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Kraftstoffe aus Pflanzenöl – Vergleich und Bewertung
Dipl.-Ing. Florian Dost Technische Universität Berlin Betreuer: Prof. Dr.-Ing. rer. nat. Volker Schindler Zusammenfassung der Diplomarbeit Mit den gesetzlich eingeführten Beimischungsquoten im Biokraftstoffquotengesetz ist in Deutschland ein klar definierter Markt für Biokraftstoffe vorhanden, der keine steuerlichen Subventionen benötigt. Damit werden die EU-Vorgaben zur Erhöhung des Anteils regenerativer Kraftstoffe umgesetzt. Es stellt sich auf dem Diesel-Sektor die Frage, ob die aktuell in der Diskussion befindlichen Hydrierten Pflanzenöle (HVO) besser geeignet sind diese Quoten zu erfüllen als der in mittlerweile großen Produktionskapazitäten hergestellte Biodiesel (RME). Diese Arbeit führt erstmals einen umfassenden Vergleich der beiden technischen Verfahren in Hinblick auf Primärenergieverbrauch und Emissionen verbunden mit einem Kostenvergleich durch. Dabei werden auch Aspekte der Nutzung und mögliche Weiterentwicklungen vorgestellt. Zusätzliche Relevanz erfährt die Arbeit durch die bisherige Vernachlässigung der HVO-Verfahren in der Wissenschaft. Die Ergebnisse liefern aber auch Argumente in der politischen Diskussion über den Umgang mit Kraftstoffen aus pflanzlichen Rohstoffen. Mit Hilfe einer auf den Stoffströmen basierenden Bewertung der RME- und der HVOHerstellung wird untersucht, ob HVO-Kraftstoffe energetisch günstiger sind und weniger Emissionen verursachen. Es wird entlang der Produktionskette für Kraftstoffe, Bereitstellung-Konversion-Distribution-Nutzung, vorgegangen. Kuppelprodukte sind nach Energiegehalt bewertet. Dazu kommt eine ebenfalls auf Stoffströmen, aber auch auf Investitionen basierende Kostenbewertung. Das Kostenmodell ermöglicht die Betrachtung vielfältiger Eventualitäten: Sich verändernde Preise für Rohstoffe oder Kuppelprodukte und deren Auswirkung lassen sich ebenso berücksichtigen wie sich verändernde wirtschaftliche Rahmenbedingungen. Durch den auf Stoffströmen basierenden Aufbau lassen sich selbst technische Verbesserungen präzise abbilden. Es zeigt sich, dass HVO-Verfahren bei gleichem Rohstoff (Rapsöl), zu gleichen Kosten einen hochwertigeren Kraftstoff erzeugen können als RME-Anlagen. Dabei sind die Emissionen vergleichbar, der Verbrauch von fossiler Primärenergie jedoch ca. 10%-16% geringer. Mit anderen Rohstoffen wie z.B. Altfetten lassen sich gegenüber RME sogar Kosteneinsparungen von über 40% erzielen. Die höhere Rohstoffflexibilität, und damit auch die Möglichkeit Abfall- und Rohstoffe zu nutzen, welche nicht in Konkurrenz zur Nahrungsmittelproduktion stehen, kann den Kostenvorteil bei zunehmend steigenden Preisen für Biomasse drastisch verbessern. Eine von Mineralölen separate Hydrierung der Pflanzenöle ist dabei eher geeignet die Quotenziele zu erfüllen als eine gemeinsame Hydrierung in bestehenden Raffinerieanlagen. Dies liegt daran, dass bei letzterer der Anteil des maximal zumischbaren Rapsöls durch schlechte Kälteeigenschaften auf ca. 3% im Jahresdurchschnitt begrenzt ist. Diese Verfahrensoption erlaubt langfristig auch eine Erweiterung mit BtL-Technologien, um aus jeder Art von Biomasse Kraftstoff herstellen zu können. < zurück |
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