.9 36 - 16 bis -18 316 118 bis 144 Sojaöl 0.93 37.1 63.5 39 -8 bis -18 350 114 bis 138 Leinöl 0.93 37.0 51.0 52 -18 bis -27 - 169 bis 192 Olivenöl 0.92 37.8 83.8 37 -5 bis -9 - 76 bis 90 Baumwollsaatöl 0.93 36.8 89.4 41 -6 bis -14 320 90 bis 117 Jatropha 0.91 37.0 71.0 51 - 340 103 Kokosöl (-fett) 0.87 35.3 21.7 - 14 bis 25 - 7 bis 10 Palmöl (-butter) 0.92 37.0 29.4 42 27 bis 43 267 34 bis 61 Palmkernöl (-fett) - 35.5 21.5 - 20 bis 24 - 14 bis 22 Ihr Kontakt: Dirk Volkmann – dirk at volkmann-consult.de
  9. 9. Volkmann Consult Corporate Advisors Prinzip der RME-Produktion (diskontinuierlicher Prozess) Rapsöl (90%) Um den notwendigen Grad der Umesterung von 98% zu erreichen Methanol wird Methanol für die (10%) Katalysator Umesterung Gleichgewichtsshiftreaktion zugefügt. (KOH) Für Prozessstart und –beschleu- nigung wird Kaliumhydroxid (KOH) Abtrennung als Katalysator zugegeben. Methylester Glyzerin- phase Dann wird Glyzerin, das in RME Glyzerin, unlöslich ist, abgezogen und Reinigung / Reinigung / Destillation Seife etc. Destillation H 2O H2SO4 aufbereitet, der Katalysator entfernt und der Metahnolüberschuss destilliert. RME Methanol Glyzerin Kaliumsulfat Der Glyzerin- und Methanolanteil (K2SO4 definieren die Qualität des Fertigproduktes. Ihr Kontakt: Dirk Volkmann – dirk at volkmann-consult.de
  10. 10. Volkmann Consult Corporate Advisors Biodieselproduktionskapazitäten in Deutschland in Tsd. t 10% ! 2008 Quelle: VDB Biokraftstoffverband Ihr Kontakt: Dirk Volkmann – dirk at volkmann-consult.de
  11. 11. Volkmann Consult Corporate Advisors Eigenschaften Bio-Ethanol •  Rohstoff: Getreide, Zucker, (Holz, Stroh) •  Jahresertrag je ha: 2,500 l/ha •  Kraftstoffäquivalent: 1 Liter Bio-Ethanol ersetzt ca. 0.66 Liter Benzin •  Marktpreis: 0.60 EUR/liter •  CO2-Reduktion: 30 - 70 % (im Verhältnis zum Benzinäquivalent) Beimischung von bis zu 5% ohne Anpassung •  Technische Hinweise: der Motorsteuerung Ihr Kontakt: Dirk Volkmann – dirk at volkmann-consult.de
  12. 12. Volkmann Consult Corporate Advisors Bio-Ethanol Prozess (Grobschema) Biomasse (z.B. Korn, Mais, Zuckerrübe, Zuckerrohretc.) Wasser Verarbeitung zu Maische (Mahlen, Kochen, Fermentation, Verzuckerung) Enzyme Hefe Fermentation Destillation Schlempe Dehydrierung Tierfutter Bio-Ethanol (Reinheit > 99%) Ihr Kontakt: Dirk Volkmann – dirk at volkmann-consult.de
  13. 13. Volkmann Consult Corporate Advisors Ihr Kontakt: Dirk Volkmann – dirk at volkmann-consult.de
  14. 14. Volkmann Consult Corporate Advisors Ihr Kontakt: Dirk Volkmann – dirk at volkmann-consult.de 14
  15. 15. Volkmann Consult Corporate Advisors Bioethanol-Markt – weltweite Produktion 2006 Data Ihr Kontakt: industryVolkmann2007 sources: Ethanol Dirk outlook RFA, – dirk at volkmann-consult.de
