Ökonomische und ökologische Potenzialanalyse von Biokraftstoffen der 2. Generation. Status Quo und Trends

Eine empirische Analyse

Masterarbeit , 2014 , 149 Seiten , Note: 1,0

Agrarwissenschaften

Im Hinblick auf immer mehr Nachhaltigkeit in der Agrar- und Ernährungswirtschaft, spielt der Energiesektor eine besondere Rolle. Denn dieser ist geprägt von Importabhängigkeiten, Kriege um Ölfelder und einer sukzessiven Endlichkeit der Erdölreserven auf der Welt. Neben dem Problem der Endlichkeit von fossilen Energieträgern offenbart sich, dass währenddessen vor allem die Nachfrage in Schwellen- und Entwicklungsländern stark zunimmt. Nach Informationen der OECD (Organisation für wirtschaftliche Zusammenarbeit und Entwicklung) wird der Anstieg des Energiebedarfs in den nächsten dreißig Jahren auf rund 80% geschätzt. Der rapide Zuwachs lässt sich, durch eine geschätzte Zunahme von bis zu 60% des Verkehrsaufkommens im Personen- und Güterverkehr, erklären. Diesem Trend wirken die Prognosen über die Erdölreserven entgegen. Aufgrund des steigenden Konsums von Erdöl werden die Reserven von Rohöl in etwa vierzig Jahren erschöpft sein. Angesichts dieser Entwicklung ist es dringend notwendig, ein Umdenken in der Gesellschaft zu generieren und neue Antriebe in der Automobilindustrie zu entwickeln. Solche modernen Antriebsysteme sollten primär im Sinne der Nachhaltigkeit erzeugt werden. Neben den verschiedenen Entwicklungen, wie z.B. des drei-Liter-Autos, der Hybrid-Technologie und der verschiedenen Akkusysteme, kann Biomasse eingesetzt werden, um Treibhausgase (THG) und Importabhängigkeiten zu reduzieren (FNR, 2005). Diese Kraftstoffe werden als Biokraftstoffe bezeichnet und sollen die Ölprodukte sukzessive substituieren. Die Biokraftstoffe werden durch Biomasse hergestellt, wodurch der Landwirt zum Produzenten von Bioenergie wird (Bukold, S., 2009). Dadurch ergibt sich ein weiteres Standbein für die Landwirtschaft, womit positive sozioökonomische Effekte in der Landwirtschaft geschaffen werden (FNR, 2005). Die Biokraftstoffe werden dabei in drei unterschiedliche Generationen aufgeteilt. Bei der 1. Generation von Biokraftstoffen wird Biodiesel aus Pflanzenölen, wie z.B. aus Ölsaaten von Raps, Palmen und Soja, hergestellt. Ebenfalls zählt Bioethanol zur 1. Generation. Dabei werden zucker- und stärkehaltige Pflanzen, wie Zuckerrüben und Zuckerrohr, genutzt. Durch weitere Forschung wurde eine 2. Generation entwickelt. Zu dieser gehören Kraftstoffe, wie Bioethanol aus Zellulose, Biomass-to-liquid (Btl) und Biomethan. [...]

Inhaltsverzeichnis

• Zusammenfassung
• Summary
• Einleitung
• Zielsetzung
• Methodisches Vorgehen
• Thematische Abgrenzung
• Räumliche Abgrenzung
• Abgrenzung hinsichtlich der Nutzung
• Definitionen
• Erneuerbare Energie
• Biomasse
• Biokraftstoffe und die drei Generationen
• Nachhaltigkeit
• Landnutzungsänderungen (LUC)
• Status Quo in Deutschland
• EU-Biokraftstoffrichtlinie
• Energiesteuergesetz
• Biokraftstoffquotengesetz
• Zertifizierung von Biokraftstoffen
• Gründe für die Förderung von Biokraftstoffen
• Endlichkeit der fossilen Energieträger
• Preisentwicklung von fossilen Kraftstoffen
• Umweltschutz
• Vergleichender Überblick über die 1. und 3. Generation
• Nach wirtschaftlichen Kriterien
• Nach klimarelevanten Kriterien
• Nach technischen Kriterien
• Herstellungsprozess der 2. Generation
• Biomass-to-liquid (BtL)
• Bioethanol aus Zellulose
• Biomethan
• Forschungsstand der 2. Generation
• Ökonomische Kriterien
• Produktionskosten
• Skalierbarkeit
• Wettbewerbsfähigkeit
• Energieeffizienz
• Arbeitsmarkteffekte
• Ökologische Kriterien
• Umweltauswirkungen der Produktionskette
• Biomass-t0-Liqiud
• Biomethan
• BioethanolausZe11ulose
• THG-Vermeidungskosten
• Abgase der Biokraftstoffnutzung
• Ressourcenschutz
• Landnutzungsänderungen
• Bewertung der Biokraftstoffe durch Experten
• Erhebungsdesign
• Kriterien
• Auswertung
• Graphische Darstellung
• Ökologische Kriterien
• Ökonomische Kriterien
• Ergebnisinterpretation
• Nutzwertanalyse
• Definition
• Vorgehen bei der Nutzwertanalyse
• Angewandte Nutzwertanalyse
• Ergebnis der Nutzwertanalyse
• Sensitivitätsanalyse
• Ergebnisinterpretation
• Schlussfolgerung und Ausblick
• Anhang
• Expertenfragebogen zur Online-Befragung
• Ergebnisse Fragebogen
• Cluster der offenen Fragen
• SPSS Variablenansicht (Screenshot)
• Streudiagramm für den Ressourcenschutz am Beispiel von Biomethan
• Histogramm mit Häufigkeitsverteilung für das Kriterium Ressourcenschutz
• Angewandte Nutzwertanalyse (Extremfall: ökonomische Gewichtung)
• Angewandte Nutzwertanalyse (Extremfall: ökologische Gewichtung)
• Literaturverzeichnis

