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Biokraftstoffe - Potenziale, Herausforderungen und Wege einer nachhaltigen Nutzung

Biokraftstoffe - Potenziale, Herausforderungen und Wege einer nachhaltigen Nutzung
Über dieses Buch
  • Art: Diplomarbeit
  • Autor: Volker Hasenberg
  • Abgabedatum: Februar 2009
  • Umfang: 137 Seiten
  • Dateigröße: 2,6 MB
  • Note: 1,1
  • Institution / Hochschule: Universität Hohenheim Deutschland
  • Bibliografie: ca. 120
  • ISBN (eBook): 978-3-8366-2963-8
  • Sprache: Deutsch
  • Prämierung:
  • Arbeit zitieren: Hasenberg, Volker Februar 2009: Biokraftstoffe - Potenziale, Herausforderungen und Wege einer nachhaltigen Nutzung, Hamburg: Diplomica Verlag
  • Schlagworte: Biokraftstoffe, Agrotreibstoffe, Nachhaltigkeit, Palmöl, Zertifizierung

Diplomarbeit von Volker Hasenberg

Einleitung:

Die wachsende Nachfrage nach der endlichen Energieressource Erdöl und der voranschreitende Klimawandel lässt das Interesse an umwelt- und klimafreundlichen Kraftstoffalternativen jenseits fossiler Energien weltweit steigen. Eine solche mögliche Alternative sind aus Biomasse erzeugte Kraftstoffe; weitestgehend bekannt unter den synonymen Bezeichnungen Biokraftstoffe, Agrotreibstoffe oder Biosprit. Biokraftstoffe sind seit Jahren am Markt verfügbar und bieten den Staaten einen Weg, auf die schon heute drängenden Klima- und zukünftig möglichen Versorgungsprobleme unmittelbar zu reagieren, anders als die viel diskutierte und lang erwartete Wasserstofftechnologie, der wohl noch Jahrzehnte der Forschung bevorstehen. Dies macht Biokraftstoffe interessant und veranlasst einige Staaten in der Welt sehr ambitionierte Ziele für die Biokraftstoffnutzung festzulegen.

Seit einigen Jahren wächst die Produktion rasant an. Diese Entwicklung wird jedoch zunehmend kritisch verfolgt. Galten Biokraftstoffe noch vor wenigen Jahren als die Alternative zu Benzin und Diesel, hat sich nunmehr nach einem geradezu explosiven Anstieg der Nahrungsmittelpreise, gefolgt von wachsendem Welthunger und der ansteigenden Nutzung von Soja- und Palmöl als Rohstoff, für dessen Anbau in tropischen Ländern Regewald zerstört wird, die ehemals breite Zustimmung scheinbar ins Gegenteil verkehrt. So stehen Biokraftstoffe heute im Verdacht für Nahrungsmittelknappheit und der Zerstörung von ganzen Ökosystemen mitverantwortlich und genau das Gegenteil einer umwelt- und klimafreundlichen Kraftstoffalternative zu sein.

Es stellt sich die Frage, ob eine Nutzung von Biokraftstoffen unter sozialen und ökologischen Nachhaltigkeitsaspekten überhaupt möglich ist, und ob darüber hinaus Biokraftstoffe tatsächlich zu mehr Versorgungssicherheit und Klimaschutz beitragen können. Auf diese Fragen soll die vorliegende Arbeit Antworten liefern.

Dafür werden zunächst die wichtigsten Biokraftstoffe in ihren Eigenschaften und Potenzialen näher betrachtet. Sie untersucht detailliert, welche ökologischen und sozioökonomischen Auswirkungen die Biokraftstoffnutzung heute und zukünftig haben, und gibt Antworten darauf in wieweit Biokraftstoffe auf die Nahrungsmittelversorgung und die Lebensraumzerstörung hat. Im letzten Teil werden Wege und Konzepte einer nachhaltigen Nutzung vorgestellt und diskutiert.

Die Arbeit beginnt mit einer ausführlichen Betrachtung der Anlässe für den Biokraftstoffeinsatz und verschafft einen Überblick über den globalen Biokraftstoffmarkt und die Zielsetzungen der Nationalstaaten. Diese Arbeit basiert auf einer umfangreichen Literaturrecherche, die die wichtigsten aktuellen nationalen und internationalen Studien und Forschungsergebnisse zu diesem Thema erfasst hat und so eine Bewertung erlaubt, die auf eine breite Basis und umfassenden Erkenntnisstand fußt.

