Bachelor + Master Publishing
811 Bachelorarbeiten, 533 Masterarbeiten, 10.103 Diplomarbeiten

Nachhaltiger Energieträger Biodiesel?

Ökonomische, ökologische und gesellschaftliche Bewertung eines alternativen Treibstoffs

Nachhaltiger Energieträger Biodiesel?
Über dieses Buch
  • Art: Diplomarbeit
  • Autor: Felix Kaup
  • Abgabedatum: Juni 2003
  • Umfang: 106 Seiten
  • Dateigröße: 1,0 MB
  • Note: 1,0
  • Institution / Hochschule: Freie Universität Berlin Deutschland
  • ISBN (eBook): 978-3-8324-9195-6
  • ISBN (Paperback) :
    978-3-8324-9195-6 P
  • ISBN (CD) :978-3-8324-9195-6 CD
  • Sprache: Deutsch
  • Prämierung:
  • Arbeit zitieren: Kaup, Felix Juni 2003: Nachhaltiger Energieträger Biodiesel?, Hamburg: Diplomica Verlag
  • Schlagworte: Biokrafstoff, erneuerbare Energie, Nachhaltigkeit, Schadstoffemission, Umweltschutz

Diplomarbeit von Felix Kaup

Einleitung:

Im Hinblick auf die Neuverteilung der Machtverhältnisse im Nahen Osten und die daraus resultierende Unsicherheit ist die Frage nach der zukünftigen Versorgung mit fossilen und nicht erneuerbaren Energieträgern aktueller denn je.

Auch ein Blick in die mittelbare Zukunft gibt Anlass zur Sorge. Sollten die gegenwärtigen Trends des Abbaus natürlicher, nicht erneuerbarer Ressourcen unvermindert andauern, so werden die Probleme, die heutzutage schon fühlbar und erkennbar sind, in ungefähr 50 Jahren eine weitaus gegenständlichere Bedrohung darstellen. Die Knappheit von Öl, Metallen, Frischwasser und anderen Ressourcen wird deutlich zunehmen, Konflikte in der Welt intensivieren und den Preis vieler Basisgüter erheblich erhöhen.

Es wäre jedoch eine blinde und vermessene Annahme zu behaupten, zumindest in der Gegenwart, die Industrienationen dieser Welt würden auch ohne diese Ressourcen auskommen. Tatsache ist, dass die Entwicklung des Wohlstandes und der Gesellschaft einherging mit einem zunehmenden Verbrauch fossiler Energien. Diese grundlegende Verknüpfung von BSP – Wachstum pro Kopf und dem Pro-Kopf-Verbrauch kommerzieller Energie zu widerlegen und durch innovative Maßnahmen eine Entkopplung zu erreichen ist der Wunsch vieler, die auf regenerative Energien ihre Hoffnung und ihre Anstrengungen setzen. Hier kommt nachhaltige Entwicklung als Denkmodell einer ganzheitlichen Perspektive zum Tragen.

Die Generierung von Öl aus nachwachsenden Rohstoffen scheint für eine Vielzahl von Problemen, die mit der ungleichen Verteilung sowie mit der Nichterneuerbarkeit fossiler Energieträger einhergehen, Lösungsmöglichkeiten zu bieten. Der umgangssprachlich „Biodiesel“ genannte Treibstoff, der eine Anzahl unterschiedlicher Kraftstoffe aus regenerativen Energien zusammenfasst, besitzt nach Meinung einiger Wissenschaftler und Politiker große Potentiale, um jene, sich durchaus noch verstärkende Probleme, wenn nicht zu lösen, aber doch zu umgehen. Diese Potentiale sind sowohl im Hinblick auf die Problematik des Treibhauseffektes durch den CO2 -Ausstoß bei dem Verbrauch von Erdöl zu sehen als auch hinsichtlich der Möglichkeit, die Importabhängigkeit des Energiesektors in Deutschland zu verringern.

Andererseits gibt es eine Vielzahl von Kritikern, die der Meinung sind, dass aus Rapssaat hergestellter Biodiesel eine ineffiziente Maßnahme zur Förderung alternativer Energien darstellt und dessen Unterstützung eine Minderung der gesamtgesellschaftlichen Wohlfahrt zur Folge hat.

Die hier vorliegende Diplomarbeit wird die unterschiedlichen Aspekte, Argumentationen, Daten und Forschungsberichte darstellen, vergleichen und diskutieren. Die Verwendung von Biodiesel als Substitut für mineralischen Dieselkraftstoff wird einer umfassenden Analyse unterzogen, unter Zuhilfenahme ökonomischer, ökologischer und gesellschaftlicher Kriterien von Nachhaltigkeit. Da Nachhaltigkeit eine ganzheitliche Perspektive propagiert, wird die abschließende Bewertung auf Grundlage der kumulierten Ergebnisse eben genannter Kriterien basieren.

