„Holzdiesel“ könnte Kraftstoffbedarf der Land- und Forstwirtschaft decken
Mit synthetischen Kraftstoffen ließe sich der ökologische Fußabdruck der österreichischen Landwirtschaft verbessern. Die Technik wäre auch geeignet, um die steigende Menge an Energieholz sinnvoll zu verarbeiten.
Mit 3,3 Mio. Festmeter (Fm) Holz ließe sich der gesamte Kraftstoffbedarf der österreichischen Land- und Forstwirtschaft decken. Das Holz müsste vergast und in synthetische Kraftstoffe umgewandelt werden. Die Land- und Forstwirtschaft könnte damit ein erster Wirtschaftszweig mit vollständiger Energieversorgung aus erneuerbarer Energie sein. Das ist das Ergebnis einer Machbarkeitsstudie der Technischen Universität Wien.
Die Umstellung könnte die Importabhängigkeit von zugekauften Treibstoffen minimieren. Aktuelle Ausgaben für den Diesel in der Land- und Forstwirtschaft in Österreich liegen bei ca. 300 Mio. € bei Gesamtausgaben für die Energie in diesem Sektor von 500 Mio. €. Würde die Produktion der Treibstoffe und des Erdgases unter Einhaltung bestimmter Mindestgrößen für die Produktionsanlagen regional verteilt in Österreich erfolgen, würde zusätzlich eine maximale Wertschöpfung in den Regionen erzielt werden, heißt es in dem Abschlussbericht.
Die Wissenschaftler gehen davon aus, dass die erforderlichen Ressourcen in Bezug auf Holz und biogene Rest- und Abfallstoffe vorhanden sind. Denn die Wärme- und Stromerzeugung aus Biomasse seien künftig keine großen Wachstumsmärkte mehr, da einerseits der Wärmebedarf in künftigen Gebäuden abnehmen und andererseits Strom aus anderen erneuerbaren Quellen kostengünstiger herstellbar sein wird.
Die eingesetzte Technik
Ziel der Studie war es, zu untersuchen, inwieweit die für den Land- und Forstwirtschaftssektor benötigte Energie aus biogenen Rohstoffen, Reststoffen und Abfällen hergestellt werden kann, um damit den vollständigen Ausstieg aus fossilen Kraftstoffen zu ermöglichen. Im Rahmen der Machbarkeitsstudie haben die Autoren zunächst eine 15 MW DFB-Vergasungsanlage (Dual Fluid Bed, Zweibettwirbelschicht) betrachtet, die als Reallabor ausgestattet werden soll und ein Modul zur Produktion von FT-Diesel (Fischer Tropsch – Diesel) und ein Modul für SNG (Synthetisches Natural Gas, Synthetisches Erdgas) beinhaltet.
Zunächst kann festgestellt werden, dass die zu ersetzenden fossilen Energieträger in der Land- und Forstwirtschaft an Diesel (ca. 9 PJ) und an Erdgas (ca. 1 PJ) zusammen ca. 10 PJ betragen. Das bedeutet eine Holzmenge in Ausmaß von ca. 24 PJ oder umgerechnet etwa 3,3 Mio. Festmeter Holz. Abschätzungen des Potentials an biogenen Ressourcen bis 2030 zeigen, dass zusätzlich zum derzeitigen Einsatz noch mehr als 100 PJ zur Verfügung stehen sollten, was bei Beachtung der Konkurrenznutzung für die Erzeugung von den erforderlichen Mengen an Holzdiesel und Holzgas bei weitem ausreichen werde. Ausgehend von den Erfahrungen der TU Wien mit einer 100 kW-Anlage (thermische Leistung) und von den Erfahrungen von sechs industriell betriebenen Anlagen mit DFB-Gaserzeugung mit mehr als 200.000 Betriebsstunden wurde ein Konzept für eine Anlage mit 15 MW (thermisch) für die Gaserzeugung, Gasreinigung und Synthese zu SNG und FT-Kraftstoffen entwickelt. Ein Reallabor soll noch vorhandene Wissenslücken bei der Produktion von Holzgas und Holzdiesel aus Biomasse aus biogenen Rest- und Abfallstoffen schließen und die Markteinführung der Technologie unterstützen und insbesondere das Vertrauen in diese Technologie stärken.