Inhaltsverzeichnis:

ABBILDUNGSVERZEICHNIS V
TABELLENVERZEICHNIS VI
ABKÜRZUNGSVERZEICHNIS VII
1. EINLEITUNG 1
2. ANLÄSSE FÜR DEN BIOKRAFTSTOFFEINSATZ 3
2.1 Das Wachstumsproblem 3
2.2 Das Klimaproblem 6
2.2.1 Ursachen des anthropogenen Treibhauseffektes 6
2.2.2 Folgen des anthropogenen Treibhauseffektes 9
2.3 Das Ressourcenproblem 10
2.3.1 Verfügbare Daten 11
2.3.2 Verfügbares Erdöl 12
3. POLITISCHE ZIELE UND MARKTENTWICKLUNGEN 15
3.1 Politische Ziele und Rahmenbedingungen 15
3.1.1 USA und Brasilien 15
3.1.2 Europäische Union 16
3.1.3 Süd- und Ostasien 18
3.2 Marktentwicklung und Marktsituation 18
3.2.1 Marktentwicklung bisher 18
3.2.2 Biokraftstoffmarkt heute 19
3.2.2.1 USA und Brasilien 19
3.2.2.2 Europäische Union 21
3.2.3 Marktenwicklung in Zukunft 23
4. BIOKRAFTSTOFFE IM ÜBERBLICK 25
4.1 Biokraftstoffe markteingeführt 25
4.1.1 Bioethanol 25
4.1.2 Pflanzenölbasierte Kraftstoffe 28
4.1.2.1 Biodiesel (FAME) 28
4.1.2.2 Pflanzenöl 31
4.1.2.3 Hydrierte Pflanzenöle (HVO) 32
4.1.3 Biogas 34
4.2 Biokraftstoffe in der Entwicklung 37
4.2.1 Lignozellulose-Ethanol 37
4.2.2 BtL-Kraftstoffe 38
5. ÖKOLOGISCHE UND SOZIOÖKONOMISCHE AUSWIRKUNGEN 41
5.1 Ökologische Auswirkungen 41
5.1.1 Landnutzung 41
5.1.1.1 Kultivierte Flächen 41
5.1.1.2 Potenzielle Flächen 44
5.1.2 Biodiversität 47
5.1.3 Boden und Wasser 49
5.1.4 Treibhausgase 51
5.1.4.1 Anbau und Produktion 51
5.1.4.2 Direkte und indirekte Landnutzungsänderung 54
5.1.5 Sonstige Emissionen 57
5.2 Sozioökonomische Auswirkungen 58
5.2.1 Ernährungssicherheit 58
5.2.2 Einkommensentwicklung 62
5.2.3 Soziale Effekte 65
6. WEGE NACHHALTIGER NUTZUNG 67
6.1 Stand und Entwicklung 67
6.2 Nachhaltigkeitsstandards 70
6.2.1 Systemischer Ansatz 70
6.2.2 Standards am Beispiel Niederlande 71
6.2.3 Standards im Vergleich 73
6.3 Zertifizierungskonzepte 77
6.3.1 Metastandard 77
6.3.2 THG-Bilanzierung 79
6.3.3 Kontrollketten 82
6.3.3.1 Segregation 82
6.3.3.2 Massenbilanz 83
6.3.3.3 Book-and-Claim 85
6.4 Chancen und Grenzen 86
7. GESAMTBEWERTUNG DER BIOKRAFTSTOFFNUTZUNG 89
8. SCHLUSSFOLGERUNGEN 96
LITERATURVERZEICHNIS IX
ANHANG XXII
A1 Herstellungskosten von Biokraftstoffen XXII
A2 Herstellungsverfahren von Biokraftstoffen XXV
A3 Kraftstoff-Potenzialberechnung XXVIII
A4 Substitutionspotenzial XXXV
A5 Nachhaltigkeitsstandards der Cramer Kommission XXXVI

Textprobe:

Kapitel 5.2.2, Einkommensentwicklung:

Über die Auswirkungen der Biokraftstoffnutzung auf die Wertschöpfung und die individuelle Einkommenssituation können keine allgemein gültigen Aussagen getroffen werden. Grundsätzlich muss zwischen kurzfristigen und langfristigen Effekten, sowie volkswirtschaftlichen und individuellen Wirkungen unterschieden werden, um eine Entwicklung abschätzen zu können.

