Wirtschaftspolitischer Beitrag

Biokraftstoffe sind besser als ihr Ruf – besonders wenn man sie mit den Alternativen vergleicht!

Kiel Focus

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Norbert Schmitz
Jan M. Henke

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In der Öffentlichkeit wird häufig das Bild verbreitet, Biokraftstoffe könnten nicht halten was sie versprechen, nämlich einen Beitrag zum Klimaschutz und zur Energiewende zu leisten.

Die Liste ihrer vermeintlichen negativen Effekte ist lang: Sie sollen eher mehr Klimagase verursachen als sie einsparen, sie sollen die Ernährungssicherheit gefährden, sie sollen die sozialen Probleme in Entwicklungsländern verschärfen, die tropischen Wälder zerstören und damit seltene Tierarten und generell die Artenvielfalt gefährden. Dagegen wird als vermeintlich klimafreundliche Alternative in Deutschland die E-Mobilität intensiv gefördert. Die Bundesregierung finanziert mit mehr als 1,5 Mrd. Euro F&E-Projekte zur Unterstützung der E-Mobilität. Jetzt sollen nach einem aktuellen Gesetzesentwurf E-Autos im Straßenverkehr sogar bevorzugt werden und Busspuren benutzen dürfen sowie kostenlose Parkplätze in den Innenstädten erhalten.

Ist dieses Bild tatsächlich ein Abbild der Wirklichkeit, oder wurde hier ein Eindruck erweckt, der einer sorgfältigen Analyse nicht standhält? Wie haben sich die Biokraftstoffe seit ihrer Markteinführung entwickelt und was tragen sie wirklich zum Klimaschutz und zur Energiewende bei? Wie haben sich die regulativen Rahmenbedingungen verändert, und was kann daraus gelernt werden, auch für andere erneuerbare Energien?

10 Jahre Förderung von Biokraftstoffen

Die Entwicklung von Biokraftstoffen in Deutschland ist erst durch eine Befreiung der Biokraftstoffe von der Mineralölsteuer im Jahr 2004 richtig in Gang gekommen. Biokraftstoffe wurden damals erstmals als Steuergegenstand in das Mineralölsteuergesetz aufgenommen, gleichzeitig wurden sie aber vollständig von der Steuer befreit. Diese Steuerbefreiung führte aufgrund der schnellen Ausdehnung des Reinkraftstoffmarktes (Biodiesel B100, Pflanzenöl P100) zu erheblichen Steuerausfällen. Als Reaktion darauf und als Beitrag zur Konsolidierung des Bundeshaushaltes wurde die Förderung von Biokraftstoffen in Deutschland umgestellt. Die Teilbesteuerung der Biokraftstoffe begann. Ab 2007 wurde komplett auf eine ordnungsrechtliche Förderung umgestellt. Das Biokraftstoffquotengesetz definierte Beimischungsquoten für die Mineralölindustrie als Mindestanteile an Biokraftstoffen bezogen auf die jährliche Gesamtabsatzmenge. Eine steuerliche Entlastung im Rahmen der Quoten war nicht mehr möglich. In 2014 muss die Mineralölindustrie eine energetische Quote von 6,25 Prozent der abgesetzten Kraftstoffmenge erfüllen. In 2013 wurden 3,4 Mio. t Biokraftstoffe abgesetzt und damit rund 5 Mio. t CO2 eingespart.

Bei diesen regulativen Rahmenbedingungen bestand bei den Wirtschaftsbeteiligten zunächst das Interesse daran, die verpflichtenden Quotenziele zu erreichen. Nachhaltigkeit und Treibhausgaseinsparungen spielten eine untergeordnete Rolle. Entsprechend witzelten Gegner über „Brikett-Bioethanol“ und „Kohleverflüssigung“, spielten damit auf die Verwendung von Braunkohle als Prozessenergie für die Ethanolherstellung aus Getreide an. Braunkohle weist bei der Verbrennung sehr hohe Treibhausgasemissionen auf und reduziert damit das Einsparpotenzial des hergestellten Biokraftstoffs erheblich. Im Extremfall kann es dazu führen, dass gar keine Treibhausgasemissionen mehr eingespart werden.

