Abstract

Die Endlichkeit fossiler Energieträger zwingt zur Schaffung neuer Energiequellen. Eine neue regenerative Energiequelle ist Bioenergie, die 10% am weltweiten Primärenergieverbrauch stellt.

In der folgenden Arbeit wurden verschiedene Aspekte der Bioenergie beleuchtet und die Ursachen der Konkurrenz zwischen dem Nahrungsmittel- und Bioenergiemärkt untersucht. Als Refferenz für die Analyse dienten Daten von renomierten Forschungsinstituten und Organisationen die sich mit den Bereichen Lebensmittelsicherheit, Bevölkerungswachstum sowie Markt- und Preisentwicklungen beschäftigen.

In den letzten Jahren gab es einen enormen Bioenergieboom, verursacht durch die wachsende Nachfrage nach Energie, weltweit steigende Energiepreise, den Abbau von Preisstützen für Lebensmittel auf den Agrarmärkten, den Bedenken auf Grund der globalen Erwärmung sowie Fördermaßnahmen für Bioenergie. Zwischen dem Bioenergie- und dem Nahrungsmittelmarkt herrscht auf Grund begrenzter Agrarflächen Flächenkonkurrenz. Langristig ist zu erwarten, dass auf den vorhandenen Arealen Nahrungsmittel angebaut werden, auf Grund der rasant wachsenden Bevölkerung. Möchte man dennoch ein Nebeneinander von Bioenergie und Nahrungsmitteln gewährleisten müssen einige Grundlagen erfüllt sein, die im Rahmen der folgenden Arbeit näher beschrieben werden.

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Inhaltsverzeichnis

Abstract   II

Abk  ürzungsverzeichnis  IV

1.  Einleitung  1

2.  Definition Bioenergie  2

2.1.  Bedeutung von Bioenergie weltweit  2

2.2.  Bioenergiearten  3

3.  Die Gründe des Energiebooms  6

3.1.  Entwicklungen, Interaktionen zwischen Lebensmittel- und Energiemärkten  6

3.2.  Politikmaßnahmen zur Bioenergieförderung  9

4.  Fazit und Ausblick  12

Literaturverzeichnis   15

Anhang   19

Abbildungsverzeichnis   19

Tabellenverzeichnis   25

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Abkürzungsverzeichnis

Abb. Abbildung BMELV Bundesministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz BMU Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit BMWi Bundesministerium für Wirtschaft und Arbeit BMZ Bundesministerium für wirtschaftliche Zusammenarbeit und Entwicklung bpb Bundeszentrale für politische Bildung EU Europäische Union FAO Food and Agriculture Organization of the United Nations IEA International Energy Agency IFPRI International Food Policy Research Institute OECD Organisation for Economic Co-operation and Development UN United Nations

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1. Einleitung

„Biosprit macht Lebensmittel teurer“ (Grimm, Sonntag, 2007) heißt es im September 2007 in der Sendung FAKT des ARDs „Die Produktion von Biosprit treibt des Maispreis an“ (Schmidt, 2008) lautet eine Schlagzeile der Süddeutschen Zeitung im Februar letzten Jahres und auch Anfang dieses Jahres ist auf der Homepage der „Welt“ zu lesen „Biosprit treibt Preis für Nahrung in die Höhe“(Tangermann, 2009). Die Konkurrenz von Lebensmitteln und Bioenergie ist ein aktuell heiß diskutiertes Thema und stellt einen bedeutenden Aspekt der Bioenergie dar. In der folgenden Arbeit werden verschieden Aspekte der Bioenergie vorgestellt, wobei der Fokus auf Rolle der EU gelegt wird. Zu Beginn wird der Begriff Bioenergie definiert und anschließend geklärt, welche Rolle Bioenergie bei der weltweite Energiever-sorgung spielt. Es folgt der Punkt Bioenergiearten, der Sektor Biokraftstoffe wir hier besonders umfangreich behandelt, da dieser am bedeutendsten ist. Zugleich wird dargestellt, welche Rolle die EU in internationalen Vergleich bei der Bioenergieproduktion spielt. Die Darstellung der Sektoren Strom- und Wärmeproduktion würde den Umfang dieser Hausarbeit sprengen.

Im weiteren Verlauf werden nun die Gründe des Bioenergiebooms analysiert, indem die Entwicklungen auf den Energie- und Lebensmittelmärkten auf der Nachfrage- und Angebotsseite dargestellt werden. An dieser Stelle wird demonstriert wie steigende Preise auf den Rohölmärkten die Situation auf den Bioenergiemärkten beeinflussen. Zugleich wird geklärt, welchen Einfluss die Bioenergieproduktion auf die Nahrungsmittelpreise hat und wodurch die Konkurrenz von Nahrungsmittel- und Bioenergieproduktion verursacht wird. Dabei wird auch auf Beschlüsse der EU- Agrarpolitik sowie Politikmaßnahmen zur Bioenergieförderung weltweit sowie innerhalb der EU eingegangen.

