Kosten und Potenziale von alternativen Kraftstoffen auf der Basis von Biomasse und erneuerbarem Strom – Eine Fallstudie

Abstract

Die deutschen und europäischen Ziele zur CO2-Reduktion im Verkehrssektor erfordern den Einsatz von alternativen Kraftstoffen in der Luftfahrt und dem Schwerlastverkehr. Diese alternativen Kraftstoffe müssen vorzugsweise aus erneuerbaren Rohstoffen und Energiequellen zu möglichst wettbewerbsfähigen Kosten hergestellt werden. In diesem Artikel werden einige vielversprechende Prozessvarianten für alternative Kraftstoffe, die Herstellung von Fischer- Tropsch-Kraftstoff aus Biomasse, Strom und CO2, techno-ökonomisch bewertet. Dazu wurde jeweils ein Biomass-to-Liquid (BtL)- Power-to-Liquid (PtL)- and Power & Biomass- to-Liquid (PBtL)-Konzept in Prozesssimulationssoftware abgebildet, energetisch optimiert und ökonomisch untersucht. Der Vergleich der Herstellungsoption alternativer Kraftstoffe zeigt, dass die Sektorkopplung zwischen Strom- und Kraftstoffmarkt erforderlich ist, um die gesetzten politischen Ziele bis 2020 zu erreichen. Die Ergebnisse der Fallstudie zeigen, dass bei gleichem Biomasseeinsatz die Kraftstoffausbeute im PBtL-Konzepte um den Faktor 3 bis 4 erhöht wird. Dadurch kann das vorhandene nutzbare Biomassepotenzial effizienter eingesetzt werden. Die Kraftstoffherstellungskosten hängen zu einem hohen Grad von den ökonomischen Randbedingungen und der Anlagengröße ab. PtL-Anlagen habenKostenvorteile bei niedrigem Strompreis und kleinen Anlagen, während PBtL-Anlagen aufgrund der Bedeutung von Skaleneffekten bei großen Anlagenkapazitäten zu den geringsten Herstellungskosten führen. Jedoch ist davon auszugehen, dass die Herstellungskosten alternativer Kraftstoffe unter Berücksichtigung des derzeitigen Ölpreises ohne politische Förderung nicht wettbewerbsfähig sein werden.