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REFERENZKONZEPTE � Neue, gegenwärtig als innovativ geltende Systemelemente (z. B. neue Technikkomponenten, Katalysatoren zur Biokraftstoffproduktion, modifizierte Fahrzeugantriebe für die Kraftstoffnutzung) finden nur dann Berücksichtigung, wenn sie aus heutiger Sicht das Potenzial haben langfristig in nennenswertem Umfang kommerziell verfügbar zu sein. Dazu zählen Systemelemente, die sich gegenwärtig bereits im Technikumsstadium befinden und dann entsprechend weiterentwickelt und optimiert werden konnten. Für die jeweils charakteristischen, die Einzelbilanzräume (Abb. 3-2) und damit das jeweilige Referenzkonzept beschreibenden Größen wird folgendes angenommen: � Bilanzraum A. Je nach Leistungsgröße des Konzeptes in Bilanzraum B werden typische Logistikketten für die Bereitstellung des Referenzrohstoffs unterstellt (Abb. 2-2), für die ihrerseits die jeweiligen Energieverbräuche unter Berücksichtigung etwaiger Verluste (z. B. bei Umschlag, Lagerung) bilanziert werden. � Bilanzraum B. Auf den Anlagenkonzepten für die Biokraftstoffproduktion liegt der Schwerpunkt der Untersuchungen. Diese orientieren sich für kurzfristig umsetzbare Konzepte an gegenwärtig im Bau oder in der Planung befindlichen Demonstrationsvorhaben. Für die Entwicklung mittel- und langfristig denkbarer Konzepte werden einerseits kontinuierliche technische Fortschritte für die Einzeltechnologien sowie teils innovative Systemelemente unterstellt (Kapitel 2.3.1.2, Kapitel 2.3.2.2, Kapitel 2.3.3.2), die unter Berücksichtigung von Skalierungseffekten und Prozessintegration eingebunden werden. Andererseits wird vor dem Hintergrund verschiedener Entwicklungsrichtungen und damit verbunden unterschiedlichen technischen Fortschritten über die Zeit davon ausgegangen, dass Einzeltechnologien zu unterschiedlichen Zeitpunkten in einem Gesamtkonzept zur praktischen Umsetzung kommen, so dass die mittel- respektive langfristigen Konzepte nicht zwangsläufig eine Fortführung der kurz- respektive mittelfristigen Konzepte darstellen. Für alle Konzepte erfolgt die Bilanzierung der charakteristischen Stoff- und Energieströme als detaillierte Studienschätzung auf Basis von verfügbaren Daten aus theoretischen Überlegungen (z. B. über thermodynamische Berechnungen, Prozesssimulationen), laufenden F&E-Vorhaben und Teilanlagenplanungen einschließlich Erfahrungswerte aus dem praktischen Anlagenbetrieb. � Bilanzraum C. Für die Distribution der untersuchten Biokraftstoffe von der Produktionsanlage an die Tankstelle werden für die charakteristischen Transport- und Speichermedien (Kapitel 2.4) die jeweiligen Energieverbräuche unter Berücksichtigung etwaiger Verluste angegeben. � Bilanzraum D. Zur Bereitstellung von Nutzenergie (d. h. gefahrener Fahrzeugkilometer) werden Fahrzeuge unterstellt, deren streckenspezifischer Kraftstoffverbrauch aufgrund kontinuierlicher Effizienzsteigerungen mittel- bis langfristig sinkt (Kapitel 2.5). Nachfolgend werden die jeweiligen Referenzkonzepte für die ausgewählten Biokraftstoffoptionen (Kurzübersicht Tabelle 4-1) zunächst hinsichtlich ihrer wesentlichen Charakteristika in Übersichtstabellen zusammengefasst und im Anschluss für die Einzelbilanzräume (Kapitel 3.1) beschrieben. Für den Bilanzraum B (Biokraftstoffproduktion) wird das Referenzkonzept in einer vereinfachten Verfahrensübersicht mit den einzelnen Systemkomponenten dargestellt. 60
Tabelle 4-1: Kurzübersicht aller untersuchten Referenzkonzepte Kraftstoff / Abkürzung Einzelbilanzraum / Ausgewählte Charakteristika A B C D Logistikkonzept Anlagenkapazität Transportmittel Antrieb REFERENZKONZEPTE Bioethanol Kurzfristig: EtOH-I Lkw 12 MWKS Tankkraftwagen a FVV-Ottomotor a Mittelfristig: EtOH-II Lkw-Bahn 48 MWKS Langfristig: EtOH-III Fischer-Tropsch-Diesel Lkw-Bahn 263 MWKS Kurzfristig: FT-I Lkw 21 MWKS Tankkraftwagen a Dieselmotor a Mittelfristig: FT-II Lkw-Bahn 287 MWKS Langfristig: FT-III Lkw-Pyrolyse- Lkw-Bahn 970 MWKS Bio-SNG Kurzfristig: SNG-I Lkw 22 MWKS Pipeline a Gasottomotor a Mittelfristig: SNG-II Lkw-Bahn 77 MWKS Langfristig: SNG-III Lkw-Bahn 371 MWKS a für alle Zeithorizonte zutreffend 4.2 Bioethanol Die im Anschluss für die zu betrachtenden Zeithorizonte abgeleiteten Referenzkonzepte berücksichtigen die aus gegenwärtiger Sicht zu erwartenden technischen Entwicklungsperspektiven im Bereich der bio-chemischen Bioethanolbereitstellung (u. a. Kapitel 2.3.1.2). Sie stellen eine kontinuierliche Weiterentwicklung hinsichtlich der eingesetzten Technologien sowie der Leistungsgröße dar. 61
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ANALYSE UND BEWERTUNG die insbesond
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Verbrauch fossiler Energieträger i
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SCHLUSSBETRACHTUNG UND AUSBLICK sto
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LITERATUR- UND REFERENZVERZEICHNIS
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Parameter Einheit Schmierstoffe (an
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Einheit EtOH-I EtOH-II EtOH-III Amm
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ANHANG Tabelle A-6: Bilanzraum B, S
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Tabelle A-9: Bilanzraum D Fahrzeugk
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Kriterium Einheit Definition und Ku
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ZK125 mit � mit � mit ZK131 ZK1
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ANHANG anschließende ideale Synthe
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Bio-SNG (η_max,B: 90%) FT-Diesel (
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Referenzkonzept Komponente Investit
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A.4 Ökologische Kenngrößen der R
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Produktion RRS Bereitstellung RRS K
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SNG-II 0,041 0,016 0,129 0,030 0,21
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ANHANG Abb. A-3: Gegenüberstellung
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Anfahrt 181 87 A 9 GOHLIS 6 GRüNAu
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