15 Biomasse-Tagung

Umwelt-Campus Birkenfeld 18112015

Johannes Rupp

IOumlW ndash Institut fuumlr oumlkologische

Wirtschaftsforschung Berlin

Ist die Biooumlkonomie ein Zukunftsmodell

Betrachtungen aus Sicht von Klimawandel und

zunehmender Ressourcenknappheit

2

Kurzvorstellung Institut fuumlr oumlkologische Wirtschaftsforschung

ndash Seit 30 Jahren Forschung und Politikberatung fuumlr nachhaltiges Wirtschaften

ndash Zwei Standorte Berlin (Hauptsitz) Heidelberg uumlber 40 Mitarbeiter

ndash Themenschwerpunkte

ndash Klima und Energie Nachhaltige Unternehmensfuumlhrung Umweltpolitik und

Governance Produkte und Konsum Wasser- und Landmanagement Innovation

und Technologien Evaluation und Bewertung

ndash Langjaumlhrige Erfahrungen in der Analyse Entwicklung und Bewertung von

ndash Innovationen und Maumlrkten

(Schwerpunkte Erneuerbare Energien insbesondere Photovoltaik und Biomasse

Energieeffizienz insbesondere Gebaumlude)

ndash politischen Instrumenten und Klimaschutzstrategien

ndash Unabhaumlngig 100 durch Drittmittel finanziert

ndash va oumlffentliche Auftraggeber amp NGOs Gewerkschaften Stiftungen Unternehmen

3

Gliederung

Biooumlkonomie ndash was ist darunter zu fassen

Klimawandel ndash Chancen und Moumlglichkeiten

Ressourcenknappheit ndash der limitierende Faktor

Fazit Ist die Biooumlkonomie ein Zukunftsmodell fuumlr den laumlndlichen Raum

4

Biooumlkonomie ndash was ist darunter zu fassen

Biooumlkonomie ndash was ist darunter zu fassen

Klimawandel ndash Chancen und Moumlglichkeiten

Ressourcenknappheit ndash der limitierende Faktor

Fazit Ist die Biooumlkonomie ein Zukunftsmodell fuumlr den laumlndlichen Raum

5

Biooumlkonomie ndash was ist darunter zu fassen

Nationale Politikstrategie Biooumlkonomie

(Bundesregierungsbeschluss 17072013)

ndash Ziel der Strategie ist es den Wandel zu einer auf erneuerbaren Ressourcen

beruhenden rohstoffeffizienten Wirtschaft die weniger fossile Rohstoffe

einsetzt oder ganz ohne diese auskommt zu unterstuumltzen

ndash Leitgedanken (ua)

ndash Ernaumlhrungssicherung hat auch im globalen Kontext Vorrang vor der

Erzeugung von Rohstoffen fuumlr Industrie und Energie

ndash Nutzungspfade mit einem houmlheren Wertschoumlpfungspotenzial sind bei

der weiteren Ausgestaltung der Rahmenbedingungen der Biooumlkonomie zu

bevorzugen

ndash Wo moumlglich und sinnvoll soll die Kaskaden- und Koppelnutzung von

Biomasse realisiert werden

6

Ausgangssubstrate amp Verwertungspfade

Quellen wwwbiomasse-nutzungde

Biooumlkonomie ndash was ist darunter zu fassen

Zielgruppe Angebotsseite Land- Forst- Fischereiwirtschaft amp Abfallwirtschaft

Nachfrageseite Chemie- Holz- Papier- Bau- Leder- Textilindustrie sowie

Energie- und Ernaumlhrungswirtschaft

7

Biooumlkonomie ndash was ist darunter zu fassen

Quelle AGENS Arbeitsgemeinschaft Naturstoffe Leipzig

Uumlberblick der Verwertung einzelner Pflanzenbestandteile biogener Rohstoffe

Energetisch

Stofflich

8

Biooumlkonomie ndash was ist darunter zu fassen

Komplexitaumltszuwachs im

Vergleich zur Bioenergie

bezogen auf Stoffstroumlme und

Wertschoumlpfungsketten und somit

Akteure

Welche Maumlrkte werden adressiert

Houmlherwertige (bdquoHigh-techldquo)

Produkte

Massenware Niedrigpreisprodukte

Welche Akteure sind

angesprochen

(Hoch)spezialisierte Industrie

Bioraffinerien

Vielzahl der KMUs Cluster

Quelle Carus et al 2010

Moumlglichkeiten der Biomassenutzung (Arnold et al (2009)

