Entwicklungsszenarien für die Zukunft

Seit fast 20 Jahren erleben erneuerbare Energien einen enormen Aufschwung – und das nicht allein in Deutschland. Neben der Europäischen Union (EU), dem Bund und den Bundesländern setzen sich auch große Unternehmen für eine Wende zur nachhaltigen Energieversorgung ein. Volkswagen macht sich vor allem für die Erforschung und Entwicklung von Biokraftstoffen der zweiten Generation stark. Und die Ziele der EU sind hoch gesteckt: Bis zum Jahr 2020 soll der Anteil erneuerbarer Energien am Primärenergieverbrauch auf zwanzig Prozent steigen. Im Transportsektor sollen 10% der fossilen Kraftstoffe durch erneuerbare Energien ersetzt werden, wobei Biokraftstoffe der zweiten Generation dabei sogar doppelt angerechnet werden. Ein weiterer Vorteil dieser biogenen Kraftstoffe liegt darin, dass sie die Abhängigkeit von Importen fossiler Energieträger besonders effizient verringern helfen.

Ausschluss der Anbaukonkurrenz
In den letzten Jahren hat die Produktion von Biomasse zur Erzeugung von Strom, Wärme oder Kraftstoffen für die Landwirtschaft zunehmend an Bedeutung gewonnen. So gibt es neben dem bereits etablierten Rapsanbau für die Biodieselherstellung auch erste Konzepte für BtL- Produktionsanlagen. Regionale Biomasseproduktion muss jedoch besondere pflanzenbauliche und ökonomische Anforderungen erfüllen. So kommt es etwa immer wieder zur Flächenkonkurrenz zwischen dem Anbau von Energiepflanzen und Nahrungsmittelpflanzen. Um dieser indirekten Konkurrenz zu begegnen, ist der Anbau von flächeneffizienten Energiepflanzen gefragt. Dabei spielt SunFuel® eine herausragende Rolle gegenüber anderen Biokraftstoffen, denn es werden nicht nur bestimmte Pflanzenteile verarbeitet, sondern die ganze Pflanze und sogar Pflanzenreststoffe.

SunFuel® - der Kraftstoff
Schon seit zehn Jahren verfolgt Volkswagen eine Kraftstoffstrategie, die auf eine verstärkte Nutzung CO2-neutraler Biomasse setzt. Das Besondere an Biokraftstoffen ist: Das Kohlendioxid, das bei ihrer Verbrennung entsteht, wurde zuvor von den Pflanzen der Atmosphäre entzogen. Der Gehalt an klimaschädigendem CO2 in der Atmosphäre wird somit nicht weiter erhöht. Und die Sonnenenergie, die die Pflanze zum Wachsen nutzt, wird mit Hilfe der Technik als Kraftstoff in den Tank geholt – daher kommt auch der Name dieses synthetischen Kraftstoffs: SunFuel®. Daneben bietet die Nutzung von Biomasse als Primärenergie eine völlig neue Einkommensperspektive für die Landwirtschaft – und die Chance, Herausforderungen der Agrarwirtschaft in einer erweiterten EU zu meistern. Doch die Produktion solcher Biokraftstoffe ist nicht ohne Risiken. Diese einzuschätzen und abzuwägen ist die Aufgabe von SUNREG.

„Biomasse für SunFuel®“ und SUNREG
Im Jahr 2003 haben die Bundesländer Niedersachsen, Brandenburg und Hessen gemeinsam mit Volkswagen die Forschungskooperation „Biomasse für SunFuel®“ gegründet. Sinn und Zweck dieser Forschungskooperation zwischen den Bundesländern und Volkswagen ist es, neue Erkenntnisse zur Entwicklung und Einführung einer Technologie zur synthetischen Herstellung von Kraftstoffen aus Biomasse zu sammeln. Ziel ist es, eine Biomasseinfrastruktur zu entwickeln, um so die Grundlage für die Produktion biogener Kraftstoffe (SunFuel®) zu schaffen.
 
Eines der bedeutendsten Projekte innerhalb der Kooperation ist das Querschnittsprojekt SUNREG. Aufgrund seiner Bedeutung wurden die Ergebnisse des ersten Teils von SUNREG im Dezember im niedersächsischen Landwirtschaftsministerium Experten aus Politik und Landwirtschaft präsentiert. Verschiedene Forscher und Wissenschaftler hatten es sich zur Aufgabe gemacht, ein Modell zu entwickeln, das die landwirtschaftliche Biomasseproduktion an verschiedenen Standorten abbildet. Ein solches Modell sollte Szenarien darstellen, die eine detaillierte Modellierung einzelner Biomasseströme möglich machen. So lässt sich nicht nur die regionale Produktionssituation (status quo) widerspiegeln, sondern es können auch Entwicklungsszenarien für die Zukunft simuliert werden. Die können den landwirtschaftlichen Beratungsinstitutionen Hinweise geben bei Ihrer Beratungstätigkeit gegenüber Landwirten und deren Biomasseproduktionsportfolios.

