Runder Tisch zum Thema "Innovative Verarbeitungsmethoden landwirtschaftlicher Produkte" Innovative Verarbeitungsmethoden landwirtschaftlicher Produkte zur Herstellung von Biotreibstoff Arne Gröngröft Sevastopol, 30.9.2010

Agenda DBFZ – Deutsches BiomasseForschungsZentrum Biokraftstoffpfade im Überblick Landwirtschaftliche Rohstoffe in der Ukraine Getreide Zuckerrüben Ölpflanzen Innovative Herstellungsverfahren Bioethanol Biodiesel Ökonomische Aspekte Ausblick: Biokraftstoffe aus Reststoffen Zusammenfassung Runder Tisch: Innovative Verarbeitungsmethoden landwirtschaftlicher Produkte, Sevastopol

DBFZ Ziele und Aufgaben Anwendungsorientierte Forschung und Entwicklung zu Fragen der energetischen Nutzung von Biomasse Beratung privater und öffentlicher Einrichtungen zu allen Fragen im Bereich "Energiegewinnung aus Biomasse" Marktbeobachtung und Datenbereitstellung Unterstützung von Bundesministerien bei strategischen Fragen im Bereich "Biomassenutzung / Bioenergie" Prüfung und Zertifizierung von festen und flüssigen Biobrennstoffen und von Anlagen zur Wärme-, Strom- und ggf. Kraftstofferzeugung Mitarbeit in nationalen und internationalen Gremien und Ausschüssen u. a. bei der Normung und Richtlinienerstellung Vernetzung von Aktivitäten relevanter Marktbeteiligter Runder Tisch: Innovative Verarbeitungsmethoden landwirtschaftlicher Produkte, Sevastopol

DBFZ Organisation und Einbindung Runder Tisch: Innovative Verarbeitungsmethoden landwirtschaftlicher Produkte, Sevastopol

DBFZ Bereich Biokraftstoffe Runder Tisch: Innovative Verarbeitungsmethoden landwirtschaftlicher Produkte, Sevastopol

Biokraftstoffpfade im Überblick Runder Tisch: Innovative Verarbeitungsmethoden landwirtschaftlicher Produkte, Sevastopol

Rohstoffe Verteilung ukrainischer Rohstoffe Ethanol Biodiesel Darstellung DBFZ, Datenquelle: FAO (http://faostat.fao.org/site/342/default.aspx) Runder Tisch: Innovative Verarbeitungsmethoden landwirtschaftlicher Produkte, Sevastopol

Rohstoffe Getreide in der Ukraine Weizen- und Maisproduktion wurde in den letzten Jahren erheblich ausgebaut Viele Exporte, vor Allem in die EU Verhältnis Export / Produktion Weizen: 42 – 50 % Gerste: ca. 50 % Mais: 42 – 52 % Getreideproduktion unterliegt wetterbedingt starken Schwankungen  Preise sind sehr volatil Runder Tisch: Innovative Verarbeitungsmethoden landwirtschaftlicher Produkte, Sevastopol

Rohstoffe Zuckerrüben in der Ukraine 2009/2010 war ein schlechtes Jahr in der Zuckerrübenproduktion in der Ukraine Schlechtes Wetter Geldmangel bei Bauern Anbau von Zuckerrüben soll staatlich unterstützt werden (60 - 86 EUR/ha) Saison 2010 / 2011 voraussichtlich 440.000 ha Anbaufläche (330.000 im Vorjahr) Die Flächenerträge liegen in der Ukraine unter 30 t/ha Polen 55 – 60 t/ha Deutschland / Frankreich: 65 – 85 t/ha  Potenziale in der Ertragssteigerung Darstellung DBFZ, nach: FAO (http://faostat.fao.org/site/342/default.aspx), Zuckerindustrie. *Schätzung Runder Tisch: Innovative Verarbeitungsmethoden landwirtschaftlicher Produkte, Sevastopol

Rohstoffe Ölpflanzen in der Ukraine Ukraine ist einer der weltweit größten Produzenten von Sonnenblumensaat Starker Ausbau der Rapsproduktion seit 2006 Raps wird beinahe vollständig in die EU exportiert Ausbau der Anbauflächen bei Sonnenblumen und Raps Flächenanteile für Ölsaatenanbau 2008 Sonnenblume: 16 % Raps: 5 % Sojabohnen: 2 % Tendenzen steigend Runder Tisch: Innovative Verarbeitungsmethoden landwirtschaftlicher Produkte, Sevastopol