Als Größe für das Reallabor wird eine Anlage mit mindestens 5 MW Brennstoffwärmeleistung empfohlen, um bereits so viel Produkt zu erzeugen, dass es im realen land- und forstwirtschaftlichen Betrieb getestet werden kann. Für die Substitution des fossilen Energieeinsatzes in der österreichischen Land- und Forstwirtschaft wäre die Installation von einer Holzgas-Anlage sowie neun Holzdiesel-Anlagen mit Brennstoffwärmeleistungen von 100 MW notwendig.
Ideen für die Förderung
Die Untersuchungen ergaben, dass Förderinstrumente erforderlich sein werden, um einen ökonomischen Betrieb zu ermöglichen. In der Studie werden unterschiedliche Möglichkeiten untersucht und diskutiert, unter anderem eine Investitionsförderung und Ökopauschalen aber auch CO₂-Steuern für die fossilen Kraftstoffe. Für mittlere Holzpreise würde eine Investitions-förderung von 45% oder eine Ökodieselpauschale von 1,27 €/l zu einem wirtschaftlichen Anlagenbetrieb beitragen, d.h. dass die Herstellkosten für Holzdiesel ca. 25 % über dem derzeitigen Marktpreis von fossilem Diesel liegen.
Alternativ zu den Förder¬maßnahmen könnte auch eine CO₂-Steuer für fossilen Diesel bei betrachteten Rahmen¬bedingungen in der Höhe von 114€/t CO₂ die Preislücke schließen. Die letztendliche zentrale Empfehlung dieses Projekts ist, für das hier untersuchte Technologie-Rollout Investitionszuschüsse in Kombination mit Marktprämien, konkret in der Ausgestaltung als gleitende Marktprämie, vorzusehen, z.B. im Rahmen des neuen Energie-Ausbau-Gesetzes.
Mit 3,3 Mio. Festmeter (Fm) Holz ließe sich der gesamte Kraftstoffbedarf der österreichischen Land- und Forstwirtschaft decken. Das Holz müsste vergast und in synthetische Kraftstoffe umgewandelt werden. Die Land- und Forstwirtschaft könnte damit ein erster Wirtschaftszweig mit vollständiger Energieversorgung aus erneuerbarer Energie sein. Das ist das Ergebnis einer Machbarkeitsstudie der Technischen Universität Wien.
Die Umstellung könnte die Importabhängigkeit von zugekauften Treibstoffen minimieren. Aktuelle Ausgaben für den Diesel in der Land- und Forstwirtschaft in Österreich liegen bei ca. 300 Mio. € bei Gesamtausgaben für die Energie in diesem Sektor von 500 Mio. €. Würde die Produktion der Treibstoffe und des Erdgases unter Einhaltung bestimmter Mindestgrößen für die Produktionsanlagen regional verteilt in Österreich erfolgen, würde zusätzlich eine maximale Wertschöpfung in den Regionen erzielt werden, heißt es in dem Abschlussbericht.
Die Wissenschaftler gehen davon aus, dass die erforderlichen Ressourcen in Bezug auf Holz und biogene Rest- und Abfallstoffe vorhanden sind. Denn die Wärme- und Stromerzeugung aus Biomasse seien künftig keine großen Wachstumsmärkte mehr, da einerseits der Wärmebedarf in künftigen Gebäuden abnehmen und andererseits Strom aus anderen erneuerbaren Quellen kostengünstiger herstellbar sein wird.