Die Nahrungsmittelpreise werden allen Erwartungen nach trotz des jüngsten Preisrückgangs nicht mehr auf das niedrige Niveau Anfang des Jahrtausends zurückkehren, sondern mittelfristig weiter steigen. Die Preisexplosion zwischen 2006 und 2008 hat Nettoimporteure von Nahrungsmitteln besonders stark betroffen. 2007 haben die Entwicklungsländer, so schätzt die FAO, für Nahrungsmittelimporte 33% mehr bezahlen müssen. Für die einkommensschwachen Nettoimporteure der EL wiegen die Preisanstiege noch schwerer. Allerdings sind gerade in sehr armen Regionen der Erde, wie in Sub-Sahara Afrika, die lokalen nur wenig mit den internationalen Märkten verknüpft, was den Einfluss hoher Weltmarktpreise wiederum gering hält.

Die kurzfristigen Folgen für die jeweilige Bevölkerung hängen zunächst davon ab, ob es sich um Netto-Produzenten (Netto-Verkäufern) oder Netto-Konsumenten (Netto-Käufern) von Nahrungsmitteln handelt. Auf Netto-Käufer wirken sich höhere Preise naturgemäß negativ aus und dies umso mehr, je höher der Einkommensanteil ist, der für Lebensmittel verwendet werden muss. In manchen Ländern müssen sowohl ländliche als auch städtische Bevölkerung 50-70% ihres Einkommens für die Ernährung ausgeben. Je niedriger das Einkommen ist, sprich je ärmer jemand ist, desto höher wird dieser Anteil und desto schwerwiegender sind die Folgen gestiegener Preise. Netto-Verkäufer könnten dagegen, sofern die Preiserhöhungen auf den lokalen Märkten ankommen würden, profitieren. Dies sind meist jene Bauern, die relativ mehr Land besitzen. Jedoch ist selbst in agrarisch geprägten Ländern mit einer mehrheitlich im ländlichen Raum lebenden Bevölkerung der Anteil der Netto-Verkäufer relativ gering. Auffallend hoch und ein Maß für die Situation in der Landwirtschaft ist die Zahl der Netto-Konsumenten auf dem Land, die zwischen 30 und 70% der Gesamtbevölkerung des jeweiligen Landes ausmachen. Kurzfristige Gewinne sind daher eher dort zu erwarten, wo eine gute landwirtschaftliche Infrastruktur bereits besteht, zum Beispiel bei kapitalintensiven Betrieben in Lateinamerika.

Langfristig betrachtet, kann eine steigende Nachfrage in der Landwirtschaft bedingt durch die Biokraftstoffnutzung durchaus zu deutlich positiven Effekten führen. Das Potenzial für eine Steigerung der Wertschöpfung ist sehr groß. Die Landwirtschaft ist mit 400 Mio. kleinen und mittleren Farmen, welche die globale Nahrungsmittelproduktion dominieren, enorm beschäftigungsintensiv und der globale Produktionswert übersteigt sogar den des Energiesektors. In gering entwickelten Ländern wird Wirtschaftswachstum insbesondere von der Landwirtschaft generiert und hat im Vergleich mit anderen Branchen den größten Effekt auf die Armutsbekämpfung. Produktivitätssteigernde technische Innovationen, staatliche geförderte Forschungs- und Entwicklungsarbeit im Agrarbereich haben in der Vergangenheit nachweislich Millionen Menschen neue Einkommensmöglichkeiten und Beschäftigungen sowohl als Bauer als auch als Landarbeiter geschaffen. Eine verbesserte landwirtschaftliche Produktivität könnte nicht nur den Druck nehmen, neue Flächen kultivieren zu müssen sondern auch helfen, die Folgen steigender Nahrungsmittelpreise zu verringern. Andere gehen sogar davon aus, dass höhere Agrarpreise für Armutsbekämpfung und Entwicklung der ärmsten Entwicklungsländer langfristig notwendig sind.