Das Ende bildet ein Ausblick in die Zukunft, in dem die künftige Rolle der Bioenergie präsentiert wird. Dabei soll geklärt werden, wie sich der Sektor Bioenergie entwickelt und ob es möglich ist Bioenergie zu produzieren und gleichzeitig die Nahrungsmittelsicherheit zu gewährleisten.

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2. Definition Bioenergie

Im folgenden Kapitel wird der Begriff Bioenergie definiert, anschließend wird die Bedeutung von Bioenergie im Bezug auf die weltweite Energieversorgung analysiert; die Vorstellung der bedeutendsten Bioenergiearten bildet den Abschluss des Kapitels.

Der Begriff Bioenergie beschreibt die energetische Nutzung des erneuerbaren Energieträgers Biomasse. Biomasse umfasst im erweiterten Sinne alle Stoffe organischer Herkunft (d.h. kohlenstoffhaltige Substanzen). Zu diesen zählen:

- Energieträger aus Phyto-und Zoomasse,

- deren Folge- und Nebenprodukte

- und die sich daraus ergebenden Rückstände und Abfälle.

Innerhalb der Biomasse ist eine Unterteilung in Primär- und Sekundärprodukte möglich. Unter Primärprodukten versteht man jegliche, durch Photosynthese erzeugte organische Materie, dazu gehören die gesamte Pflanzenmasse (landwirtschaftliche und forstwirtschaftliche Energiepflanzen), pflanzliche Rückstände und Abfälle aus den Bereichen Land- und Forstwirtschaft, Industrie und Haushalten. Sekundärprodukte entstehen durch den Um- und Abbau von Primärprodukten, in höhere Lebewesen. Dazu zählen die Zoomasse und deren Exkremente sowie Klärschlamm. (Kaltschmitt, 2006, S.645; Umweltbundesamt, 2009)

2.1. Bedeutung von Bioenergie weltweit

Nach Daten des Bundesministeriums für Wirtschaft und Technologie beträgt der Energieverbrauch im Jahr 2006 491,5 Exajoule (EJ) weltweit und 76,3 Exajoule (EJ) in der EU 27. Im weltweiten Kontext sind nach wie vor fossile Kraftstoffe die dominierende Energiequelle (siehe Abb. 1). Der Anteil der erneuerbaren Energien beträgt 2006, nur 12,9% weltweit, in der EU gerade einmal 7,3% am Weltverbrauch. Bioenergie ist jedoch nur ein Teil der erneuerbaren Energien und beträgt im Jahr 2004 laut dem IEA weltweit etwa 10% des Energieverbrauchs (siehe Abb. 2). Der Anteil von Energie aus Biomasse am Weltenergieverbrauch hat sich in den letzten Jahren kaum geändert (Wissenschaftlicher Beirat Agrarpolitik beim BMELV, 2007, S.4).

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2.2. Bioenergiearten

Bioenergie kann in die Bereiche Biokraftstoffe, Wärmeproduktion und Stromproduktion unterteilt werden. Da eine umfassende Beschreibung und Diskussion all dieser Bereiche sehr umfangreich ist, wird im Folgenden nur auf einige bedeutende Linien des Bereichs Biokraftstoffe eingegangen. Innerhalb der Biokraftstoffe werden Bioethanol und Biodiesel als Kraftstoffe der 1. Generation (Bioethanol und Biodiesel) sowie die Kraftstofflinie Biomass to Liquides, der 2. Generation vorgestellt. Bioethanol

Als Bioethanol bezeichnet man Ethanol, der aus Biomasse gewonnen wird. Bioethanol kann auf Basis von

- zuckerhaltigen Pflanzen (Zuckerrohr, Zuckerrübe)

- stärkehaltigen Pflanzen (Getreide, Mais)