Der Gesetzgeber hat darauf mit der Biokraftstoff-Nachhaltigkeitsverordnung reagiert. Sie legt, basierend auf der Erneuerbaren Energien Richtlinie der EU, Anforderungen an die Biokraftstoffe fest: Danach müssen diese eine Treibhausgaseinsparung von zunächst mindestens 35 Prozent im Vergleich zu den fossilen Kraftstoffen erreichen, sie dürfen nicht auf Flächen mit hoher biologischer Vielfalt oder hohem Kohlenstoffbestand produziert werden, und Landwirte müssen für ihren Betrieb in der EU eine gute fachliche Praxis nachweisen. Ab 2017 müssen Biokraftstoffe eine THG-Einsparung von mindestens 50 Prozent erreichen, ab 2018 gilt für Neuanlagen ein Ziel von 60 Prozent. Die Einhaltung dieser Anforderungen wird über die Zertifizierung kompletter Wertschöpfungsketten, von der landwirtschaftlichen Produktion über die verschiedenen Konversionsstufen bis hin zum Kraftstoffmarkt, geprüft. Nur zertifizierte Biokraftstoffe können auf die Quoten der Mineralölindustrie angerechnet werden.

Der Biokraftstoffmarkt ist bis heute der einzige derartig regulierte Markt mit staatlich gesetzten Nachhaltigkeitsanforderungen. Bei der Verbrennung von Holz in Kraftwerken etwa bestehen bislang keinerlei Anforderungen hinsichtlich der Nachhaltigkeit. Dies führt u.a. dazu, dass in großen Mengen wertvolles Holz aus Übersee in die EU importiert und in ineffizienten Kohlekraftwerken zur Stromerzeugung verbrannt wird. Auch in allen anderen Märkten, in denen Biomasse als Rohstoff verwendet wird, bestehen keinerlei gesetzliche Anforderungen für den Nachweis der Nachhaltigkeit. Dies führt zu der absurden Situation, dass die im Lebensmittel- und Futtermittelmarkt und im Chemiesektor eingesetzte Biomasse nicht die strengen Nachhaltigkeitsanforderungen erfüllt, die für den Biokraftstoffmarkt verlangt werden. Allerdings strahlt die Umsetzung der Nachhaltigkeitsanforderungen auf andere Märkte aus, da etliche Marktteilnehmer auf den Biokraftstoffmärkten auch andere Märkte beliefern. Dennoch wird nicht anerkannt, dass die Biokraftstoffe bei der Verpflichtung, Nachhaltigkeitskriterien in der Wertschöpfungskette zu erfüllen, eine Vorreiterrolle spielen.

Im nächsten Jahr wird im Biokraftstoffmarkt ein weiterer innovativer Schritt vollzogen: Das System wird von einer Mengenquote auf eine Treibhausgas(THG)-Einsparungsquote umgestellt. Die Mineralölindustrie ist verpflichtet, bis 2020 die THG-Emissionen der im Markt abgesetzten Kraftstoffe um 6 Prozent zu reduzieren. Das wird dazu führen, dass Biokraftstoffe im Markt nach ihrer THG-Vermeidung bezahlt werden: Biokraftstoffe mit einer hohen THG-Einsparung werden höhere Preise im Markt erzielen als solche, die nur eine geringe THG-Einsparung aufweisen. Auch die Rohstoffe der Biokraftstoffproduktion wie Raps und Getreide werden zukünftig auch auf Basis ihrer THG-Emissionen bewertet. Diese Umstellung hat dazu geführt, dass sich Landwirtschaft und Konversionsbetriebe zunehmend mit der Frage beschäftigen, wie sie ihre Emissionen durch Veränderungen in der Anbaupraxis oder durch z.B. energetische Optimierungen, Verwendung von Prozessenergien mit geringeren Emissionen  und verbesserte Verwendungen von Nebenprodukten in den Konversionsbetrieben reduzieren können. Dies findet nicht nur in Deutschland und der EU statt, sondern auch in Ländern aus denen Biokraftstoffe und Rohstoffe importiert werden. Außerdem entstehen dadurch positive Effekte, die weit über den Biokraftstoffmarkt hinausgehen. Dies ist beispielsweise der Fall, wenn eine Palmölmühle mit großem Aufwand und Investitionen ihre Emissionen reduziert, um in den Biokraftstoffmarkt liefern zu können, aber große Teile des nun mit geringeren THG-Emissionen produzierten Palmöls auch in den Lebensmittelmarkt liefert.