Die eingesetzte Technik
Ziel der Studie war es, zu untersuchen, inwieweit die für den Land- und Forstwirtschaftssektor benötigte Energie aus biogenen Rohstoffen, Reststoffen und Abfällen hergestellt werden kann, um damit den vollständigen Ausstieg aus fossilen Kraftstoffen zu ermöglichen. Im Rahmen der Machbarkeitsstudie haben die Autoren zunächst eine 15 MW DFB-Vergasungsanlage (Dual Fluid Bed, Zweibettwirbelschicht) betrachtet, die als Reallabor ausgestattet werden soll und ein Modul zur Produktion von FT-Diesel (Fischer Tropsch – Diesel) und ein Modul für SNG (Synthetisches Natural Gas, Synthetisches Erdgas) beinhaltet.
Zunächst kann festgestellt werden, dass die zu ersetzenden fossilen Energieträger in der Land- und Forstwirtschaft an Diesel (ca. 9 PJ) und an Erdgas (ca. 1 PJ) zusammen ca. 10 PJ betragen. Das bedeutet eine Holzmenge in Ausmaß von ca. 24 PJ oder umgerechnet etwa 3,3 Mio. Festmeter Holz. Abschätzungen des Potentials an biogenen Ressourcen bis 2030 zeigen, dass zusätzlich zum derzeitigen Einsatz noch mehr als 100 PJ zur Verfügung stehen sollten, was bei Beachtung der Konkurrenznutzung für die Erzeugung von den erforderlichen Mengen an Holzdiesel und Holzgas bei weitem ausreichen werde. Ausgehend von den Erfahrungen der TU Wien mit einer 100 kW-Anlage (thermische Leistung) und von den Erfahrungen von sechs industriell betriebenen Anlagen mit DFB-Gaserzeugung mit mehr als 200.000 Betriebsstunden wurde ein Konzept für eine Anlage mit 15 MW (thermisch) für die Gaserzeugung, Gasreinigung und Synthese zu SNG und FT-Kraftstoffen entwickelt. Ein Reallabor soll noch vorhandene Wissenslücken bei der Produktion von Holzgas und Holzdiesel aus Biomasse aus biogenen Rest- und Abfallstoffen schließen und die Markteinführung der Technologie unterstützen und insbesondere das Vertrauen in diese Technologie stärken.
Als Größe für das Reallabor wird eine Anlage mit mindestens 5 MW Brennstoffwärmeleistung empfohlen, um bereits so viel Produkt zu erzeugen, dass es im realen land- und forstwirtschaftlichen Betrieb getestet werden kann. Für die Substitution des fossilen Energieeinsatzes in der österreichischen Land- und Forstwirtschaft wäre die Installation von einer Holzgas-Anlage sowie neun Holzdiesel-Anlagen mit Brennstoffwärmeleistungen von 100 MW notwendig.
Ideen für die Förderung
Die Untersuchungen ergaben, dass Förderinstrumente erforderlich sein werden, um einen ökonomischen Betrieb zu ermöglichen. In der Studie werden unterschiedliche Möglichkeiten untersucht und diskutiert, unter anderem eine Investitionsförderung und Ökopauschalen aber auch CO₂-Steuern für die fossilen Kraftstoffe. Für mittlere Holzpreise würde eine Investitions-förderung von 45% oder eine Ökodieselpauschale von 1,27 €/l zu einem wirtschaftlichen Anlagenbetrieb beitragen, d.h. dass die Herstellkosten für Holzdiesel ca. 25 % über dem derzeitigen Marktpreis von fossilem Diesel liegen.
Alternativ zu den Förder¬maßnahmen könnte auch eine CO₂-Steuer für fossilen Diesel bei betrachteten Rahmen¬bedingungen in der Höhe von 114€/t CO₂ die Preislücke schließen. Die letztendliche zentrale Empfehlung dieses Projekts ist, für das hier untersuchte Technologie-Rollout Investitionszuschüsse in Kombination mit Marktprämien, konkret in der Ausgestaltung als gleitende Marktprämie, vorzusehen, z.B. im Rahmen des neuen Energie-Ausbau-Gesetzes.