Ziel der Arbeit ist es festzustellen, inwieweit die Substitution von Dieselkraftstoff durch Biodiesel dem Anspruch nachhaltiger Entwicklung entspricht und ob das Substitut langfristig als alternativer Energieträger zukunftsfähig ist. Es soll herausgefunden werden, wie groß das Potential des alternativen Kraftstoffs Biodiesel ist und wo die Grenzen der Substitution liegen.

Es ist noch anzuführen, dass sich der Fokus vor allem auf das Substitut Rapsölmethylester (RME) richten wird, da nur dieser Treibstoff eine nennenswerte Marktleistung erreicht.

Gang der Untersuchung:

Zur Klärung der Fragestellung ist es zunächst notwendig, die Kriterien, Ansätze und hier zu betrachtenden Modelle die sich im Laufe der Nachhaltigkeitsdebatte entwickelt haben kurz darzustellen, um einen Gesamtüberblick geben zu können. Auf die drei Dimensionen nachhaltiger Entwicklung wird hier im besonderen eingegangen, da diese die Grundlage der abschließenden Bewertung von Biodiesel im Hinblick einer umfassenden ganzheitlichen Perspektive bilden werden.

Damit wird sich im hierauf folgenden Kapitel 2 auseinandergesetzt. Darüber hinaus werden verschiedene Entwicklungen thematisiert, wie der Umweltschutz und die Entstehung der Gemeinsamen Agrarpolitik, die Erklärungen für den Anbau von Raps zur Herstellung von Biodiesel geben können. Hinzu kommt ein kurzer Abriss der Entwicklungsgeschichte des Rapsanbaus in Deutschland.

In Kapitel 3 wird anhand verschiedener Indikatoren die Wertschöpfungskette („Lebensweg“) von Biodiesel untersucht. Ökonomische, ökologische und gesellschaftliche Aspekte von Nachhaltigkeit bilden die Rahmenbedingungen zur Bewertung des Dieselkraftstoffsubstituts. Unter ökonomischen Gesichtspunkten, die mit den ökologischen im Vordergrund der Analyse stehen, wird die Frage der Wettbewerbsfähigkeit unter einzel- und gesamtwirtschaftlicher Perspektive von Biodiesel von Relevanz sein. Die Kosten und Erträge entlang der Wertschöpfungskette werden betrachtet.

Bei den ökologischen Aspekten werden die Energiebilanzen und Emissionswerte von Dieselkraftstoff und seinem Substitut im Vordergrund stehen. Die gesellschaftliche Dimension setzt sich mit der Frage nach dem Erhalt von Arbeitsplätzen in der Landwirtschaft auseinander. Mögliche Alternativen zu dem Einsatz von Biodiesel als Instrument der CO2-Reduktion werden bei der Frage nach den Opportunitätskosten dargestellt.

In Kapitel 4 soll Biodiesel unter dem Gesichtspunkt spezifischer Anwendungen betrachtet werden. Es steht die Frage im Vordergrund, inwieweit ein regionaler oder sektoraler Einsatz die Vorteile von Biodiesel stärker herausstellen kann.

Kapitel 5 wird abschließend ein Fazit zu den zustande gekommenen Ergebnissen und einen Ausblick auf mögliche Entwicklungen alternativer Energien gegeben.

Zu beachten ist weiterhin, dass es schon in den 90er Jahren zahlreiche Publikationen und Untersuchungen zu der Frage nach dem Ersatz von Dieselkraftstoff gegeben hat. Es ist jedoch anzumerken, dass sich der aktuelle Kenntnisstand und die Rahmenbedingungen nicht nur hinsichtlich neuer Emissionswerte sondern auch bezüglich der politischen Lage und der Wissenschaft (Gentechnik) so entscheidend geändert haben, dass eine erneute Darstellung und Bewertung aktueller Studien und Untersuchungen notwendig geworden ist.