Förderinstrumente für Biokraftstoffe zielgerichteter als das EEG

Klima- und energiepolitisch ist genau das gewollt: Sensibilisierung ganzer Wertschöpfungsketten hinsichtlich ihrer THG-Emissionen und das Setzen von marktwirtschaftlichen Anreizen zur Reduktion der Emissionen.

Bei der Förderung anderer erneuerbarer Energien ist dies nach wie vor ein Einzelfall. So spielen THG-Vermeidungskosten im Stromsektor im Rahmen des EEG keine Rolle. Nur so ist es zu erklären, dass für die Photovoltaik, auf die mit mehr als 10 Mrd. Euro der größte Teil der EEG-Auszahlung entfällt, auch die höchsten Vermeidungskosten von fast 540 €/t CO2-Äquivalente politisch akzeptiert werden, sieht man einmal von der wenig marktrelevanten Geothermie ab. Die Vermeidung von Treibhausgasen im Rahmen des EEG mit Biomasse ist um fast 300 €/t billiger, da sie im Durchschnitt nur knapp 250 €/t CO2 kostet. Dies führt dazu, dass mit Biomasse mehr Treibhausgase (20 Mio. t) vermieden werden als mit Photovoltaik (19 Mio. t), die EEG-Auszahlungen für die Biomasse mit 5 Mrd. Euro aber nur bei der Hälfte der Auszahlungen für die Photovoltaik liegen. Eine grundlegende Reform des EEG sollte daher die THG-Vermeidung in den Vordergrund stellen, damit klima- und energiepolitisch bei der Stromerzeugung die gewünschten Resultate erzielt werden. Die Neuausrichtung der Förderung der Biokraftstoffe kann hier als Positivbeispiel herangezogen werden.

Woher kommt dann der schlechte Ruf der Biokraftstoffe, und wie sieht es jetzt mit deren tatsächlichen THG-Einsparungen aus? Es wird immer noch behauptet, die Biokraftstoffe würden gar keine THG-Emissionen einsparen. Diese Bewertung der Biokraftstoffe durch die Wissenschaft beruht auf älteren Daten und Informationen über die Technologien der Biokraftstoffproduktion, die heute nicht mehr haltbar sind. Die betriebliche Realität hat sich längst geändert!

Verbesserte Treibhausgasbilanzen von Biokraftstoffen

Ein Blick auf die Entwicklung der Einsparung an Treibhausgasen pro Liter Biokraftstoff in den letzten Jahren zeigt, dass das auch noch heute in der Öffentlichkeit verbreitete Urteil nicht mehr zu halten ist. Die nachfolgenden Abbildungen zeigen die Situation bei Bioethanol und Biodiesel. Die THG-Einsparungen hängen ganz stark davon ab, mit welchem Rohstoff, mit welchen fossilen Brennstoffen und mit welcher Technologie die Biokraftstoffe erzeugt werden. In der Tat haben die ersten Produktionsversuche, zum Beispiel Ethanol aus Weizen mit Braunkohle als Energieträger in der Konversionsanlage praktisch keine THG-Emissionen eingespart. Schon bei dem Einsatz von Erdgas verbessert sich die Bilanz beträchtlich und mit neuesten Verfahren und Rohstoffen können bis zu 90 Prozent THG-Emissionen durch Bioethanol vermieden werden. Die in der Darstellung unten gezeigten Werte beruhen auf konkreten Berechnungen von THG-Emissionen für typische Anlagen in Deutschland und Brasilien.