  16. 16. Volkmann Consult Corporate Advisors Beimischverordnungen für Ethanol und Methanol in den 30er Jahren Verbrauch an Bei- Zusammensetzung des Gesamt- Gesetzliche Regelung für den Handels- Treibstoff- Nr. Land mischungs- spiritus- oder Spiritus- Beimischungszwang name spiritus zwang methanolhaltigen Treibstoffes erzeugung exkl. Methanol 440 hl 165 000 hl 1 Belgien nein — — — (1932) (1934) 474 600 hl (1935) 2 Brasilien ja Gesetz vom 1.4.1931 10% Zusatz — — 1 000 000 hl (1936) 75-70% Bzn., 25-30% A. 3 Bulgarien nein Finanzgesetz 1930/1931 — — — 97-95% Bzn., 3-5% A. 4 Chile ja Gesetz vom 28.9.1933 Alkoholzusatzmenge 6,25% — — — 5 Cuba nein — 37% Bzn., 3% Bzl., 60% A. Mofuco — — 6 Dänemark nein Spiritusmonopol 75% Bzn., 25% A. — — — 89% Bzn., 11% A. Spiritusmonopol 79% Bzn., 10% Bzl., 11% A. Aral, Motorin Gesetze vom Juli 1930, 58% Bzn., 38,5% Bzl.(10% M. Olexin September 2 203 775 hl 3 583 000 hl 7 Deutschland ja enthaltend), 3-4% A. Dynamin 1931, August 1932, August 1935 (1934/1935) (1934) 58% Bzn., 35% Bzl. Mit 10% Esso 1.1.1936, 6.5.1936, 9.7.1936, M., 3-4% A. neben 3,5 bis 5% Monopolin 11.7.1936 M. Cleveland Discol 80 000 hl 1 120 000 hl 8 England nein — 70% Bzn., 15% Bzl., 15% A. British- (1934) (1934) Alcohol- Blend 9 Ecuador ja vom 6.12.1933 80% Bzn., 20% A. — — — Quelle: Fabrikation von absolutem Alkohol zwecks Verwendung als Zusatzmittel zu Motortreibstoffen, Halle(Saale) 1937 Ihr Kontakt: Dirk Volkmann – dirk at volkmann-consult.de
  17. 17. Volkmann Consult Corporate Advisors Biomassenutzung Kraftstoffe - Biogas   Erste Anlagen werden derzeit in Deutschland konzipiert.   Die deutsche Gaswirtschaft hat sich dazu verpflichtet, dass zukünftig 10 % des im Verkehrssektor abgesetzen Gases aus Biomasse kommt. Ihr Kontakt: Dirk Volkmann – dirk at volkmann-consult.de
  18. 18. Volkmann Consult Corporate Advisors Biokraftstoffe der 2. Generation: •  Choren Industries, D BTL •  FZK / Lurgi, D •  Abengoa, Spanien •  Arkanol, Japan & USA •  SunOpta, Kanada •  American Process, USA •  Alico, USA •  BAFF, Schweden Zuckergewinnung aus lignocellulosehaltige •  Globex, USA Biomassen •  Blue Fire Ethanol, USA •  IOGEN, Kanada •  Sekab, Schweden •  Green Sugar, D •  St. Petersburg Forestry Institute, Russland Ihr Kontakt: Dirk Volkmann – dirk at volkmann-consult.de
  19. 19. Volkmann Consult Corporate Advisors Dritte Generation • Ökostrom aus erneuerbaren Energiequellen, vor allem aus Solar- und Windenergie zum Betrieb von Elektroautos • alternativ bietet sich der Energieträger Wasserstoff an, der im Fahrzeug über eine Brennstoffzelle im Strom umgewandelt wird und die Elektromotoren antreibt • Vorteil: die Flächeneffizienz von Wind- und Solarenergie ist um ein Vielfaches höher als die aller Biokraftstoffe der Ersten und Zweiten Generation • die Experten halten es für durchaus wahrscheinlich, dass in den nächsten zwanzig Jahren das mit erneuerbaren Strom betriebene Elektroauto die Mobilität weltweit revolutionieren wird Ihr Kontakt: Dirk Volkmann – dirk at volkmann-consult.de 19