Inhaltsverzeichnis:

Inhaltsverzeichnis I
Abbildungsverzeichnis IV
Tabellenverzeichnis V
Abkürzungsverzeichnis VI
1. Zielsetzung, Methode und Vorgehen: 1
2. Nachhaltigkeit und Biodiesel als Resultat ? 4
2.1 Chronologie nachhaltiger Entwicklung 4
2.2 Zieldreieck oder die Säulen der Nachhaltigkeit 5
2.2.1 Ökologische Dimension 6
2.2.2 Ökonomische Dimension 8
2.2.3 Gesellschaftliche Dimension 9
2.2.4 Integration der drei Dimensionen 10
2.3 "Starke" und "Schwache" Nachhaltigkeit 12
2.4 Vorgeschichte und Vorbedingungen der Gewinnung von Biodiesel aus Raps in Deutschland 13
2.4.1 Die Ressource Öl 14
2.4.2 Umwelt- und Klimaschutz 16
2.4.3 Die europäische Agrarpolitik und -wirtschaft 19
2.4.4 Rapsanbau in Deutschland 25
3. Bewertung der Wertschöpfungskette Biodiesel 30
3.1 Ökonomische Analyse 32
3.1.1 Preisentwicklung von Dieselkraftstoff 32
3.1.2 Herstellkosten von Biodiesel 34
3.1.3 Situation für den Konsumenten/Verbraucher 45
3.1.4 Importsubstitution 49
3.1.5 Steuermindereinnahmen durch Subventionspolitik 52
3.1.6 Zusammenfassung der ökonomischen Analyse 54
3.2 Ökologische Bewertung 57
3.2.1 Energiebilanzen und Schadstoffemissionen 58
3.2.2 Die N2O-Debatte 65
3.2.3 Schadstoffemissionen bei dem Verbrauch von Dieselkraftstoff und RME 69
3.2.4 Biodiesel und die Ziele nachhaltiger Entwicklung der Bundesregierung 72
3.2.5 Zusammenfassung der ökologischen Analyse 75
3.3 Gesellschaftliche Bewertung 77
3.3.1 Beschäftigungseffekte durch Biodiesel 77
3.3.2 Beschäftigungszuwachs als Ziel nachhaltiger Entwicklung 81
3.4 Opportunitätskosten 82
3.5 Zusammenfassung der Bewertung von Biodiesel 85
4. Alternative Einsatzgebiete von Biodiesel 87
5. Fazit und Ausblick 92
Literaturverzeichnis 95

Automatisiert erstellter Textauszug:

Fruchtfolgerestriktion von Raps wäre dies prinzipiell die maximale Fläche, auf der überhaupt Raps angebaut werden könnte. Es ist anzuführen, dass ein so großflächiger Anbau auch in ungünstigeren Anbaustandorten betrieben werden müsste, in denen bei weitem nicht ein Ertrag von 40dt/ha zu erwarten ist. Dies hätte zur Folge, dass wiederum mehr Fläche bepflanzt werden müsste, um das Substitutionsziel von 10 % zu erreichen. Monokulturen von Getreide- und Rapssaaten würden die deutsche Landwirtschaft negativ bestimmen. Ein Vorteil des intensiven Anbaus von Non-Food Raps liegt, nach Meinung der Befürworter, hingegen darin, dass nicht nur eine Importsubstitution von Mineralölen stattfindet, es werden auch zu importierende Futtermittel ersetzt. Das bei der Herstellung von RME entstehende Futtermittel Rapskuchen bzw. –schrot verdrängt den teuren Import von Sojaschroten, die ebenso als Futtermittel verwendet werden.114 Von Relevanz wird hinsichtlich dieser Argumentation die Analyse in Abschnitt 3.1.2.3., bei der festgestellt wurde, dass bei einer starken Ausweitung des NonFood Rapsanbaus mit einem Verfall der Preise für die Nebenprodukte, d.h. Rapsschrot und Glycerin zu rechnen ist. [...]

