IEA Technology Roadmap Biofuels for Transport (2011)

Technologiebeschreibung

2010 wurden rund 3% des weltweit benötigten Treibstoffes für den Straßenverkehr durch Biokraftstoffe bereitgestellt. Eine Vorreiterrolle hierbei übernimmt Brasilien, das im Jahr 2008 sogar 21% der benötigten Energie mit Biokraftstoffen abgedeckt hat.

Biokraftstoff ist ein Sammelbegriff für eine vielseitige Palette an unterschiedlichen Treibstoffen, die aus Vergärungs- und Raffinationsprozessen gewonnen werden. Bioethanol wird vorwiegend aus zellulose- oder zuckerhaltigen Pflanzen gewonnen. Biodiesel wird hauptsächlich aus Pflanzenölen erzeugt, wobei neue Forschungsimpulse auch Algen und feste Biomasse als Ausgangsprodukt einbeziehen. Biogas ist ein weiterer Sammelbegriff für gasförmige Kraftstoffe, die zum Beispiel durch Vergärung gewonnen werden. Hierbei kann zusätzlich durch Entschwefelung Stadtgas direkt substituiert werden oder durch Reformierung Wasserstoff produziert werden.

Entwicklungspotential

Biokraftstoffe werden hauptsächlich im Bereich des Straßenverkehrs eingesetzt werden. Ein wesentlicher Anteil wird auch im Flugverkehr Verwendung finden. Bis 2050 ist ein Anteil von 27% für Biokraftstoffe im gesamten Transportbereich zu erwarten.

Abbildung 1 zeigt die schon derzeit vorhandene Nutzung von Biokraftstoffen und die Entwicklung im BLUE Map Szenario der Internationalen Energieagentur (IEA) . In Amerika wird sich bis 2050 vervielfachen. Bereits in den nächsten Jahren ist zu erwarten, dass in Europa und Asien eine entsprechende Nachfrage entsteht, wobei vor allem China der größte Verbraucher an Biokraftstoffen sein wird. Bis 2050 ist ein weltweiter Bedarf von 32 EJ zu erwarten.

Biodiesel wird der am meisten verwendete Biokraftstoff sein (Abbildung 2), wobei verbesserte Gewinnungsverfahren (vor allem Biomass to Liquid – BtL) den Flächenbedarf gegenüber konventionellem Biodiesel deutlich senken werden. Bioethanol wird zukünftig sowohl aus Zellulose als auch Zuckerrohr gewonnen werden und insgesamt einen wesentlichen Anteil am Biokraftstoffmarkt einnehmen.

Derzeit werden 2% der urbaren Erdoberfläche genutzt. Im dargestellten Szenario wird rund die Hälfte der Biokraftstoffe aus Abfallprodukten gewonnen, wobei 2050 damit rund 6% der landwirtschaftlich nutzbaren Fläche beansprucht werden.

Vor allem Biogas und zuckerrohrbasierendes Bioethanol werden sich als kostengünstigere Alternativen zu fossilen Kraftstoffen herausbilden. Biodiesel und zellulosebasierendes Bioethanol werden sich bei ungünstiger Entwicklung auf einem Preisniveau sehr nahe an fossilen Kraftstoffen bewegen. Bei günstigeren Kostenentwicklungen werden diese Biokraftstoffe bereits ab 2030 zu niedrigeren Preisen auf dem Markt verfügbar sein.

Forschungsmeilensteine

Wesentliche Meilensteine im Bereich der Biokraftstoffe  werden die großtechnische Gewinnung von Bioethanol, BtL-Biodiesel und Biogas sowie die Reduktion der treibhauswirksamen Emissionen in der gesamten Produktions- und Verwertungskette von Biokraftstoffen. Weitere Forschungsschwerpunkte werden bei Algen als Rohstoffquelle und Bioraffinerien liegen.

Quelle

Im Volltext der Roadmap finden sich ein Überblick über den aktuellen Entwicklungsstand, ökologische und ökonomische Betrachtungen sowie detaillierte Aussagen zu Forschungsmeilensteinen und zielführenden Maßnahmen.