Das Projekt "Biomasse-Mengenszenarien für die Produktion von Fischer-Tropsch-Kraftstoffen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungszentrum Karlsruhe GmbH in der Helmholtz-Gemeinschaft, Institut für Technikfolgenabschätzung und Systemanalyse (ITAS) durchgeführt. Vor dem Hintergrund steigender Erdölpreise und der in Deutschland mit der Neufassung des Mineralölsteuergesetzes bis 2009 verlängerten Steuerbefreiung stehen Biokraftstoffe, wie beispielsweise Ethanol oder RME (Rapsölmethylester), stärker im Zentrum des öffentlichen Interesses denn je. Als eine besonders viel versprechende Alternative werden synthetische Kraftstoffe gesehen, die über die Vergasung und anschließende Syntheseprozesse (z. B. nach Fischer-Tropsch) erzeugt werden. Wird Biomasse als Rohstoff eingesetzt, werden diese auch Biomass-to-Liquid (BtL)-Kraftstoffe genannt. Hierbei besteht die Erwartungshaltung, das große Aufkommen an Lignocellulose für die Produktion regenerativer Kraftstoffe erschließen zu können, und dies weitaus effektiver als bei anderen Varianten der Kraftstofferzeugung aus Biomasse. Darüber hinaus bieten diese neuen Konversionstechnologien die Möglichkeit, den Kraftstoff ganz nach den Erfordernissen des Motors maßzuschneidern. Einen speziellen Aspekt dieser Nutzungsstrategie für Biomasse untersucht diese Studie. So stellt die ganzjährig gesicherte Versorgung von Vergasungs- und Syntheseanlagen zur Produktion von Fischer-Tropsch-Kraftstoffen aus Biomasse eine große Herausforderung an die Logistik dar. In zwei Modellregionen Baden-Württembergs - unterstellt werden Anlagen mit jeweils einem jährlichen Biomassebedarf von 1 Mio. t Trockenmasse (TM) bzw. einer FT-Kraftstoffproduktion von 200.000 t - soll untersucht werden, mit welchen Kosten Biomasse frei Anlage bereitgestellt werden kann, unter Berücksichtigung der regionalen Gegebenheiten für die Biomasseerfassung (Ernte), Konditionierung, Lagerung und den Transport. Als Biomasseträger werden Stroh, Heu (von aus der Nutzung gefallenem Grünland), Silomais und Waldrestholz betrachtet. In einem ersten Schritt werden die Potenziale für die betrachteten Biomasseträger in den ausgewählten Modellregionen abgeschätzt. Daran schließen sich detaillierte Untersuchungen zu den Prozessketten der Biomassebereitstellung frei Anlage an; hierbei stehen ökonomische Aspekte im Vordergrund. Die Ergebnisse der Untersuchung zeigen, dass mit den angeführten Biomasseträgern in Baden-Württemberg ein Biomasseaufkommen von rd. 4 Mio. t TM pro Jahr bereitgestellt und potenziell energetisch genutzt werden könnte, ohne in Konflikt mit der bisherigen Nutzung oder Anforderungen an den Humushaushalt des Bodens zu kommen. Waldrestholz ist hierbei der dominante Biomasseträger. Mit Blick auf die Biomasselogistik ist an beiden untersuchten Standorten Nord (bei Heilbronn) und Süd (bei Sigmaringen) ein Erfassungsradius von 50 bis 60 km ausreichend, um 1 Mio. t TM Biomasse pro Jahr bereitstellen zu können. Hierbei kostet die Anlieferung von Waldrestholz im Mittel über den Erfassungsradius von 50-60 km rd. 60-70 €/t TM; Getreidestroh ist rd. 20-30 € teurer. Die Bereitstellung von Heu von überschüssigem Grünland oder von Silomais schneidet deutlich ungünstiger ab. usw.