Die UFOP geht davon aus, dass sich schon jetzt ohne weiteres mehr als 5 % des Dieselverbrauchs durch Biodiesel substituieren ließe, unter der Vorraussetzung, dass die exportierten Rapsölmengen im Land verbleiben und zu RME verarbeitet würden. Mittel- bis langfristig dürften nach deren Schätzungen etwa 10 % Biodiesel – Anteil am gesamten Dieselverbrauch realistisch sein.108 Es gibt sogar Annahmen bei denen Szenarien von einer 25 % Bedarfsdeckung des Dieselkraftstoffs durch RME und sonstige Pflanzenöle ausgehen.109 Tab. 7 stellt den Verbrauch von Dieselkraftstoff nach Sektoren untergliedert in Deutschland im Jahr 1999 dar. In der Summe wurden über 28 Millionen Tonnen fossiler Mineraldiesel verbraucht. Anhand der Daten, die von den Befürwortern biogenen Treibstoffs stammen, wird die prozentuale Menge des produzierten Biodiesels 2002 an dem Gesamtverbrauch von Dieselkraftstoff gemessen. Es wird von einer Anbaufläche von 660.000 ha ausgegangen (siehe Kap.2.4.4. Tab. 1) und von einem durchschnittlichen Ertrag von 40 dt/ha (siehe Kap.3.1.2. UFOP-Studie). Das Ergebnis ist, dass durch die Ernte 2002 etwa 2.640.000 Tonnen Non-Food Raps erwirtschaftet werden konnte. Die Annahmen hinsichtlich der Ölgewinnungsquote von 39 kg pro 100 kg Rapssaat entsprechen sich auch in den gegensätzlichen Studien. Bei einem Rapssaatertrag von 40 dt/ha können 1,56 t Rapsöl pro Hektar gewonnen werden. Somit konnten aus der Ernte 2002 ungefähr 1.029.600 Tonnen Rapsöl hergestellt werden. Etwa ein Viertel des gepressten Öls (257.000 t) werden anderen industriellen Zwecken zugeführt.110 Verwendungen als Hydraulik- oder Schmieröl sowie oleochemische Nutzung stehen hierbei im Vordergrund. Infolge dessen werden 772.600 t Rapsöl zu Biodiesel umestert. Aufgrund von Ausbeutungsverlusten bei der Weiterverarbeitung von etwa einem Prozent entstehen 764.800 t RME. Damit der Biodiesel als vollständiges Substitut gelten kann, muss er dem Dieselkraftstoff auch im Volumen äquivalent sein. Folglich muss die geringere Dichte des produzierten Biodiesel in die Berechnungen mit einbezogen werden, um als Dieselkraftstoffäquivalent (DKÄ) zu gelten. Schlussendlich wurden auf Grundlage der Ernte 2002 etwa 675.000 Tonnen DKÄ produziert, die eben jene Menge Dieselkraftstoff substituieren können. [...]

Qualitätsmanagement Biodiesel e.V.“ (AGQM) gegründet, um so eine Einhaltung der Normen und zusätzlicher freiwilliger Kriterien zu gewährleisten. Bestimmte Eigenschaften von RME lassen sich durchaus dem Dieselkraftstoff als überlegen bescheinigen. Emissionsbedingte Vorteile werden in der ökologischen Analyse untersucht. Die hohe Cetanzahl (Zündwilligkeit), die deutlich höhere Schmierfähigkeit und der hohe Sauerstoffanteil resultieren in dem Ausdruck „Super-Diesel“, der von Verfechtern des RME – Kraftstoffs geprägt wurde.105 Handelsübliche Dieselkraftstoffe besitzen eine Cetanzahl von etwa 50 bis 52, wohingegen Biodiesel Werte von 56 bis 58 erreicht. Die Eigenschmierfähigkeit von RME ist so hoch, dass eine geringe Zugabe von Biodiesel in fossilen Diesel als Schmierfähigkeitsadditiv ausreichend ist. Im Vergleich mit konventionellem Diesel erreichen Motoren, die mit RME betrieben wurden eine [...]

Arbeit zitieren:
Kaup, Felix Juni 2003: Nachhaltiger Energieträger Biodiesel?, Hamburg: Diplomica Verlag

Schlagworte:
Biokrafstoff, erneuerbare Energie, Nachhaltigkeit, Schadstoffemission, Umweltschutz

Entdecken Sie mehr zum Thema

diplom.de
Bachelor + Master Publishing

Hermannstal 119 k
22119 Hamburg

Fon: +49 (0) 40 655992-0
Fax: +49 (0) 40 655992-22

Service-Telefon

Rufen Sie uns an:
+49 (0) 40 655992-0

Mo-Fr
09.00-16.00 Uhr

diplom.de in den Medien

Folgen Sie uns bei Twitter & werden Sie diplom.de-Fan bei Facebook!
Schreibtipps unserer Lektoren, Neuigkeiten aus dem Verlagsalltag und das Expertenwissen unserer Autoren als Tweet & Post!
Wir freuen uns auf Sie!

diplom.de BACHELOR + MASTER PUBLISHING

Bachelorarbeiten, Masterarbeiten, Diplomarbeiten, Magisterarbeiten, Dissertationen und andere Abschlussarbeiten aus allen Fachbereichen und Hochschulen können Sie bei uns als eBook sofort per Download beziehen oder sich auf CD oder als Buch zusenden lassen. Seit mehr als 15 Jahren ist diplom.de der seriöse, professionelle und erfolgreiche Partner für die Veröffentlichung wissenschaftlicher Abschlussarbeiten.

© Diplomica Verlag GmbH 1996-2011, AG Hamburg HRB 80293 - GF Björn Bedey, USt-IdNr.: DE214910002 - Verkehrsnummer: 12285 - Impressum
Index der Arbeiten - Index der Autoren