1 Neben- und Koppelproduktnutzung die Pflanzenteile der gewachsenen

Pflanze werden gguuml Hauptprodukt anderweitig genutzt

bull Beispiele Biodieselherstellung (Koppelprodukt Glyzerin) Ethanolherstellung

(Koppelprodukt TrockenschlempeDDGS als Futtermittel)

2 Parallele Nutzung der ganzen Pflanze in verschiedenen Anwendungen die

Pflanzenteile werden im selben Prozessschritt verschiedenen Anwendungen

(stofflich oder energetisch) zugefuumlhrt

bull Beispiel Bioraffinerie

3 Kaskadennutzung sequentielle Nutzung von biogenen Rohstoffen fuumlr

stoffliche und energetische Anwendungen

bull Beispiele (etablierter) Kaskadennutzung energetische Nutzung von Altholz

gebrauchtem Frittierfett

9

Biooumlkonomie ndash was ist darunter zu fassen

10

Notwendigkeiten einer zukunftsfaumlhig-nachhaltigen Biooumlkonomie

ndash Mehrfachnutzung von Biomasse im Sinne der Nutzung von Neben- und

Koppelprodukten und der parallelen Erzeugung von stofflich und energetisch

nutzbaren Produkten (Bioraffinerien) sowie der zeitlich getrennten stofflichen und

energetischen Verwertung Stichwort sbquoKaskadennutzunglsquo

Dh bdquoeine Strategie Rohstoffe oder daraus hergestellte Produkte in zeitlich aufeinander

folgenden Schritten so lange so haumlufig und so effizient wie moumlglich stofflich zu nutzen und

erst am Ende des Produktlebenszyklus energetisch zu verwerten Dabei werden sogenannte

Nutzungskaskaden durchlaufen die von houmlheren Wertschoumlpfungsniveaus in tiefere Niveaus

flieszligen Hierdurch wird die Rohstoffproduktivitaumlt gesteigertldquo (Carus et al 2014)

ndash Durch die Kaskadennutzung koumlnnte der Anbau von Rohstoffpflanzen zur stofflichen

Verwertung gestaumlrkt und gleichzeitig der energetischen Verwertung von

Biomasse ausschlieszliglich aus Abfall- und Reststoffen gemaumlszlig dem EEG 2014

entsprochen werden

ndash Moumlglichkeiten fuumlr Wertschoumlpfung und Beschaumlftigung

Biooumlkonomie ndash was ist darunter zu fassen

11

Klimawandel ndash Chancen und Moumlglichkeiten

Biooumlkonomie ndash was ist darunter zu fassen

Klimawandel ndash Chancen und Moumlglichkeiten

Ressourcenknappheit ndash der limitierende Faktor

Fazit Ist die Biooumlkonomie ein Zukunftsmodell fuumlr den laumlndlichen Raum

12

Klimawandel ndash Chancen und Moumlglichkeiten

Klimaschutz = Minderung von Treibhausgasemissionen nach Sektoren

Quellen

BMUB 2015

- Bioenergie

- Stoffliche

Verwertung

von

Biomasse

13

Klimawandel ndash Chancen und Moumlglichkeiten

Substitution fossiler Energietraumlger

Quelle

Oertel 2007

14

Klimawandel ndash Chancen und Moumlglichkeiten

Substitution fossiler Ausgangsstoffe

Quellen Umweltbundesamt 2014

Quelle

Carus et al 2014

15

Klimawandel ndash Chancen und Moumlglichkeiten

Stoffliche Verwertung von Biomasse Fokus Forst- und Holzwirtschaft

bdquoIn Deutschland sind in Holzprodukten rund 118 Millionen Tonnen CO2

gespeichert Durch den Einsatz von Holz in der stofflichen und energetischen

Verwendung wird jaumlhrlich die Freisetzung von rund 80 Millionen Tonnen CO2 aus

fossilen Brennstoffen vermiedenldquo (wwwforstwirtschaft-in-deutschlandde)

ndash Klimaschutz auf lokalerregionaler Ebene

bisher va Minderung energiebedingter Emissionen

ndash Groszliger Hebel - (oumlffentliches) Beschaffungswesen

ndash Machbarkeitsstudie Klimaneutrales Berlin 2050 amp

Berliner Energie- und Klimaschutzprogramm (BEK)