Die Landwirtschaftskammer Niedersachsen (LWK) hat dazu eine Datenbasis für die landwirtschaftlichen Betriebe unterschiedlicher Regionen zusammengestellt. Auf deren Grundlage entwickelte das Leibnitz Institut für Agrartechnik Potsdam-Bornim (ATB) ein mathematisches Modell zur Berechnung des Biomasseaufkommens. Dieses innovative Modell erlaubt es, Effekte und Veränderungen nach der Umsetzung der aktuellen EU-Agrarreformbeschlüsse, des Erneuerbare Energien Gesetzes (EEG) und anderer politischer und globaler Veränderungen einzukalkulieren. Neben der Datenerhebung hat die LWK auch intensive Versuche mit Energiepflanzenanbau durchgeführt. Damit wollen die Wissenschaftler neue Erkenntnisse über das Ertragsverhalten bereits bekannter, aber auch neuer Pflanzenkulturen gewinnen.

Arbeitsplatzsicherung durch Biomasseproduktion
Insgesamt ist die Forschungskooperation SUNREG also von besonderer Bedeutung: Die beteiligten Bundesländer erwarten von den Ergebnissen Wertschöpfung und Arbeitsplatzsicherung für ihre Land- und Forstwirtschaft. Und für Volkswagen ist es vor allem für die Umsetzung der eigenen Kraftstoffstrategie wichtig, dass solche Fragestellungen nachhaltig und intensiv untersucht werden.

Zielsetzung Projekt SUNREG I
Mit den Ergebnissen der SUNREG-Studie wird ein weiterer Schritt in Richtung einer wirtschaftlichen Produktion von BtL-Kraftstoffen (Biomass-to-liquid) bzw. SunFuel® auf Basis land- und forstwirtschaftlicher Rohstoffe getan. Das neuentwickelte Modell erlaubt es, aus der Prüfung und Bewertung der Szenarien regionale Strategien für die Entwicklung von sogenannten Biomassemärkten zu entwerfen. Die Anlagenbetreiber und -investoren haben damit eine zuverlässige Planungsgrundlage und können die Machbarkeit ihrer Projekte sowie das Investitionsrisiko besser einschätzen.

Aufbau der Studie
Die Simulation der landwirtschaftlichen Produktion erfolgte anhand von vier verschiedene Modellregionen, die jeweils eigene Besonderheiten hinsichtlich Bodenqualität, Betriebstypen und Produktionsstrukturen aufweisen. Drei dieser Modellregionen liegen in Niedersachsen. Die erste Modellregion befindet sich in der Hildesheimer/Braunschweiger-Börde und repräsentiert eine Hochertragsregion, gekennzeichnet durch hohe Ackerzahlen und keine nennenswerte Viehhaltung. Region 2 liegt bei Soltau-Fallingbostel und repräsentiert die leichten Sandstandorte. Hier stehen vor allem Verbundbetriebe mit mäßig intensiver Viehhaltung. Das dritte Untersuchungsgebiet befindet sich im Emsland und wird dominiert von intensiver Tierhaltung.
Als vierte Modellregion wurde das brandenburgische Havelland gewählt, das sich durch nährstoffarme, sandige Böden mit Großverbundbetrieben auszeichnet.
Für alle vier Regionen wurden in zwei Schritten umfangreiche Daten erhoben, die zahlreiche regionale und betriebliche Faktoren berücksichtigen, um anschließend in einem dritten Schritt in das mathematische Modell des ATB eingespeist zu werden.

Im nächsten Schritt wurden dann verschiedene Szenarien entwickelt und simuliert mit den unterschiedlichen Schwerpunkten „Steigende Energiekosten“, „weiterer Ausbau der Bioenergie“ und „Verteuerung der Agrarprodukte bzw. Lebensmittelpreise“.

Im zweiten Teil lesen Sie die Ergebnisse der einzelnen Teilprojekte.

Alle Ergebnisse der Forschungskooperation finden Sie zusammengefasst im Abschlussbericht.