Auch bei Biodiesel sind heute weitaus bessere THG-Einsparungen möglich als noch vor einigen Jahren. Die Übersicht zeigt etwa, dass ein aus Rapsöl hergestellter Biodiesel mit einer gekoppelten Biogasproduktion heute eine THG-Einsparung von über 50 Prozent erreicht, während der Standardwert der EU nur bei 38 Prozent liegt. Auch bei Biodiesel aus Sojaöl sind die tatsächlich zu erreichenden THG-Einsparungen signifikant höher als die Standardwerte. Bei Palmöl-Biodiesel werden durch Investitionen an der Ölmühle in die Methanbindung und weitere Verwendung des Methans zur Stromproduktion oder durch die Düngemittelproduktion aus Abfällen erhebliche THG-Einsparungen erreicht. Neue Investitionen in Biodieselanlagen, die Holz oder pflanzliche Abfälle nutzen, kommen auf THG-Einsparungen von etwa 80 Prozent.

Neue Forschungsergebnisse durch verbesserte Modellierung

Auch die Forschung musste einen Lernprozess bei der Bewertung durchmachen. Die ersten Bewertungen der Förderpolitik, unter anderem von Mitgliedern der OECD (http://www.voxeu.org/article/food-price-inflation-biofuels-speculators-or-emerging-market-demand), waren ausgesprochen negativ. Einerseits seien die Treibhausgaseinsparungen viel zu gering, um die hohen Kosten zu rechtfertigen, andererseits wären die Nebeneffekte der Biokraftstoffförderung unakzeptabel. So erwartete die OECD Preissteigerungen für Nahrungsmittel um bis zu 19 Prozent. Andere prognostizierten, dass die Ausweitung der Biokraftstoffproduktion zu indirekten Landnutzungsänderungen führen wird. Dabei wird postuliert, dass durch die Nutzung von Agrarflächen für die Biokraftstoffproduktion die Nahrungsmittelproduktion verdrängt wird. Diese führe dazu, dass neue Flächen für die Produktion von Nahrungsmitteln erschlossen werden. Die damit verbundene Abholzung von Wäldern – insbesondere in den Tropen – führe zu so großen Treibhausgasemissionen, dass bei den Biokraftstoffen kein Einspareffekt mehr erzielt werden könne. Dieser iLUC (indirect land use change) genannte Effekt kann dadurch entstehen, dass die wachsende Nachfrage nach Rohstoffen für die Biokraftstoffproduktion, z.B. Getreide, Mais, Zuckerrohr und Pflanzenöle, die Produktion von Agrargütern für die Nahrungsmittelmärkte verdrängt. Bei steigenden Nahrungsmittelpreisen würden neue Agrarflächen für die Nahrungsmittelproduktion in die Nutzung genommen und die dabei entstehenden Treibhausgasemissionen werden dann den Biokraftstoffen zugerechnet. Diese komplexen weltwirtschaftlichen Zusammenhänge werden erst in jüngster Zeit etwas präziser untersucht. Dabei zeigt sich, dass die zunächst vorhergesagten hohen Preissteigerungen unwahrscheinlich sind und dass daher der „iLUC-Effekt“ dem entsprechend auch geringer ausfallen wird.