ndash Maszlignahme Verwaltungsvorschrift bdquoOumlffentliche Beschaffung

und Umwelt mit Kriterien zur Klimaneutralitaumlt untersetzen

Quellen Reusswig et al 2014

16

Klimawandel ndash Chancen und Moumlglichkeiten

Verwaltungsvorschrift Beschaffung und Umwelt (VwVBU) 23122012

Quelle SenStadtUm 2012

17

Klimawandel ndash Chancen und Moumlglichkeiten

Umwelt- und Kostenentlastung

durch umweltvertraumlgliche

Beschaffung Beispiel Berlin

Fokus auf 15 Produktgruppen und

Dienstleistungen

Vergleich mit marktuumlblichen

konventionellen Produkten

Moumlgliche Senkung der jaumlhrlichen

Treibhausgasemissionen

um 47 Prozent (350 Tsd t CO2)

gguuml der konventionellen

Beschaffung ( entspricht THG des

Verbrauchs von ErdgasFernwaumlrme

in landeseigenen Einrichtungen)

Kosteneinsparung von 38

Prozent (in Summe 38 Mio euro)

Quelle Groumlger et al 2015

18

Klimawandel ndash Chancen und Moumlglichkeiten

Biobasierte Produkte

Schreibgeraumlte Moumlbel

Einrichtungsgegen-

staumlnde Wand- und

Bodenelemente usw

als nachhaltige

Alternative zu

endlichen

erdoumllbasierten

Produkten

Sonderschau

bdquoDas nachwachsende

Buumlroldquo

(KOMMUNALE 2015

1415 Okt Nuumlrnberg)

19

Ressourcenknappheit - der limitierende Faktor

Biooumlkonomie ndash was ist darunter zu fassen

Klimawandel ndash Chancen und Moumlglichkeiten

Ressourcenknappheit ndash der limitierende Faktor

Fazit Ist die Biooumlkonomie ein Zukunftsmodell fuumlr den laumlndlichen Raum

20

- Seit 2000

starke Zunahme

- va im

energetischen

Bereich

- weniger im

stofflichen Bereich

- hier liegen

Potenziale (ua fuumlr

die Inwertsetzung

von Biomasse

- Wichtig

Nachhaltigkeit

Ressourcenknappheit - der limitierende Faktor

21

Ressourcenknappheit - der limitierende Faktor

Weltweite theoretische technische und nachhaltig nutzbare Potenziale der

Erneuerbaren Energien

Quelle

httpbioenergiefnrdebioenergie

biomassebiomasse-potenziale

Verfuumlgbares Potenzial

Politischer Rahmen

Maumlrkte

22

Ressourcenknappheit - der limitierende Faktor

Nutzungskonkurrenzen

land- und forst-

wirtschaftlicher

Biomasse

Quelle Bringezu et al 2008

23

Ressourcenknappheit - der limitierende Faktor

Nutzungskonkurrenzen am Beispiel Kraftstoff (Mobilitaumlt) Quelle Maier et al 2013

24

Ressourcenknappheit - der limitierende Faktor

Quelle

FNR 2006

Flaumlchenproduktivitaumlt

Rohstoffproduktivitaumlt dh Kraftstoffertraumlge je Hektar

25

Fazit Ist die Biooumlkonomie ein Zukunftsmodell

Biooumlkonomie ndash was ist darunter zu fassen

Klimawandel ndash Chancen und Moumlglichkeiten

Ressourcenknappheit ndash der limitierende Faktor

Fazit Ist die Biooumlkonomie ein Zukunftsmodell fuumlr den laumlndlichen Raum

26

Eindruumlcke von der Biooumlkonomie-Konferenz (Nov 2014)

bdquoBiooumlkonomie Nachhaltige Alternative zur fossilen

Wirtschaftldquo

ndash Forderung nach staumlrkerem Fokus auf regionale und dezentrale

Nutzung und Verwertung von Biomassen und Reststoffen (bspw

uumlber Bioraffinerien)

ndash Die geforderten Kreislaumlufe amp Kaskaden benoumltigen Infrastrukturen

(bspw bei Sammlung und Verwertung von Abfall- und Reststoffen)