Das Projekt "Teilvorhaben 2: Energienutzung in der landwirtschaftlichen Hof- und Feldbewirtschaftung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Braunschweig, Institut für mobile Maschinen und Nutzfahrzeuge durchgeführt. Für viele Betreiber von Biogasanlagen in Deutschland stellt sich die Frage, wie nach Auslaufen der Förderung über das Erneuerbare Energien Gesetz ein wirtschaftlicher Weiterbetrieb der Anlage aussehen kann. Dies soll im beantragten Vorhaben mit Fokus auf der Bereitstellung von Energie für die rurale Mobilität, sowohl den Individualverkehr wie auch den landwirtschaftlichen Maschineneinsatz, beantwortet werden. Es wird untersucht, welcher Energieträger bei einer ganzheitlichen Betrachtung (energetisch, betriebswirtschaftlich, volkswirtschaftlich, ökologisch) die sinnvollste Lösung für den Mobilitätssektor darstellt. Denkbar sind die Bereitstellung von elektrischer Energie für Batterien, die Nutzung der aufbereiteten Biogase oder Biomethan in Verbrennungsmotoren, die Erzeugung von Wasserstoff für Brennstoffzellenfahrzeuge, die Umwandlung des Biogases in synthetische flüssige Kraftstoffe für Verbrennungsmotoren sowie Kombinationen davon in Hybridfahrzeugen. Je nach gewählter Variante und zugehörigem Aufbereitungsprozess wird die Wärmebereitstellung durch die Biogasanlage beeinflusst, was bei möglichen Wärmeversorgungsaufträgen zu beachten ist. Mit Hilfe von Simulationen der Angebots- wie auch der Nachfrageseite werden die verschiedenen Konzepte verglichen. Mit der Zusammenführung der Einzelsimulationen wird untersucht, ob bzw. inwieweit eine Biogasanlage eine räumlich abgeschlossene Region ohne Anschluss an das Erdgasnetz Biomethan bzw. Wasserstoff für die Mobilität bereitstellen kann. Aus den Simulationen wird ein frei verfügbares Softwarepaket abgeleitet, mit dem unter Vorgabe von Randbedingungen Handlungsempfehlungen ausgesprochen werden, welches Konzept für spezifische Anlagen am sinnvollsten ist. Um hier realistische Aussagen treffen zu können, sollen außerdem rechtliche und regulatorische Hindernisse recherchiert und bei der Ableitung von Empfehlungen berücksichtigt werden.
Das Projekt "Teilvorhaben 1: Analyse und Evaluation der Energiebereitstellung für den Individualverkehr" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Berlin, Institut für Energietechnik, Fachgebiet Energieverfahrenstechnik und Umwandlungstechniken regenerativer Energien durchgeführt. Für viele Betreiber von Biogasanlagen in Deutschland stellt sich die Frage, wie nach Auslaufen der Förderung über das Erneuerbare-Energien-Gesetz ein wirtschaftlicher Weiterbetrieb der Anlage aussehen kann. Dies soll im beantragten Vorhaben mit Fokus auf der Bereitstellung von Energie für die rurale Mobilität, sowohl den Individualverkehr wie auch den landwirtschaftlichen Maschineneinsatz, beantwortet werden. Es wird untersucht, welcher Energieträger bei einer ganzheitlichen Betrachtung (energetisch, betriebswirtschaftlich, volkswirtschaftlich, ökologisch) die sinnvollste Lösung für den Mobilitätssektor darstellt. Denkbar sind die Bereitstellung von elektrischer Energie für Batterien, die Nutzung der aufbereiteten Biogase oder Biomethan in Verbrennungsmotoren, die Erzeugung von Wasserstoff für Brennstoffzellenfahrzeuge, die Umwandlung des Biogases in synthetische flüssige Kraftstoffe für Verbrennungsmotoren sowie Kombinationen davon in Hybridfahrzeugen. Je nach gewählter Variante und zugehörigem Aufbereitungsprozess wird die Wärmebereitstellung durch die Biogasanlage beeinflusst, was bei möglichen Wärmeversorgungsaufträgen zu beachten ist. Mit Hilfe von Simulationen der Angebots- wie auch der Nachfrageseite werden die verschiedenen Konzepte verglichen. Mit der Zusammenführung der Einzelsimulationen wird untersucht, ob bzw. inwieweit eine Biogasanlage eine räumlich abgeschlossene Region ohne Anschluss an das Erdgasnetz Biomethan bzw. Wasserstoff für die Mobilität bereitstellen kann. Aus den Simulationen wird ein frei verfügbares Softwarepaket abgeleitet, mit dem unter Vorgabe von Randbedingungen Handlungsempfehlungen ausgesprochen werden, welches Konzept für spezifische Anlagen am sinnvollsten ist. Um hier realistische Aussagen treffen zu können, sollen außerdem rechtliche und regulatorische Hindernisse recherchiert und bei der Ableitung von Empfehlungen berücksichtigt werden.