Andere Ursachen für Landnutzungsänderungen

Ein Grund für die Neubewertung der Auswirkungen der Biokraftstoffförderung ist, dass jetzt auch die Interaktionen anderer Entwicklungen auf den Agrar- und Energiemärkten mit der Bioenergieproduktion modelliert werden können. Einer der wichtigsten Rückkopplungseffekte ist die zunehmende Ausweitung und Intensivierung der Fleischproduktion mit der damit einhergehenden steigenden Nachfrage nach Futtermitteln. Mehr als zwei Fünftel der globalen Getreideproduktion wird im Futtermittelmarkt abgesetzt. Sowohl bei dem Getreideanbau als auch bei der Produktion von Ölsaaten werden Futtermittel und Rohstoffe für Biokraftstoffe gleichzeitig erzeugt. Dieses Wachstum der Nachfrage nach Biomasse nur den Biokraftstoffen zuzuschreiben ist irreführend. Dies soll nachfolgend am Beispiel Soja verdeutlicht werden.

Der Sojaanbau wächst weltweit. Von 2003 bis 2013 nahm die Anbaufläche von 82 Mio. ha auf knapp 110 Mio. ha zu, das entspricht einem Wachstum von über 25 Prozent oder einer zusätzlichen Anbaufläche von etwa 28 Mio. ha. Nimmt man theoretisch an, dass der gesamte deutsche Biodieselmarkt (2,3 Mio. t) auf Sojaöl basieren würde, dann wäre dafür eine Anbaufläche von 4,5 Mio. ha Soja erforderlich. Dies entspricht etwa 4 Prozent der derzeitigen weltweiten Anbaufläche bzw. nur 16 Prozent des Wachstums der Sojaproduktion. Selbst für die weltweite Biodieselproduktion wären nur 44 Mio. ha Soja erforderlich. Berücksichtigt man, dass nur zwischen 10 und 15 Prozent der Biodieselproduktion auf Sojabasis produziert werden, so geht es um 5 bis 6 Mio. ha der 44 Mio. ha Expansion der Anbaufläche. Wenn man dann noch berücksichtigt, dass das Öl nur rund ein Fünftel des Ertrags der Sojabohne ausmacht, während vier Fünftel Sojamehl sind, also Futtermittel für die Fleischproduktion, dann wird deutlich, dass der wesentliche Antreiber der Flächenexpansion die steigende Nachfrage nach Futtermitteln ist. Die Biodieselproduktion aus Sojaöl ist dabei nur ein willkommenes Nebenprodukt.

Große Mengen Sojabohnen und Sojamehl werden heute aus Südamerika nach Asien exportiert, wo die Nachfrage kontinuierlich und stark steigt. Die Nachfrage nach Sojabohnen und Sojamehl in der EU hat sich dagegen verringert. So nahmen die Sojabohnenimporte der EU von 17 Mio. t in 2003 auf 12,5 Mio. t ab, die Sojaschrotimporte verringerten sich von 20,6 Mio. t auf 17 Mio. t im gleichen Zeitraum. Ein wichtiger Grund für den Rückgang dieser Importe ist die steigende Rapsproduktion für Biodiesel in der EU gewesen. Auch bei Raps fällt mit Schrot ein wichtiges Nebenprodukt an, das in der Futtermittelindustrie Verwendung findet und damit Sojaimporte teilweise überflüssig macht.

Verbesserte Gesamtbilanz der Biokraftstoffe

Die verbesserten Technologien und die Optimierung von Prozessen haben die Treibhausgasbilanzen von Biokraftstoffen in der letzten Zeit stark verbessert. Sogar die Preise sind inzwischen soweit gefallen, dass die Biokraftstoffe mit fossilen Kraftstoffen nahezu konkurrieren können, sieht man von den unterschiedlichen Energiegehalten ab. Während in Brasilien Ethanol schon lange günstiger produziert werden kann als fossiles Benzin, liegt in Europa seit Beginn dieses Jahres der Bioethanolpreis zum ersten Mal unter dem Rotterdamer Preis für fossiles Benzin.