ndash Ebenso vermehrt gefordert sind Nachhaltigkeitsbetrachtungen

bezogen auf soziale oumlkonomische oumlkologische technologische Effekte

Dazu gehoumlrt ua auch die Betrachtung unterschiedlicher

Technologien und Wertschoumlpfungsketten

Fazit Ist die Biooumlkonomie ein Zukunftsmodell fuumlr den laumlndlichen Raum

27

Fazit Ist die Biooumlkonomie ein Zukunftsmodell fuumlr den laumlndlichen Raum

Nach Bioenergiedoumlrfern -Regionen und Land- Forstwirt als Energiewirt

Biooumlkonomie-Wirt

Betrachtung der Maszligstabsebene zentrale und dezentrale Ansaumltze

Verwertungspfade Anwendungsbereiche

Ua Fokus auf Know-how Ressourcenbedarf Logistik Akteure amp

Wertschoumlpfung Beispiel Choren und Produktion von BtL-Kraftstoffen

ndash Wie muss Entwicklung im laumlndlichen Raum gestaltet werden

ua mit Blick auf regionaloumlkonomische Effekte Regionen als

Nutznieszliger

ndash Fokus Bioenergie Oumlkonomische Nutzen durch Stromerzeugung aus

Biomasse lag in Deutschland 2012 bei rund 1 Mrd Euro Mehr als 50 Prozent

davon entfielen auf den Betrieb von Biogasanlagen (Aretz et al 2013)

Groszligteil der generierten Wertschoumlpfung verbleibt in der Region da

Eigentuumlmer vor Ort (trendresearch und Leuphana Universitaumlt Luumlneburg 2013)

28Quelle FNR

Quelle Bioenergie-Region

Bodensee solarcomplex AG

Quelle Bioenergie-Region Mecklenburgische Seenplatte

Quelle Bioenergie-Region Mittelhessen Peter Momper

Fazit Ist die Biooumlkonomie ein Zukunftsmodell fuumlr den laumlndlichen Raum

Bericht aus drei Bioenergieregionen

29

Direkte Wertschoumlpfungseffekte 2009 bis 2015 (ex-ante) nach Technologie-Bereichen

00

20

40

60

80

100

120

140

2009 2012 2015(ex ante)

2009 2012 2015(ex ante)

2009 2012 2015(ex ante)

BER Mittelhessen BER Mecklenburgische Seenplatte BER Bodensee

Waumlrme (inkl Waumlrmedistribution)

Strom KWK

biogene Brenn- und Kraftstoffe

Anlagenherstellung und BE-Dienstleistungen auszligerhalb BERMio Euro

2009 - 2012 2012 - 2015

Mittelhessen + 57 + 30

Meckl Seenplatte + 5 - 10

Bodensee + 53 - 7

Quelle Heinbach 2015

Vorlaumlufige

Ergebnisse

30

Direkte Beschaumlftigungseffekte 2009 bis 2015 (ex-ante) nach Wertschoumlpfungsstufen

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

2009 2012 2015(ex ante)

2009 2012 2015(ex ante)

2009 2012 2015(ex ante)

BER Mittelhessen BER Mecklenburgische Seenplatte BER Bodensee

Anlagenbetrieb amp Wartung

Planung amp Installation

AnlagenherstellungVollzeitaumlquivalente (VZAuml)

2009 - 2012 2012 - 2015

Mittelhessen + 21 - 8

Meckl Seenplatte - 5 - 18

Bodensee + 16 - 23

Quelle Heinbach 2015

Vorlaumlufige

Ergebnisse

Direkte und indirekte Wertschoumlpfungs-und Beschaumlftigungseffekte im Jahr 2012

31 Quelle Heinbach 2015

00

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

BERMittelhessen

BERMecklenburgische

Seenplatte

BERBodensee

indirekte regionale Wertschoumlpfung

direkte regionale WertschoumlpfungMio Euro

0

25

50

75

100

125

150

175

200

225

250

BERMittelhessen

BERMecklenburgische

Seenplatte

BERBodensee

indirekte Beschaumlftigung

direkte BeschaumlftigungVZAuml

Vorlaumlufige

Ergebnisse

32

Fazit Ist die Biooumlkonomie ein Zukunftsmodell fuumlr den laumlndlichen Raum

Chance fuumlr den Klimaschutz amp Wertschoumlpfung und Beschaumlftigung

gleichzeitig verbunden mit einer Reihe an Herausforderungen Weichenstellung

Fokus auf bdquoNon-Foodldquo-Biomassen Mehrfach- Kaskadennutzung

Leitgedanke Politstrategie Biooumlkonomie Ernaumlhrungssicherung hat Vorrang

Qualitaumlten und Verfuumlgbarkeit der Substrate und Biomassen

Relevanz Rest- Abfallstoffe sowie Flaumlchen- Rohstoffproduktivitaumlt

Verwertungspfade amp Anwendungsbereiche zwischen Marktreife und F+E amp

Angebot Nachfrage (regionaler Kontext amp Art der Produkte Produktgruppen)