  20. 20. Volkmann Consult Corporate Advisors Eigenschaften BTL •  Rohstoff: Energiepflanzen und Holz •  Jahresertrag je ha: ca. 4,050 l/ha 1 Liter BTL (Synfuel/Sunfuel) ersetzt ca. 0.93 •  Kraftstoffäquivalent: Liter Diesel •  Marktpreis: n.a. (vorläufige Berechnungen zeigen einen Bereich zwischen 0.70 und 1.10 EUR/l) •  CO2-Reduktion: > 90 % (Kalkulation) kann sowohl pur oder als Beimischung ohne •  Technische Hinweise: Anpassung der Motorsteuerung verwendet werden Ihr Kontakt: Dirk Volkmann – dirk at volkmann-consult.de
  21. 21. Volkmann Consult Corporate Advisors Biomasse Prozesse - BTL Schema Diesel Thermische Fischer- FT Benzin Hydrocracking Vergasung Tropsch Wachs Isomerisierung Kerosin Synthese LPG Petrochemie Synthese- gas Wasserstoff H2 + CO DME Methanol- Olefine synthese Benzin GuD- Strom- Kraftwerk erzeugung Ihr Kontakt: Dirk Volkmann – dirk at volkmann-consult.de
  22. 22. Volkmann Consult Corporate Advisors Ausblick BtL Kraftstoff Bioethanol und BtL Kraftstoffproduktion Kraftstoff aus Bioethanol Bioethanol (Lignozellulose) Bioethanol (Stärke und Zucker) weltweit in Mio. to/Jahr Quelle: Nexant, 2006 Ihr Kontakt: Dirk Volkmann – dirk at volkmann-consult.de
  23. 23. Volkmann Consult Corporate Advisors Energieverbrauch (‚well to wheel‘) alternativer Antriebsarten (Energieerzeugung, Transport und Verbrauch insg.) Elektro-Pkw, Li-Ionen-Batterie, Strom Liter Kraftstoff/100 km aus Windkraft 2,2 (0) (CO2/km) Benzin-Hybrid, Direkteinspritzung 5,8 (141) Elektro-Pkw, Li-Ionen-Batterie, Strom aus EU-Mix * 6,0 (87) Diesel, Direkteinspritzung mit Partikelfilter 6,4 (156) Pkw, Erdgas-/Benzinantrieb 7,0 (135) 5% Ethanol aus Zuckerrüben/ Benzin, Direkteinspritzung 7,2 (160) Synthetischer Diesel aus Plantagenholz, Direkteinspritzung 11,7 (14) Biodiesel aus Raps, Direkteinspritzung 11,7 (83) * Mischung aus in den 15 EU-Ländern durchschnittlich verwendeten Energiequellen (Atomstrom, Kohle, Gas, Öl. Erneuerbare Energien) Ihr Kontakt: Dirk Volkmann – dirk at volkmann-consult.de 23
  24. 24. Volkmann Consult Corporate Advisors Die politische Diskussion:   ‚mit der Bioenergie wird das Brot teurer‘   ‚Energiepflanzen nehmen der Landwirtschaft die Fläche weg‘   ‚unser Biodiesel zerstört den Regenwald‘   ‚für Bioenergie müssen Menschen in den Entwicklungsländern hungern‘   ‚Biogas stinkt‘   ‚Biodiesel verursacht mehr CO2 als er einspart‘   ‚Bioenergie verursacht Monokulturen‘ Ihr Kontakt: Dirk Volkmann – dirk at volkmann-consult.de 24
  25. 25. Volkmann Consult Corporate Advisors Ihr Kontakt: Dirk Volkmann – dirk at volkmann-consult.de 25