Zielsetzung und Themenschwerpunkte

Die Master-Thesis setzt sich zum Ziel, eine umfassende Analyse der ökonomischen und ökologischen Potenziale von Biokraftstoffen der 2. Generation durchzuführen. Der Fokus liegt dabei auf der Identifizierung des Biokraftstoffs mit dem größten Potenzial, um diesen durch politische Fördermaßnahmen zu stärken. Die Arbeit beinhaltet eine vergleichende Betrachtung der 1. und 3. Generation von Biokraftstoffen, um den aktuellen Forschungsstand der 2. Generation besser einordnen zu können.

• Status Quo und Trends der Biokraftstoffproduktion in Deutschland
• Ökonomische und ökologische Potenzialanalyse der 2. Generation
• Expertenbefragung zur Bewertung der Biokraftstoffe
• Anwendung der Nutzwertanalyse zur Ermittlung des Gesamtnutzens
• Trendanalyse der 3. Generation von Biokraftstoffen

Zusammenfassung der Kapitel

Die Einleitung führt in die Thematik der Biokraftstoffe ein und erläutert die Relevanz im Kontext der Nachhaltigkeit, der Endlichkeit fossiler Energieträger und des Klimawandels. Die drei Generationen von Biokraftstoffen werden vorgestellt und die Zielsetzung der Arbeit sowie die methodische Vorgehensweise werden dargelegt.

Kapitel 4 beleuchtet den Status Quo der Biokraftstoffpolitik in Deutschland. Die EU-Biokraftstoffrichtlinie, das Energiesteuergesetz, das Biokraftstoffquotengesetz und die Zertifizierung von Biokraftstoffen werden detailliert beschrieben.

Kapitel 5 beleuchtet die Gründe für die Förderung von Biokraftstoffen. Die Endlichkeit der fossilen Energieträger, die Preisentwicklung von fossilen Kraftstoffen und der Umweltschutz werden als wichtige Argumente für den Ausbau der Biokraftstoffproduktion dargestellt.

Kapitel 6 bietet einen vergleichenden Überblick über die 1. und 3. Generation von Biokraftstoffen. Die Unterschiede in den wirtschaftlichen, klimarelevanten und technischen Kriterien werden analysiert.

Kapitel 7 beschreibt die Herstellungsprozesse der drei Biokraftstoffe der 2. Generation: Biomass-t0-Liquid (BtL), Bioethanol aus Zellulose und Biomethan.

Kapitel 8 analysiert den Forschungsstand der 2. Generation von Biokraftstoffen. Die ökonomischen Kriterien Produktionskosten, Skalierbarkeit, Wettbewerbsfähigkeit, Energieeffizienz und Arbeitsmarkteffekte werden detailliert betrachtet. Ebenso werden die ökologischen Kriterien Umweltauswirkungen der Produktionskette, THG-Vermeidungskosten, Abgase der Biokraftstoffnutzung, Ressourcenschutz und Landnutzungsänderungen untersucht.

Kapitel 9 präsentiert die Ergebnisse der Expertenbefragung. Die Bewertung der Biokraftstoffe anhand von ökologischen und ökonomischen Kriterien wird anhand von Diagrammen und Tabellen veranschaulicht. Die Ergebnisse werden interpretiert und die Hypothesen aus Kapitel 9.2 werden überprüft.

Kapitel 10 beschreibt die Nutzwertanalyse (NWA) als Instrument der Planungsmethodik. Das Vorgehen bei der NWA wird erläutert und die Ergebnisse der angewandten NWA werden präsentiert. Eine Sensitivitätsanalyse mit ökonomischen und ökologischen Extremfällen wird durchgeführt.

Die Schlussfolgerung und der Ausblick fassen die Ergebnisse der Studie zusammen und identifizieren den Biokraftstoff mit dem größten Potenzial. Weitere Forschungsbedarfe werden aufgezeigt.

Schlüsselwörter

Die Schlüsselwörter und Schwerpunktthemen des Textes umfassen Biokraftstoffe der 2. Generation, Potenzialanalyse, Status quo, Expertenbefragung, Nutzwertanalyse, Biomass-to-liquid (BtL), Bioethanol aus Zellulose, Biomethan, Mikroalgen, ökonomische Kriterien, ökologische Kriterien, Wettbewerbsfähigkeit, Produktionskosten, Energieeffizienz, Arbeitsmarkteffekte, Emissionsreduktion, Ressourcenschutz, Landnutzungsänderungen, Nahrungsmittelkonkurrenz, Nachhaltigkeit.

• Hochschule: Justus-Liebig-Universität Gießen (Projekt- und Regionalplanung)
• Veranstaltung: Methoden der Projekt- und Regionalplanung
• Note: 1,0
• Autor: B.Sc. Daniel R. Dittrich (Autor:in)
• Erscheinungsjahr: 2014
• Seiten: 149
• Katalognummer: V273082
• ISBN (eBook): 9783656648567
• ISBN (Buch): 9783656648543
• Sprache: Deutsch
• Schlagworte: Biokraftstoffe, 2. Generation, Potenziale, Trends