Bioethanol Übersicht über Herstellungsprozesse Runder Tisch: Innovative Verarbeitungsmethoden landwirtschaftlicher Produkte, Sevastopol

Bioethanol Zuckerrüben zu Zucker und Ethanol Rohsaft Waschen Reinigung Dünnsaft (12-14%) Häckseln Dicksaft (65-70%) Eindampfung Fermentation Destillation Ethanol Vinasse Extraktion Entkoppelung vom Kampagnen-betrieb! Dicksaft Lagerung Presse Kristallisation Melasse Rübenschnitzel (Futter) Zucker Runder Tisch: Innovative Verarbeitungsmethoden landwirtschaftlicher Produkte, Sevastopol

Bioethanol Rohstoff Zuckerrüben Dicksaft Source: Anklam Bioethanol GmbH Runder Tisch: Innovative Verarbeitungsmethoden landwirtschaftlicher Produkte, Sevastopol

Bioethanol Verarbeitung von Getreide Optionale Abtrennung: Gluten Kleie Keimöl (Mais) Destillation Rektifikation Vermahlung Verzuckerung Fermentation Entwässerung / Dehydratation + Wasser + Enzyme Getreide + Hefe Maische Dünnschlempe Schlempe 99,7 % Bioethanol Dekanter Dickschlempe Trocknung Pelletierung DDGS (Distillers Dried Grains and Solubles) Eindickung Alternative: Biogas aus Schlempe Runder Tisch: Innovative Verarbeitungsmethoden landwirtschaftlicher Produkte, Sevastopol

Bioethanol Standard Produktionsverfahren und Akteure Anlagengröße: Ethanolproduktion 45.000 t/a bis 300.000 t/a Ausbeuten: 1,000 kg Weizen ergeben: Bioethanol: ca. 340 kg DDGS: ca. 128 kg Wichtige Akteure im Bereich Bioethanolproduktion Anlagenbau und Technologie: Linde-KCA, Bayer-Technologie GmbH, MAN-Ferrostaal, Flottweg, Vogelbusch, GEA-Wiegand, GEA-Westfalia, Südzucker Produzenten: CropEnergies, Verbio, Fuel21, Prokon Nord, Anklam Bioethanol GmbH Runder Tisch: Innovative Verarbeitungsmethoden landwirtschaftlicher Produkte, Sevastopol

Bioethanol Entwicklungsansätze Einkünfte aus Nebenprodukten Stärke und Gluten aus Weizen Keimöl aus Mais Energieeinsparung und Verringerung der CO2 Emissionen Biogas aus Schlempe Konsequente Nutzung von Abwärme Wärmepumpen in der Destillation Perspektivisch Membranverfahren zur Ethanolreinigung Bioethanol aus Lignocellulose (z.B. Stroh, Gräser, Holz) Siehe Ausblick Runder Tisch: Innovative Verarbeitungsmethoden landwirtschaftlicher Produkte, Sevastopol

Biodiesel Produktionsübersicht Runder Tisch: Innovative Verarbeitungsmethoden landwirtschaftlicher Produkte, Sevastopol

Biodiesel Standard Produktionsverfahren Source: Lurgi Runder Tisch: Innovative Verarbeitungsmethoden landwirtschaftlicher Produkte, Sevastopol

Biodiesel Standard Produktionsverfahren und Akteure Anlagengröße: Biodieselproduktion 40.000 t/a bis 250.000 t/a Qualitätsanforderungen: EN14214 Ausbeuten: 1,000 kg Rapsöl ergeben: Biodiesel: ca. 1,000 kg Rohglycerin: ca. 128 kg Pharmaceutical-grade glycerine: ca. 93 kg Technical-grade glycerine: ca. 5 kg Wichtige Akteure im Bereich Biodieselproduktion Anlagenbauer: Lurgi, MAN-Ferrostaal, Bayer Technology GmbH, Uhde, AT-Agrartechnik, Siemens Produzenten: ADM, Verbio, Cargill, Runder Tisch: Innovative Verarbeitungsmethoden landwirtschaftlicher Produkte, Sevastopol

