Modelling Production Cost Scenarios for Biofuels and Fossil Fuels in Europe

Sollen sich Biokraftstoffe im Markt als Ersatz für konventionelle, auf Erdöl basierte Kraftstoffe durchsetzen, so sind wettbewerbsfähige Produktionskosten für Biokraftstoffe eine unabdingbare Voraussetzung. Denn die derzeit verfolgte steuerliche Förderung von Biokraftstoffen wird nicht auf Dauer finanziert werden. Ein Vergleich der Wettbewerbsfähigkeit der Produktionskosten für verschiedene Biokraftstoffe ist allerdings nicht einfach, da neben den Marktpreisen für die eingesetzten Biorohstoffe weitere, sehr unterschiedliche Faktoren die Produktionskosten bestimmen. Das Ziel dieses Beitrags ist es, 1) künftige Preisniveaus für verschiedene Biorohstoffe in Abhängigkeit von der Entwicklung der Rohölpreise sowie weiterer Einflussgrößen (u.a. Preis- und Nachfrageentwicklung von Agrarrohstoffen, Entwicklung der Energienachfrage) zu schätzen, 2) künftige Produktionskosten für verschiedene Biokraftstoffarten unter Annahmen über die Nutzung von Skaleneffekten und technologischen Lerneffekten zu simulieren und 3) Produktionskosten für verschiedene Biokraftstoffe am Standort Europa mit den Kosten von auf Erdöl basierten Kraftstoffen im Rahmen einer Szenarioanalyse für die Jahre 2015 und 2020 zu vergleichen.

Als Grundlage für weitere Analysen wird ein Berechnungsmodell für die Biokraftstoffproduktion vorgestellt. Im Gegensatz zu ingenieurwissenschaftlich orientierten Bottom-up-Ansätzen, die in der Literatur bisher meist verwendet wurden, um Biokraftstoffe aus einer technischen und zumeist individuellen Perspektive zu untersuchen, wird in diesem Beitrag ein gesamtwirtschaftlicher Top-down-Ansatz herangezogen. Dadurch ist es möglich, die Auswirkungen unterschiedlicher Rohstoffpreisentwicklungen und die relative Wettbewerbsfähigkeit verschiedener Biokraftstoffe untereinander, als auch gegenüber fossilen Kraftstoffen hinsichtlich ihrer wirtschaftlichen Potentiale zu vergleichen. Dabei kommen vier Szenarien der künftigen Rohölpreisentwicklung bis 2020 (€50, €100, €150 und €200 je Barrel) zum Einsatz.

Die Ergebnisse zeigen, dass Biokraftstoffe der 2. Generation (d.h. die nicht auf Nahrungsmittelrohstoffen wie Zuckerrohr, Rapsöl, Palmöl oder Weizen, sondern auf anderen pflanzlichen Rohstoffen – Holz, pflanzliche Abfälle, Altöl aus pflanzlicher Herkunft) am ehesten mittelbis langfristig ein im Vergleich zu Erdöl wettbewerbsfähiges Kostenniveau erreichen können, und zwar sowohl bei niedrigen (€50) als auch bei hohen (€200) Rohölpreisen. Voraussetzung ist aber, dass Skalen- und Lerneffekte umfassend genutzt werden. Insbesondere Bioethanol auf Basis von Lignozellulose und Bio-Diesel auf Basis von pflanzlichem Altöl zeigen im Vergleich zu Biokraftstoffen der 1. Generation hohe Kosteneinsparungspotenziale.

Festel, Gunter, Martin Würmseher, Christian Rammer, Eckhard Boles und Martin Bellof (2013), Modelling Production Cost Scenarios for Biofuels and Fossil Fuels in Europe, ZEW Discussion Paper Nr. 13-075, Mannheim.