Biotreibstoffanlagen: Investitionskosten, Kostenstrukturen und Entwicklungspotentiale im Vergleich

Abstract

Vor dem Hintergrund eines weltweit steigenden Verbrauchs von fossilen Rohstoffen und einem damit einhergehenden Anstieg der Energiepreise und der Treibhausgasemissionen wird verstärkt auf Anlagen zur Erzeugung von Treibstoffen aus Biomasse gesetzt. Das zentrale Ziel dieser Arbeit ist es, einerseits einen Überblick über den Stand der Technik (Treibstoffe der 1. Generation) und über zukunftsweisende Technologien (Treibstoffe der 2. Generation) zu geben und andererseits die Investitionskosten und Kostenstruktur von solchen Anlagen sowie die mögliche Entwicklung der Erzeugungskosten für die betrachteten biogenen Brenn- und Treibstoffe darzustellen. Dazu wurden in einer umfangreichen Litera-turrecherche relevante Daten gesammelt, analysiert und aufbereitet und darauf aufbauend ein ökonomisches Modell zur Abschätzung der Zusammensetzung und der Entwicklung der Erzeugungskosten realisiert.<br />Diese Arbeit zeigt, dass die Technologien zur Erzeugung von Treibstoffen der 1. Generation bereits einen hohen Entwicklungsstand erreicht haben und dass die Erzeugungskosten dieser Treibstoffe maßgeblich von den in der Regel sehr volatilen Preisen der Rohstoffe abhängen.<br />Zur Erzeugung von Treibstoffen der 2. Generation existieren viele Konzepte, Versuchs- und Demonstrationsanlagen. Ob sich diese Technologien in Zukunft durchsetzen können wird allerdings davon abhängen ob es gelingen wird, zuverlässige und hochverfügbare großtechnische Umsetzungen dieser Konzepte zu verwirklichen. Bei den Treibstoffen der 2. Generation wird der Einfluss der Investitionskosten auf die Erzeugungskosten wesentlich stärker ausgeprägt sein. Durch technologisches Lernen und durch das Ausnutzen von Skaleneffekten sollte es gelingen, die Kosten von diesen zukünftigen Anlagen zu reduzieren und gleichzeitig deren Effizienz zu steigern.<br />

Due to the increase in the global consumption of fossil fuels and the related rise in energy prices and greenhouse gas emissions, there is a strengthened focus on technologies for the production of fuels from biomass.<br />This paper provides an overview on state-of-the-art (1st generation) and future-oriented (2nd generation) biofuel technologies. The central focus of this paper is on the investment costs and the cost structures of such systems and on the possible further development of the production costs of biofuels. For this purpose, relevant data has been collected in an extensive literature research. Based on an in-depth analysis of this data, an economic model for the estimation of the structure and the further development of the production costs has been drawn up.<br />This paper shows that the technologies for the production of 1st generation biofuels have already reached a high level of development, and that the production costs of these fuels depend substantially on the (volatile) prices of raw materials.<br />Even though there is a wide variety of technological concepts, and many experimental and demonstration plants, the production of 2nd generation biofuels is still in an early stage of development. The success of these technologies will depend on whether it is possible to successfully implement highly reliable large-scale implementations of these concepts.<br />Compared to the biofuels of the 1st generation, the share of the investment costs in the pro-ductions costs of 2nd generation biofuels is much greater. In the long term, 2nd generation biofuels should become more competitive, due to technological learning and economies of scale.