Biodiesel Entwicklungsansätze Generell ist die Biodieselproduktion ein weitgehend ausgereifter Prozess Mögliche Ansätze für weitere Entwicklungen gibt es bei: Kraftstoffqualität Verarbeitung und Nutzung des Glycerins (z.B. Vergasung und Methanolsynthese, Einsatz von neuartigen Katalysatoren Anlagenkapazitäten Alternative für die Verarbeitung von Pflanzenölen: Hydrated Vegetable Oils (HVO) Öle werden in die Hydrierung von Erdölraffinerien eingespeist Je nach Prozessführung entsteht Diesel oder Kerosin Akteure: Neste Oil Runder Tisch: Innovative Verarbeitungsmethoden landwirtschaftlicher Produkte, Sevastopol

Ökonomische Aspekte Produktionskosten von Biokraftstoffen Runder Tisch: Innovative Verarbeitungsmethoden landwirtschaftlicher Produkte, Sevastopol

Ökonomische Aspekte Einfluss von Rohstoffkosten Runder Tisch: Innovative Verarbeitungsmethoden landwirtschaftlicher Produkte, Sevastopol

Ausblick Biokraftstoffe aus Reststoffen Ziel: Nutzung von Rohstoffen außerhalb des Lebens- und Futtermittelmarktes Unterschiedliche Technologien für Biokraftstoffe aus Reststoffen werden derzeit demonstriert Ethanol aus Lignocellulose (Stroh, halmgutartige Pflanzen, Holz) Technologieprovider: Iogen, Inbicon, Abengoa, Süd-Chemie, KL Energy, Chemtex Forschungsinstitute: Biomassevergasung (mit Methanisierung oder Kraftstoffsynthese) Forschungsinstitute: DBFZ, FZK, PSI, ZSW Technologieprovider: Chemrec (Gasification), Choren (BtL), Biomassekraftwerk Güssing (SNG), ECN Runder Tisch: Innovative Verarbeitungsmethoden landwirtschaftlicher Produkte, Sevastopol

Zusammenfassung Großes Angebot an Rohstoffen für Biokraftstoffe in der Ukraine Produktionskosten sind stark abhängig von Rohstoff- und Energiepreisen Bei derzeitigen Getreidepreisen ist Ethanolproduktion teilweise unwirtschaftlich Referenzsystem immer Rohölpreise Möglichkeit der Vermarktung von Nebenprodukten ist ausschlaggebend für Wirtschaftlichkeit Futtermittel Chemische Industrie (Glycerin) Energetische Nutzung Lebensmittel (Stärke, Zucker, Gluten) Bedarf an Biokraftstoffen steigt aufgrund politischer Ziele Aus wirtschaftlicher und ökologischer Sicht ist eine Produktion in der Nähe des Rohstoffanbaus – in der Ukraine – interessant Runder Tisch: Innovative Verarbeitungsmethoden landwirtschaftlicher Produkte, Sevastopol

DBFZ – German Biomass Research Centre Deutsches BiomasseForschungsZentrum German Biomass Research Centre Torgauer Straße 116 D-04347 Leipzig www.dbfz.de Tel. +49 (0)341 2434 - 112 Dipl.-Ing. Arne Gröngröft Tel. +49 (0)341 2434 - 446 Arne.Groengroeft@dbfz.de Dipl.-Ing. Franziska Müller-Langer Tel. +49 (0)341 2434 - 423 Franziska.Mueller-Langer@dbfz.de Runder Tisch: Innovative Verarbeitungsmethoden landwirtschaftlicher Produkte, Sevastopol

Backup Runder Tisch: Innovative Verarbeitungsmethoden landwirtschaftlicher Produkte, Sevastopol

Rohstoffe Entwicklung der Produktionsmengen Darstellung DBFZ, Datenquelle: SSC of Ukraine (http://www.ukrstat.gov.ua/) Runder Tisch: Innovative Verarbeitungsmethoden landwirtschaftlicher Produkte, Sevastopol

Bioethanol Rohstoff Getreide Source: Lurgi AG, www.lurgi.de Runder Tisch: Innovative Verarbeitungsmethoden landwirtschaftlicher Produkte, Sevastopol