- cellulosehaltigen Pflanzen (Holz, Stroh)

erzeugt werden (Hartmann et al., 2002, S.118). Bioethanol wird durch Fermentation (alkoholische Gärung) des in den Pflanzen enthaltenen Zuckers, unter Zugabe von Hefekulturen gewonnen. Anschließend wird er gemäß DIN EN 15376 auf eine Reinheit von 99% aufkonzentriert (Schmitz et al, 2009, S.142). Im letzten Jahr wurden weltweit 17,35 Milliarden Gallonen Bioethanol produziert (RFA, 2008), das entspricht 65,62 Milliarden Liter Bioethanol. Die beiden Hauptproduzenten für Bioethanol sind die USA mit 51,9 % und Brasilien mit 37,3 % an der weltweiten Produktion. Die EU belegt Platz drei der Spitzenproduzenten für Bioethanol, leistet mit gerade einmal 4,46 % am Weltverbrauch, jedoch einen vergleichsweise geringen Anteil (eigene Berechnung auf Grundlage der Daten der RFA: Tabelle 1, 2008). Die Ursachen für diese Verteilung sind vor allem in den unterschiedlich hohen Produktionskosten für Bioethanol innerhalb der einzelnen Länder zu suchen. So liegen die Produktionskosten für Bioethanol, auf Basis von Getreide, in Europa im Jahr 2006 bei etwa 0,47 €/l (Henniges, 2007, S.55). In Brasilien wird Bioethanol auf Basis von Zuckerrohr zu viel geringeren Produktionskosten hergestellt. 2006 betragen die Vollkosten für brasilianisches Bioethanol etwa 0,20 €/l, die Transportkosten liegen dabei bei etwa 0,05 €/l (Isermeyer et al., 2005, S.108). In den USA gab es in den letzten Jahren bedeutende Fördermaßnahmen für den Ausbau der Produktionskapazitäten von Bioethanol, die maßgeblich für die weltweite Führungsposition der USA verantwortlich sind. Im Jahr 2002 wird das Farm Bill, ein Agrargesetz der USA erlassen, welches erstmals eine ganzheitliche Förderung des Biosektors vorsieht. Ein weiterer bedeutender politischer Schritt folgt 2007 mit dem „Energy

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Independence and Security Act“, ein Energiegesetz welches die Grundlage für den umfangreichen Ausbau erneuerbarer Energieträger schafft (Dipl.-Ing. Edith Klauser, 2008). Biodiesel

Die EU erzeugt 71% der Weltproduktion an Biodiesel (Scott, 2009). Deutschland stellt dabei mit 3.775 Mio. Litern etwa die Hälfte der Produktionskapazitäten (BMU, 2008, S.12). In vielen Ländern hat es seit 2004 ein sehr starkes Produktionswachstum im Sektor Biokraftstoffe gegeben (Wissenschaftlicher Beirat Agrarpolitik beim BMELV, 2007, S.124). Biodiesel oder Fettsäuremethylester (FAME) kann laut der europäischen Norm DIN EN 14214 aus einer Vielzahl von Ölen und Fetten durch Veresterung gewonnen werden. Wird bei der Veresterung als Ausgangsstoff nur Rapsöl verwendet, spricht man von Rapsölmethylester (RME), dieser spielt in Europa und Deutschland eine bedeutende Rolle, da Raps hier die wettbewerbsstärkste Pflanze im Bereich der Ölproduktion ist (Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe, 2008, S.28). Biomass to Liquids

Der Sammelbegriff „Biomass-to-liquid“ (BtL) umfasst verschiedene synthetische Biokraftstoffe. Zwei Verfahren, die sich noch in der Entwicklung befinden, scheinen besonders vielversprechend zu sein. Das erste Verfahren umfasst die Erzeugung von Synthesegas aus Biomasse. Dieses wird dann in weiteren Prozessschritten zu verschiedenen Kraftstoffen weiterverarbeitet. Das zweite Verfahren basiert auf der Herstellung von Bioethanol über enzymatischen Aufschluss von lignocellulosehaltigen Materialien (Stroh, Holz) und der sich anschließenden Vergärung des Celluloseanteils. Diese Verfahren haben gegenüber den Biokraftstoffen der 1. Generation den Vorteil, dass (a) ein höherer Kraftstoffertrag je Hektar erzielt wird, (b) die ganze Pflanze genutzt wird und nicht nur bestimmte Teile der Pflanze, (c) ein breites Spektrum an Rohstoffen genutzt wird,

(d) wodurch eine direkte Konkurrenz zur Nahrungs-und Futtermittelproduktion vermieden wird, außerdem

(e) können hochwertige Kraftstoffe, sogenannte Designerkraftstoffe erzeugt werden, welche gezielt auf die Bedürfnisse von modernen Motoren ausgerichtet werden können. Großtechnisch wurde die Synthesegaserzeugung aus Biomasse mit nachfolgender Konversion zu Kraftstoffen noch nicht realisiert, da in einigen Teilschritten der BtL-Synthese noch Entwicklungsbedarf besteht. Laut Expertenmeinungen ist daher in den nächsten 15 Jahren nicht mit einer nennenswerten Durchdringung des Kraftstoffmarktes mit synthetischen Kraftstoffen

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