Dass mit Rohstoffen für Biokraftstoffe keine Nahrungsmittel erzeugt werden, muss sich weder auf die Ernährungssituation noch auf die Wertschöpfung negativ auswirken. Die Einführung von ‘cash crops’ (Tabak, Baumwolle, Kaffee o. ä.) hat in einigen Regionen beispielhaft gezeigt, dass damit private Investitionen in Markt-, Handels- und Absatzstrukturen, sowie in Humankapital angestoßen worden sind, die ebenso die Nahrungsmittelproduktion und andere landwirtschaftliche Bereiche begünstigt haben. Biokraftstoffe könnten ähnliche Effekte bewirken und haben zusätzlich den Vorteil, dass Entwicklungsländer in die Lage versetzt werden würden eigene Energierohstoffe zu erzeugen. Volkswirtschaften, die gleichzeitig von Energie- und Nahrungsmittelimporten abhängig sind, einhergehend mit einem hohen Niveau von Unterernährung, sind besonders verwundbar. ‘Eine schlechte Energieversorgung stellt aber sowohl Ursache als auch Wirkung von Armut dar, und eine Verbesserung wird als wichtige Voraussetzung zu ihrer Überwindung gewertet’.

Die Erwartungen angesichts des Nachholbedarfs und der gegenwärtigen Situation in den Entwicklungsländern sind groß, dürfen aber deswegen keineswegs überhöht werden. Es ist davon auszugehen, dass gerade in den ärmsten Regionen mittelfristig die negativen Effekte nach wie vor überwiegen werden, und eine Verbesserung der Lage nur mit lenkender politischer Unterstützung der Weltgemeinschaft erreicht werden kann. Eine Analyse des IFPRI über den Einfluss der Biokraftstoffproduktion auf die landwirtschaftliche Wertschöpfung im Jahr 2020 kommt zu dem Ergebnis, dass Brasilien am meisten von einem Nachfrageanstieg profitieren kann (+7,8-10,5%). Die USA (+2,6-3,6%), Indien (+1,9-2,9%) und die EU (+0,8-1,0%) können moderate Zuwächse verzeichnen, wohingegen in Afrika südlich der Sahara ein Minus von 3,5-3,9% zu erwarten ist. Bemerkenswert an den Zahlen ist aber, dass das kleinere Minus in dem Szenario mit der höheren Biokraftstoffnutzung erreicht wird, steigende Nachfragen sich also nicht linear negativ auswirken.

Die Verbesserung der individuellen Situation der Menschen in den Entwicklungsländern hängt ganz maßgeblich davon ab, in wie weit gerade Kleinbauern und Landarbeiter an einem möglichen steigenden Wirtschaftswachstum teilhaben können. Die Gefahr besteht, dass kapitalintensive Agrarunternehmen, die schneller als Kleinbauern auf eine steigende Biokraftstoffnachfrage reagieren, zum Nachteil der Landbevölkerung am meisten profitieren könnten. Große Investitionen in Prozesstechnologien und Infrastruktur werden aus Kostengründen erwartungsgemäß auch große Plantagen nach sich ziehen. Zudem könnte die Nutzung von kapitalintensiven Konversionstechnologien für Kraftstoffe der zweiten Generation Kleinbauern weiter zurückfallen lassen. Andererseits werden bereits heute viele Dauerkulturen in Plantagen von Kleinbauern mit Erfolg bewirtschaft.

Soziale Effekte:

Gelingt es durch eine steigende Biokraftstoffproduktion eine positive Wirtschaftsentwicklung anzustoßen, entstehen auf jeder Stufe des Produktionsprozesses neue Arbeitsplätze: vom Anbau über die Ernte, der Verarbeitung bis zum Vertrieb. Dies bietet große Chancen für bessere Einkommensverhältnisse und Armutsüberwindung, da in den Entwicklungsländern zurzeit etwa ein Drittel der arbeitsfähigen Bevölkerung von offener oder verdeckter Arbeitslosigkeit betroffen ist. In Brasilien arbeiteten 2001 etwa 1 Mio. meist ungelernte Arbeiter der Landbevölkerung im Biokraftstoffsektor. 300.000 weitere indirekt erzeugte Arbeitsplätze in anderen Sektoren kommen hier noch hinzu. Das IFPRI erwartet für Brasilien bis 2020 einen Beschäftigungszuwachs von 7,5% und auch deutliche Zuwächse für Indien, konstatiert aber gleichzeitig kleine negative Beschäftigungseffekte für Subsahara Afrika. In Indonesien und Malaysia beschäftigt die Palmölwirtschaft 1 Mio. bzw. 400.000 Menschen derzeit.