Aufgrund der Kuppelproduktion von Futtermitteln und den Rohstoffen für die Biokraftstoffe kann die Expansion der Produktion von Ölsaaten und Getreiden nicht alleine den Biokraftstoffen zugerechnet werden. Der „iLUC-Effekt“ ist deshalb deutlich geringer als weithin behauptet. Das bedeutet, dass die Kosten des Klimaschutzes durch Biokraftstoffe inzwischen weitaus geringer sind als die Studien noch vor ein paar Jahren ermittelt hatten. Während damals von Vermeidungskosten für Treibhausgase durch Biokraftstoffe von 200 bis 400 Euro pro Tonne CO2-Äquivalente ausgegangen wurde, sind diese heute auf rund 60–100 Euro gefallen und erreichen in den besten Anlagen sogar negative Werte. Die Biokraftstoffe kommen dabei im Vergleich zu anderen Vermeidungsmaßnahmen immer besser weg.

Unzureichende Klimaschutzmaßnahmen im Mobilitätssektor

Im Mobilitätssektor sind die Einsparpolitiken sehr zurückhaltend, um es gelinde auszudrücken. Die Vorgaben für die Emissionen für Autos sind moderat und müssen erst in vielen Jahren erreicht werden. Daneben steht die Elektromobilität im Zentrum der industriepolitischen Aktivitäten der Bundesregierung (siehe „Deutschlands Zukunft gestalten“ Koalitionsvertrag zwischen CDU, CSU und SPD, 18. Legislaturperiode) und wird massiv gefördert. Trotzdem sind die jetzt auf den Markt kommenden Fahrzeuge so teuer, dass es sehr unwahrscheinlich ist, dass in absehbarer Zeit ein Massenmarkt entstehen könnte. Darüber hinaus sind die Treibhausgaseinsparungen der neuen Elektroautos keineswegs beeindruckend. Die Fahrzeuge selbst verursachen zwar keine Emissionen, aber die Produktion des Stroms basiert zumindest zum Teil auf fossilen Energieträgern. Rechnet man diese Emissionen bei der Stromerzeugung den Elektroautos zu, so liegen deren Emissionen bei dem heutigen Strommix bei etwa 100 g CO2-Äquivalente. Dagegen liegen die Biokraftstoffe – je nach Rohstoffeinsatz – zwischen 25 und 80 Gramm CO2-Äquivalente pro gefahrenem Kilometer. Selbst wenn der deutsche Strommix auf 50 Prozent erneuerbare Energien ansteigen würde, könnten die Elektroautos gerade einmal mit den Biokraftstoffen gleichziehen.

Wenn man sich die Optionen ansieht, mit denen im Mobilitätssektor die Treibhausgasemissionen gesenkt werden können, gibt es keine große Auswahl. Neben dem sparsameren Fahren mit sparsameren Fahrzeugen und einer Veränderung der Mobilitätskonzepte in unserer Gesellschaft bleiben bei dem Individualverkehr nur Elektromobilität und Biokraftstoffe. Bei der Elektromobilität sollte die Industrie damit aufhören, Verbraucher mit Aussagen wie „0 g CO2 Emissionen/km“ in die Irre zu führen. Und die Bundesregierung sollte sich fragen, ob die Konzentration auf die Elektromobilität einem kostengünstigen Klimaschutz einen Gefallen tut. Und sie sollte sich fragen, ob die Subventionierung dieser Technologie wirklich in ein konsistentes Klimaschutzprogramm passt. Unter Kostenaspekten ist eine Tonne Treibhausgase günstiger mit Biokraftstoffen einzusparen als mit einem Elektroauto. Die Biokraftstoffe sind eben viel besser als ihr Ruf!

(Überarbeitete Version eines Beitrags bei manager-magazin.de vom Februar 2015 unter dem Titel „Biokraftstoffe – Zeit für eine Neubewertung“.)