Ganzheitliche Systemanalyse und Potenziale biogener Kraftstoffe

Rund 30% des gesamten Endenergieverbrauchs werden heute weltweit fuer Verkehrszwecke eingesetzt. Ein weiterhin steigendes Verkehrsaufkommen im Personen- und im Gueterverkehr in den naechsten Jahrzehnten durch zusaetzlichen Mobilitaetsbedarf, das Bevoelkerungswachstum und die Globalisierung der Maerkte wird prognostiziert. Die Suche nach Alternativen zur Nutzung fossiler Energietraeger in Verbrennungsmotoren gewinnt daher zunehmend an Bedeutung. Hierfuer kommen beispielsweise biogene Kraftstoffe in Verbindung mit innovativen verbrennungsmotorischen und elektrischen Antriebskonzepten in Frage. Vor der Einfuehrung neuer Kraftstoffe und Antriebe muss sichergestellt sein, dass diese alternativen Moeglichkeiten zur Deckung des Energiebedarfs mit geringeren Umweltauswirkungen als konventionelle Techniken, bei vertretbaren Kosten und ausreichender Verfuegbarkeit, verbunden sind. Diese Arbeit liefert mittels einer umfassenden Systemanalyse Aussagen zum Primaerenergiebedarf, zu Emissionen und Kosten von biogenen Kraftstoffketten sowie zur Verfuegbarkeit der erforderlichen nachwachsenden Rohstoffe, regional und global. Eingangs wurde die Bereitstellung von 17 nachwachsenden Rohstoffen untersucht. Die hierzu erstellte Datenbank konnte mittels eines neu entwickelten Berechnungsverfahrens zur ganzheitlichen Bilanzierung forst- und landwirtschaftlicher Produktionsprozessen herangezogen werden. Anschliessend wurden die Konversion der nachwachsenden Rohstoffe zu sechs verschiedenen Kraftstoffen und die zur Bereitstellung notwendige Infrastruktur untersucht. Die Bilanzierung der Nutzung biogener Kraftstoffe erfolgte unter Einbeziehung der Herstellung, Instandhaltung und Entsorgung der Fahrzeuge. Es werden verbrennungsmotorische und Brennstoffzellen-Antriebe betrachtet. Der Schwerpunkt der Analysen lag aufgrund der Aktualitaet bei den Brennstoffzellenfahrzeugen. Fuer die Untersuchung verschiedener PEFC-Fahrzeuge wurde ein dynamisches Simulationsmodell erstellt, das die Leistungs- und Energiefluesse in einem PEFC-Fahrzeug berechnet. Nach der Analyse der einzelnen Bilanzraeume werden diese zu ausgewaehlten biogenen Kraftstoffketten verknuepft. (orig.)The system analysis provides information on primary energy consumption, emissions and cost of biogenic fuel chains and on the global and regional availability of 17 different renewable fuels. A database was established which can be used for balancing of production processes in agriculture and forestry. Six different biogenic fuels and their production processes were analyzed in consideration of vehicle production, maintenance and disposal. Internal combustion engines were among these but the focus was on fuel cells. A dynamic simulation model calculating the power and energy balance of a PEFC vehicle was established. The analzyed balance compartments were combined into selected biogenic fuel chains.SIGLEAvailable from TIB Hannover: RN 8861(42) / FIZ - Fachinformationszzentrum Karlsruhe / TIB - Technische InformationsbibliothekDEGerman