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Projekttreffen STEP auf dem Firmengelände von ATS - Agro Trading & Solutions in Hardegsen (Foto: DBFZ)

Systemintegration | Validierung Marktpotenzial | Strategieentwicklung

FKZ-Nr. 03KB065

Meilensteine 2030 - Detailstudie: Elemente und Meilensteine für die Entwicklung einer tragfähigen nachhaltigen Bioenergiestrategie

Dauer

  • 01.08.2012 – 30.11.2014

Kontakt

DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH
Torgauer Straße 116
04347 Leipzig

Prof. Dr.-Ing. Daniela Thrän – Projektleiterin
Telefon: +49 (0) 341 2434-435
E-Mail: daniela.thraen‍@‍dbfz.de

Jens Ponitka – ehemaliger Mitarbeiter

Oliver Arendt – ehemaliger Mitarbeiter

Partner

03KB065B - Öko-Institut e.V.
03KB065C - Thünen-Institut
  • Adresse:
  • Thünen-Institut
    Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Marktanalyse und Agrarhandelspolitik
    Bundesallee 50
    38116 Braunschweig
  • Kontakt:
  • Dr. Martin Banse – Projektkoordinator
    Telefon:  +49 (0)531 596-5301
    E-Mail: martin.banse‍@‍thuenen.de

    Verena Laquai – weitere Mitarbeiterin
    Telefon: +49 (0)531 596-5342
    E-Mail: verena.laquai‍@‍thuenen.de

03KB065D - ifeu – Institut für Energie- und Umweltforschung Heidelberg GmbH
03KB065E - Universität Kassel

Assoziierte Partner

Kooperationspartner

03KB065 - Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH - UFZ

Unterauftragnehmer

03KB065 - IZES gGmbH, Institut für ZukunftsEnergie- und Stoffstromsysteme an der Hochschule für Technik und Wirtschaft (HTW)
03KB065 - IINAS-Internationales Institut für Nachhaltigkeitsanalysen und -strategien GmbH

Ergebnisse

Der Endbericht steht in reduzierter Form zum Download zur Verfügung. Bei Bedarf kann die Vollversion bei der Programmbegleitung bestellt werden.

Thema

Für die zukünftige Energiebereitstellung aus Biomasse wurden im Projekt Elemente und Meilensteine erarbeitet, die bis zum Jahr 2030 erreicht sein müssen, um eine abgestimmte, tragfähige Bioenergiestrategie vorzubereiten. Die zu entwickelnde Strategie sollte zu einer möglichst nachhaltigen Nutzung der begrenzten Ressourcen beitragen, den Markteintritt neuer, umwelt- und kosteneffizienter Technologien unterstützen und auf den sich entwickelnden Märkten Rahmenbedingungen für eine nachhaltige Bereitstellung und Nutzung von Bioenergie etablieren.

Ziele

Zielstellung war die Analyse und Bewertung der Pfade zur Bioenergiebereitstellung in Richtung der nationalen Ausbauziele, d. h. die Untersetzung des angestrebten Energiebeitrags mit Stoffströmen und Technologien sowie die Ableitung damit verbundener ökologisch-ökonomischer und regionaler Wechselwirkungen.

Maßnahmen

DBFZ

Im Vorhaben wurden auf der Grundlage von Szenarien unter Berücksichtigung der Landnutzung, der Rohstoffverfügbarkeit, der Entwicklungen des Anlagenparkes, verschiedener Rahmenbedingungen, regionaler Aspekte und Klima-/Umweltwirkungen sowie entsprechender Sensitivitätsanalysen die technischen und organisatorischen Meilensteine identifiziert, die bis zum Jahr 2030 geschaffen werden müssen, um eine Langfriststrategie bis 2050 erfolgreich vorzubereiten. Die Bearbeitung ergänzt sich mit einem Vorhaben im Marktanreizprogramm (03MAP230) zum Gesamtvorhaben „Meilensteine 2030“.