Unbenommen bleibt, dass diese Arbeitsplätze nach europäischem Maß meist schlechte bis gar keine arbeits- oder gesundheitsrechtliche Standards aufweisen und illegale rechtlose Beschäftigungen ein Problem sind. Auch geben sie keine Auskunft darüber, ob die gezahlten Löhne überhaupt die Einkommenssituation der Menschen verbessern und ein würdevolles Leben ermöglichen. In Fällen, in denen ehemalige Kleinbauern mit Gewalt von ihren Farmen vertrieben wurden und zur Arbeit auf Plantagen gezwungen sind bzw. gezwungen werden, ist die soziale Verelendung besonders groß. Diese moderne Form der Sklaverei ist auch ein Problem auf den Zuckerrohrplantagen Brasiliens. NGO kritisieren zudem, dass der Plantagenanbau im Verhältnis zur Fläche weit weniger beschäftigungsintensiv ist als ein bäuerlicher Familienbetrieb. Ein weiterer kritischer Aspekt, der ganz allgemein die Landwirtschaft in den Entwicklungsländern betrifft, ist die Kinderarbeit. Sie ist bei teilweise rückläufiger Bedeutung hier eher die Regel als die Ausnahme. ‘Weltweit entfiel Arbeit von Kindern unter 15 Jahren in 2004 zu 69% auf die Landwirtschaft.’ Wegen der wirtschaftlichen Bedeutung dieses Sektors in den Entwicklungsländern und der traditionellen Rollenzuweisung der Kinder im ländlichen Raum, ist eine Reduzierung der Kinderarbeit in der Landwirtschaft besonders schwierig.

Ein weiteres Problem stellt sich mit den Landnutzungsrechten dar, diese sind oft nicht geklärt. Denn anders als in den Industrieländern, wo Landeigentum gesetzlich eindeutig geregelt ist, folgt die Landnutzung in Entwicklungsländern oft einem Prinzip frequentiver gewohnheitsrechtlicher Inanspruchnahme ohne legale Grundlage. So ist wiederum die Gefahr illegaler Landaneignung für den Plantagenbetrieb besonders hoch. ‘Die Zahl der Landkonflikte in Indonesien hat mit steigender Nachfrage nach Palmöl stark zugenommen und schon über 400 Dörfer in Mitleidenschaft gezogen.’ Die traditionelle vielfältige Waldnutzung der vor allem indigenen Bevölkerung wird durch die Ölpalmplantagen verdrängt, und die betroffenen Menschen werden aus ihrem Siedlungsgebiet vertrieben oder geraten ins soziale Abseits, da meist nicht sie sondern zugewanderte Arbeiter von den neuen Beschäftigungsmöglichkeiten profitieren. Ähnliche Beispiele sind auch aus Südamerika bekannt: In Kolumbien vertrieben 2001 paramilitärische Gruppen die Einwohner von 23 Dörfern; auf diese Weise konnten sich Palmölunternehmen Flächen illegal aneignen.

In Indien wiederum kollidieren die ehrgeizigen Pläne zum Jatrophaanbau auf Ödland mit der extensiven Nutzung durch die Landbevölkerung, die in diesen Gebieten Feuerholz und Baumaterialien, Viehfutter und eigene Nahrungsmittel sammelt. Die für den Jatrophaanbau in Südwest-China von der Regierung ausgewählten Flächen gehören mehrheitlich kleinen Dorfgemeinschaften und sind nicht in Staatsbesitz, weswegen sich auch hier Konflikte abzeichnen dürften und zumindest die Gefahr negativer Effekte für die ansässige Landbevölkerung bestehen könnte.

Arbeit zitieren:
Hasenberg, Volker Februar 2009: Biokraftstoffe - Potenziale, Herausforderungen und Wege einer nachhaltigen Nutzung, Hamburg: Diplomica Verlag

Schlagworte:
Biokraftstoffe, Agrotreibstoffe, Nachhaltigkeit, Palmöl, Zertifizierung

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