  26. 26. Volkmann Consult Corporate Advisors Anteil Biokraftstoffe im globalen Kraftstoffmarkt 1980-2005. Quelle: Jahrbuch EE 2007 Ihr Kontakt: Dirk Volkmann – dirk at volkmann-consult.de
  27. 27. Volkmann Consult Corporate Advisors Ihr Kontakt: Dirk Volkmann – dirk at volkmann-consult.de 27
  28. 28. Volkmann Consult Corporate Advisors Ihr Kontakt: Dirk Volkmann – dirk at volkmann-consult.de 28
  29. 29. Volkmann Consult Corporate Advisors Ihr Kontakt: Dirk Volkmann – dirk at volkmann-consult.de 29
  30. 30. Volkmann Consult Corporate Advisors Ihr Kontakt: Dirk Volkmann – dirk at volkmann-consult.de 30
  31. 31. Volkmann Consult Corporate Advisors Ihr Kontakt: Dirk Volkmann – dirk at volkmann-consult.de 31
  32. 32. Volkmann Consult Corporate Advisors Ihr Kontakt: Dirk Volkmann – dirk at volkmann-consult.de 32
  33. 33. Volkmann Consult Corporate Advisors Entwicklung der Weizenpreise in Deutschland seit 2006 Ihr Kontakt: Dirk Volkmann – dirk at volkmann-consult.de
  34. 34. Volkmann Consult Corporate Advisors Ihr Kontakt: Dirk Volkmann – dirk at volkmann-consult.de 34
  35. 35. Volkmann Consult Corporate Advisors Ihr Kontakt: Dirk Volkmann – dirk at volkmann-consult.de 35
  36. 36. Volkmann Consult Corporate Advisors Ihr Kontakt: Dirk Volkmann – dirk at volkmann-consult.de 36
  37. 37. Volkmann Consult Corporate Advisors Ihr Kontakt: Dirk Volkmann – dirk at volkmann-consult.de 37
  38. 38. Volkmann Consult Corporate Advisors Ihr Kontakt: Dirk Volkmann – dirk at volkmann-consult.de 38
  39. 39. Volkmann Consult Corporate Advisors Ihr Kontakt: Dirk Volkmann – dirk at volkmann-consult.de 39
  40. 40. Volkmann Consult Corporate Advisors Ihr Kontakt: Dirk Volkmann – dirk at volkmann-consult.de 40
  41. 41. Volkmann Consult Corporate Advisors AUSBLICK   Wirtschaftlichkeit Höhere Erzeugungskosten im Vergleich zu den klassischen   Kraftstoffen   Subventionen & Zusatzeinkommen von Nebenprodukten notwendig   Umwelt   geringere Treibhausgas-Emissionen, (abhängig vom Produktionskonzept)   geringer Einfluss auf die lokale Luftverschnutzung   Energiesicherheit   Ja, aber eingeschränkt durch die Verfügbarkeit von Agrarflächen   Hoher Energieverbrauch   Technologie   kommerziell verfügbar 1. Gen., F&E Bedarf für 2. Generation   F&E für Kostenverbesserungen & neue Rohstoffe (BTL) Ihr Kontakt: Dirk Volkmann – dirk at volkmann-consult.de 41
  42. 42. Volkmann Consult Corporate Advisors Vielen Dank Volkmann Consult - Corporate Advisors - Joachimstrasse 24 D-40545 Düsseldorf Tel.: +49 172 – 24 23 240 Fax: +49 30 – 263 917 303 219 info at volkmann-consult.de www.volkmann-consult.de Ihr Kontakt: Dirk Volkmann – dirk at volkmann-consult.de

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