Öko-Institut

  • Entwicklungstrends der derzeitigen Anlagenparks in Deutschland (z.B. KWK-Anlagen auf Basis von Biogas/Biomethan sowie holzartigen Biomassen, Biokraftstoffanlagen)
  • Identifizierung neuer Bioenergiekonzepte und -technologien (z.B. Bio-CCS, Kaskadennutzung)
  • Definition und Einordnung von potenziellen Hemmnissen für den Markteintritt
  • Abschätzung von Kosten (Investitionskosten, Gestehungskosten) und deren Entwicklungen (Lern- und Erfahrungskurven)

Thünen-Institut

  • Erweiterung und Disaggregation des Gleichgewichtsmodels MAGNET, um den Biomasseanbau, -verwertung und die damit verbundenen Konsequenzen innerhalb Deutschlands zu bestimmen (insb. internationale Einflüsse mit Fokus auf Deutschland unter verschiedenen Politiken und Annahmen)
  • Ausarbeitung verschiedener Szenarien, die mit den Szenarien der anderen Projektteilnehmer konsistent sind
  • Verknüpfung von MAGNET mit anderen Modellen unter Nutzung von Informationen von MAGNET für andere Modellrechnungen und Integration von Informationen der anderen Modelle in MAGNET

IFEU

  • Ökobilanzielle Analyse: Erstellung von Übersichtsökobilanzen für die wichtigsten Bioenergietechnologien (Teilmodule)
  • Analyse der Umweltauswirkungen von Veränderungen in der Art und Zusammensetzung von Biomasserohstoffen, Konversions- und Nutzungstechnologien
  • Abschätzung der Vielzahl der möglichen Entwicklungen und die Robustheit der Aussagen basierend auf Sensitivitätsuntersuchungen

CESR

  • Anpassung des Landnutzungsmodells LandSHIFT zur Simulation von Landnutzungsänderungen bedingt durch den Biomasseanbau auf globaler, europäischer und nationaler Ebene
  • Durchführung von Simulationsstudien zur Analyse der Biomasseverfügbarkeit bis 2050 unter den im Projekt entwickelten Szenarien

Schwerpunkte

DBFZ

Szenarien Bioenergie bis zum Jahr 2050 mit Schwerpunkt auf den Anlagenpark, Systematisierung der zukünftigen Technologien, Sensitivitätsanalysen

Öko-Institut

  • Nahrungsmittelnachfrageänderung (Warenkorb) in ausgewählten Ländern
  • Quantitativer Einfluss der Nahrungsmittelnachfrage auf die Flächenverfügbarkeit für Biomasse
  • Entwicklungstrends Stromspeicher, Wasserstoff, Technologieentwicklungen in der stofflichen Nutzung von Biomasse (Technologie, Kosten)
  • Nachhaltigkeitskriterien und Nutzungskonkurrenzen

Thünen-Institut

Projektionen bis 2050 auf internationaler und nationaler Ebene für:

  • Markterwartungen für die wesentlichen biogenen Rohstoffe
  • Nutzungskonkurrenz
  • Flächenverfügbarkeit für Bioenergie
  • Szenarienentwicklung, -berechnung, und -interpretation

IFEU

  • Mithilfe bei der Ableitung zukünftiger Entwicklungen in Bioenergietechnologien
  • Datenkonsolidierung aus verschiedenen eigenen Ökobilanzen und Ökobilanz-Datenbanken mit dem Ziel der Schaffung einheitlicher Datensätze
  • Erstellung dynamischer Ökobilanzen von heutigen, über die Jahre veränderten und zukünftig erwarteten Bioenergietechnologien
  • Zurverfügungstellung von Ökobilanzmodulen für Landwirtschaft, Konversion und Nutzung für die Einbindung in das Szenarientool
  • Mithilfe bei der Erstellung von Sensitivitätsanalysen zur Überprüfung der Robustheit der Aussagen

CESR

  • Landnutzungsmodellierung
  • Kopplung zwischen ökonomischen Gleichgewichtsmodell (MAGNET) und räumlichen Landnutzungsmodell (LandSHIFT)
  • Szenarien von  Landnutzungsänderungen durch den Anbau von Bioenergiepflanzen
  • Analyse der Anbaupotenziale von Bioenergiepflanzen

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