Zurück zur Projektübersicht

Zusammenfassung Phase I: Status-quo und Technologiepfade

Status und Perspektiven flüssiger Energieträger in der Energiewende

Auftraggeber

Mineralölwirtschaftsverband e.V. (MWV), Institut für Wärme und Oeltechnik e.V. (IWO), MEW Mittelständische Energiewirtschaft Deutschland e.V., UNITI Bundesverband mittelständischer Mineralölunternehmen e. V.

Jahr

2017

Flüssige Energieträger wie Benzin oder Heizöl werden für die Mobilität und die Beheizung auch weiterhin benötigt.

In der chemischen Industrie, im Flug- und im Schwerlastverkehr sind flüssige Energieträger und Rohstoffe bis auf Weiteres nicht oder kaum zu ersetzen. Im Autoverkehr und im Wärmesektor werden hingegen die Elektromobilität und die Strom-Wärmepumpe künftig verstärkt mit flüssigen Energieträgern konkurrieren.

Um flüssige Energieträger klimafreundlicher zu machen, können diese mit Hilfe von erneuerbaren Energien gewonnen werden. Die Kosten von treibhausgasneutralen flüssigen Energieträgern („E-fuels“) sind heute noch wesentlich höher als die von fossilen Energieträgern, lassen sich aber zukünftig deutlich senken.

So lautet das Ergebnis des Zwischenberichts einer Analyse im Auftrag der Verbände der Mineralölwirtschaft, die Prognos zusammen mit Fraunhofer UMSICHT und dem Deutschen Biomasseforschungszentrum (DBFZ) erstellt hat.

Flüssige Energieträger - schrittweise CO2-ärmer

Mineralöl ist der wichtigste Rohstoff der organischen Chemie. Daraus werden tausende Produkte erzeugt, vom Basketball bis zu pharmazeutischen Produkten. Flüssige Energieträger, die auf Roh- und Pflanzenölen basieren, zählen zu den wichtigsten Energieträgern in Deutschland. Sie tragen derzeit zu mehr als einem Drittel des deutschen Primärenergieverbrauchs bei. Im Straßenverkehr, der Luftfahrt und der Schifffahrt sind es sogar 99 Prozent, bei der Hauswärmeversorgung rund ein Viertel.

Laut den Prognos-Experten lassen sich flüssige Energieträger schrittweise CO2-ärmer – und langfristig sogar CO2-neutral – herstellen und nutzen.

Drei Verfahren

Drei Verfahren führen zum Ziel – mit unterschiedlichen Vor- und Nachteilen:

•   Die Erhöhung des Biomasseanteils in der Rohstoffbasis (zum Beispiel Pflanzenöle): „Biofuels“ können eine wichtige Ergänzungsfunktion einnehmen und sind vielseitig einsetzbar. Allerdings ist in Deutschland die Anbaufläche für Energiepflanzen begrenzt und es ist verhältnismäßig teuer, flüssige Energieträger aus Biomasse herzustellen (1,90 bis 2,50 Euro pro Liter). Hinzu kommen die Kosten für Aufbereitung und Vertrieb sowie Abgaben und Steuern.

•   Die Erzeugung von Wasserstoff mit Hilfe von Strom aus erneuerbaren Energien, der in den Produktionsprozess der Raffinerien eingebunden wird. Dieses Verfahren könnte rasch zu einer Reduktion der Treibhausgasemissionen bei den Raffinerien beitragen. Auch Wind- und Solaranlagen greifen auf begrenzte Flächen zu und könnten langfristig an Potenzialgrenzen stoßen.

•   Die Nutzung von Power-to-Liquid (PtL)-Technologien: Dabei handelt es sich um die derzeit aussichtsreichsten Verfahren, um flüssige Energieträger großindustriell treibhausgasneutral zu produzieren.

"E-Fuels" sind in allen Sektoren einsetzbar

Solche CO2-neutralen Energieträger haben gegenüber anderen Methoden, um Treibhausgase einzusparen, besondere Vorteile. So sind PtL-Energieträger („E-Fuels“) in allen Sektoren einsetzbar – ohne teure Umrüstungen. Sie können als Rohstoffe den erheblichen Kohlenstoffbedarf treibhausgasneutral decken – und sind damit derzeit praktisch die einzige Möglichkeit, um zahlreiche Produkte der Chemieindustrie klimaneutral zu machen. Die Möglichkeiten der Kreislaufwirtschaft und der Kohlendioxidabscheidung und Speicherung am Ort der Verbrennung mit dem CCS-Verfahren wurden in Phase I nicht untersucht.

Da PtL-Energieträger speicher- und transportierbar sind, können sie in den sonnen- und windreichen Regionen der Welt - günstiger als in Deutschland - erzeugt werden. Für synthetisches Rohöl, das mit PtL-Technologie im Ausland gewonnen wird, erwarten die Autoren im Jahr 2050 inflationsbereinigt Produktionskosten von 70 Cent bis 1,30 Euro pro Liter.

Erheblicher Kapitaleinsatz und internationale Kooperationen nötig

Um diese Vorteile der flüssigen Energieträger für die deutsche Energiewende nutzbar zu machen, sind aber zwei komplexe und kapitalintensive Vorhaben nötig: Der Bau von großen Wind- sowie Solarparks einerseits und andererseits die Errichtung von integrierten Produktionsanlagen aus Kohlendioxid-Abscheidung, ggf. Meerwasserentsalzung, Elektrolyse und Synthese. Hierzu bedarf es erheblichen Kapitaleinsatzes und internationaler Kooperation.