Gesellschaftliche Fragen Akzeptanz BMBF-Bekanntmachung bdquoBiooumlkonomie

als gesellschaftlicher Wandelldquo Veraumlnderungsprozesse eroumlffnen Chancen bergen

aber auch Konfliktpotenziale ua Ziel- und Verteilungskonflikte Loumlsungsansaumltze

Wichtig Politische Steuerung amp weitere Forschung (ua zu technologischen

Entwicklungen Infrastrukturen oumlkon oumlkol amp sozialen Wirkungen)

Biooumlkonomie-Regionen

Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit

Johannes Rupp

IOumlW ndash Institut fuumlr oumlkologische

Wirtschaftsforschung Berlin

johannesruppioewde

181115

34

Literatur

ndash AGENS Arbeitsgemeinschaft Naturstoffe Leipzig (NN) Biogene Rohstoffe und regenerative Energien

PPt-Vortrag (PDF)

ndash Aretz A et al (2013) Wertschoumlpfungs- und Beschaumlftigungseffekte durch den Ausbau Erneuerbarer

Energien Hamburg 082013 (PDF)

ndash Arnold K et al (2009) Kaskadennutzung von nachwachsenden Rohstoffen Ein Konzept zur

Verbesserung der Rohstoffeffizienz und Optimierung der Landnutzung Wuppertal 082009 (PDF)

ndash BMUB (2015) Klimaschutz in Zahlen Fakten Trends und Impulse deutscher Klimapolitik Berlin

062015 (PDF)

ndash Bringezu St et al (2007) Nutzungskonkurrenzen bei Biomasse Auswirkungen der verstaumlrkten

Nutzung von Biomasse im Energiebereich auf die stoffliche Nutzung in der Biomasse verarbeitenden

Industrie [hellip] Erstellt im Auftrag des Bundesministeriums fuumlr Wirtschaft und Technologie Berlin

042008 (PDF)

ndash Carus M et al (2014) Oumlkologische Innovationspolitik ndash Mehr Ressourceneffizienz und Klimaschutz

durch nachhaltige stoffliche Nutzungen von Biomasse (Hrsg) Umweltbundesamt Dessau-Roszliglau

012014 (PDF)

ndash Carus M et al (2010) Entwicklung von Foumlrderinstrumenten fuumlr die stoffliche Nutzung von

nachwachsenden Rohstoffen in Deutschland (Kurzfassung) Huumlrth 052010 (PDF)

35

Literatur

ndash FNR (2006) Basisinformationen zu BtL-Kraftstoffen Guumllzow 052006 (PDF)

ndash Groumlger J et al (2015) Umwelt- und Kostenentlastung durch eine umweltvertraumlgliche Beschaffung

Erstellt im Auftrag der Senatsverwaltung fuumlr Stadtentwicklung und Umwelt Berlin FreiburgBerlin

092015 (PDF)

ndash Heinbach K (2015) Bioenergie aus regionaloumlkonomischer Sicht PPt-Vortrag fuumlr den

Abschlusskongress Bioenergie-Regionen Berlin 062015 (PDF)

ndash Maier S et al (2013) Biomassepotenziale und Nutzungskonkurrenzen Erstellt im Auftrag des

Bundesministeriums fuumlr Verkehr Bau und Stadtentwicklung Leipzig 072013 (PDF)

ndash Oertel D (2007) Industrielle stoffliche Nutzung nachwachsender Rohstoffe (Hrsg) Buumlro fuumlr

Technikfolgen-Abschaumltzung im Dt Bundestag Berlin 032007 (PDF)

ndash Reusswig F et al (2014) Machbarkeitsstudie Klimaneutrales Berlin 2050 Potsdam Berlin 032014

(PDF)

ndash SenStadtUm (2012) Verwaltungsvorschrift fuumlr die Anwendung von Umweltschutzanforderungen bei

der Beschaffung von Liefer- Bau- und Dienstleistungen Berlin 102012 (PDF)

ndash trendresearch und Leuphana Universitaumlt Luumlneburg (2013) Definition und Marktanalyse von

Buumlrgerenergie in Deutschland Im Auftrag der Initiative bdquoDie Wende ndash Energie in Buumlrgerhandldquo und der

Agentur fuumlr Erneuerbare Energien BremenLuumlneberg 102013 (PDF)