Im weiteren Verlauf der Untersuchung werden die Prognos-Experten herausarbeiten, wie eine treibhausgasneutrale Energieversorgung in Deutschland aussehen könnte. Hierbei soll der Lösungsbeitrag von PtL-Energieträgern herausgearbeitet werden.

Hinweis: Gegenüber der Fassung vom 30.09.2017 musste der Zwischenbericht aufgrund eines Rechenfehlers korrigiert werden. Dieser Fehler betraf die Kosten der PtL Produktion. Die PtL Kosten liegen nun etwas höher als in der Fassung vom 30.09.2017, die Bandbreite hat sich nach oben verschoben.

Endergebnisse der Studie

Die Ergebnisse von Phase II und die Endergebnisse der Studie "Status und Perspektiven flüssiger Energieträger" finden Sie hier.

Autorinnen und Autoren:

Jens Hobohm, Alex Auf der Maur, Hans Dambeck, Dr. Andreas Kemmler, Sylvie Koziel, Sven Kreidelmeyer, Dr. Alexander Piégsa, Paul Wendring (Prognos AG), UMSICHT, DBFZ

Haben Sie Fragen?

Ihr Kontakt bei Prognos

Jens Hobohm

Partner, Direktor

Profil ansehen

Unsere Arbeiten zu diesem Thema

Kleinstadt mit einer Solaranlage

Novellierte Kommunalrichtlinie Klimaschutz

2021
| Projekt

Klimaschutz in Kommunen voranbringen. Prognos hat die Novellierung der Kommunalrichtlinie Klimaschutz für das BMU bearbeitet und koordiniert.

Fahrradfahrer auf einer Brücke

Evaluierungsbericht der NKI-Maßnahmen für den Zeitraum 2018/2019

2021
| Studien & Projekte

Greifen die Maßnahmen der NKI zur Reduzierung der Treibhausgase? Experten untersuchten die Wirksamkeit der Projekte in den Jahren 2018/2019. Prognos war Mitglied des Evaluations-Teams.

Eine Ladestation für elektrische Autos

Beitrag von Green Finance zum Erreichen von Klimaneutralität

2021
| Projekt

Zur Erreichung von Klimaneutralität wird Green Finance künftig eine stärkere Rolle spielen. Hierzu quantifiziert Prognos erstmals die gesamten erforderlichen Klimaschutzinvestitionen in Deutschland.

Wärmepumpe im Keller eines Hauses

Ergebnisveröffentlichung: Evaluation der Wärmelieferverordnung

2021
| Studien & Projekte

Wirksamkeit und Reformbedarf der 2013 eingeführten Wärmelieferverordnung für Mietwohnraum.

Haus mit Solarzellen

Die Energiewende im Wärmebereich

laufend
| Projekt

Das BMWi Projekt „Wärmewende 2030–2050“ begleiten wir wissenschaftlich mit weiteren Partnern.

Erfahrener Ingenieur erklärt die Probleme bei Bauarbeiten. Teamwork auf der Baustelle.

Die Zukunft des Bauens

2021
| Projekt

Für das Bauwesen rückt der Klimaschutz ins Zentrum. Denn es ist einer der größten Verbraucher von Ressourcen und Energie. Studie für den Zukunftsrat der vbw.

Kraftwerk

Technische CO2-Senken

2021
| Projekt

Um Klimaneutralität zu erreichen, muss der Atmosphäre CO2 entnommen werden. Für die dena erstellte Prognos ein Gutachten zu technischen CO2-Senken.

Brücke die über einen Fluss führt

Roadmap Energieeffizienz 2045

2021
| Projekt

Klimaneutralität lässt sich nur mit einer höheren Energieeffizienz erreichen. Das Dialogforum „Roadmap Energieeffizienz 2050“ der Bundesregierung erarbeitet konkrete Maßnahmen.

Bepflanzte Hauswand eines Hochhauses

Klimaneutrales Deutschland 2045

2021
| Projekt

Wie Deutschland seine Klimaziele schon vor 2050 erreichen kann, haben wir gemeinsam mit dem Öko-Institut und dem Wuppertal Institut untersucht.

Grünes Feld im Vordergrund. Auf der linken Seite ist ein Windrad zu sehen, rechts Biogasnalgen

Die Potenziale integrierter Bioenergiekonzepte

2021
| Projekt

Industriewärme, Flug- und Schwerlastverkehr sowie Negativemissionstechnologien sind zukunftsträchtige Einsatzbereiche für Bioenergie. Das zeigt der Schlussbericht des SmarKt-Projekts von Prognos und dem Deutschen Biomasseforschungszentrum.

Über Prognos

Wir geben Orientierung.

Prognos ist eines der ältesten Wirtschaftsforschungsunternehmen Europas. An der Universität Basel gegründet, forschen Prognos-Expertinnen und -Experten seit 1959 für verschiedenste Auftraggeber aus dem öffentlichen und privaten Sektor – politisch unabhängig, wissenschaftlich fundiert.

Mehr erfahren