Wirtschaftlichkeit regenerativer Energien am Beispiel Bioethanol

Wirtschaftlichkeit regenerativer Energien am Beispiel Bioethanol

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Inhaltsangabe:Problemstellung: Die Diskussion A¼ber Klimaschutz und die Forderung nach verstAcrktem Einsatz erneuerbarer Energien hat in den letzten Jahren zunehmend an Apkonomischer und Apkologischer Bedeutung gewonnen. BeschrAcnkte VerfA¼gbarkeit fossiler EnergietrAcger, KlimaverAcnderung und die daraus resultierenden Folgen fA¼r Mensch und Natur erfordern die Erzeugung von umweltfreundlicheren bzw. emissionsAcrmeren Energien und Kraftstoffen aus neuen Rohstoffen. Neben der umweltfreundlicheren Produktion von WAcrme und Strom stehen emissionsarme, alternative Kraftstoffe fA¼r Automobile im Mittelpunkt. Nach der positiven Entwicklung bei Biodiesel in den letzten Jahren gewinnt der Biokraftstoff Bioethanol immer mehr an Bedeutung. Durch das Biokraftstoffquotengesetz (BioKraftQuG) betrAcgt die Beimischungsquote fA¼r Boethanol zu Otto-Kraftstoffen in Deutschland bereits heute 1, 2 Prozent. Bis zum Jahr 2010 soll die Quote auf mindestens 3, 6 Prozent erhApht werden. Als Folge daraus wird der Bedarf an Bioethanol durch die geAcnderten Marktbedingungen steigen. Der Bau neuer Anlagen zur Produktion von Bioethanol wird in der Zukunft nAptig sein. Die Investitionsentscheidung fA¼r eine neue Anlage bedarf der Analyse des Marktes und der zukA¼nftigen Marktbedingungen. Der Untersuchungsgegenstand der vorliegenden Diplomarbeit ist die DurchfA¼hrung einer Investitionsrechnung zur Ermittlung der RentabilitAct einer Bioethanolanlage mittlerer GrApAŸe. Methodisch wird dafA¼r die aktuelle Marktsituation analysiert und Prognosen fA¼r zukA¼nftige VerAcnderungen abgegeben. Zur Entscheidungsfindung bzgl. der Investition werden die mApglichen ErtrAcge den anfallenden Investitionskosten gegenA¼bergestellt. Chancen und Risiken der Anlage werden nach einer detaillierten Untersuchung des Marktes unter BerA¼cksichtigung der Umweltfaktoren beurteilt. Gang der Untersuchung: Grundlage fA¼r die Erstellung der Diplomarbeit war eine intensive Einarbeitung in die Thematik der regenerativen Energien und die Aufarbeitung der Methoden der Wirtschaftlichkeitsrechnung. Dazu wurde eine ausgiebige Recherche in der Literatur und im Internet betrieben. Durch die Erstellung einer Quellendatenbank wurde die Vielzahl von Quellen nach Themen und SchlA¼sselwAprtern gegliedert und fA¼r den weiteren Verlauf der Arbeit A¼bersichtlich strukturiert. Danach wurden durch zahlreiche Interviews mit Herrn Dipl.-Ing. Per M. Kleinschmidt, Anlagenbetreibern, Anlagenbauern, VerbAcnden, Ministerien und weiteren Experten Informationen zur Thematik beschafft. Dabei wurden mir aktuelle Zahlen und Fakten A¼ber Probleme im bestehenden Bioethanolmarkt und bei der Bioethanolproduktion vermittelt. Die Auswertungen der Interviews, sowie eine umfangreiche Literaturrecherche bildeten die Basis fA¼r die Erstellung unterschiedlicher Szenarios der Bioethanolmarktentwicklung. Die Ergebnisse aus den Szenarios und die Ermittlung der Investitionskosten zur DurchfA¼hrung einer RentabilitActsrechnung ermApglichten schlieAŸlich eine Aussage zur Wirtschaftlichkeit einer Bioethanolanlage unter BerA¼cksichtigung der nicht-monetAcren Einflussfaktoren. Inhaltsverzeichnis:Inhaltsverzeichnis: Kurzfassung der ArbeitI DanksagungII InhaltsverzeichnisIII AbbildungsverzeichnisVI TabellenverzeichnisVIII AbkA¼rzungsverzeichnisXI 1.Aufgabenstellung und Vorgehensweise1 2.Grundlagen3 2.1KlimaverAcnderung und Klimaschutz3 2.2Fossiler EnergietrAcger A–l5 2.3Regenerative Energien8 2.4Biokraftstoffe9 2.4.1Biodiesel11 2.4.2PflanzenApl14 2.4.3Bioethanol15 2.4.4Biokraftstoffe der Zukunft - BtL22 2.4.5Biokraftstoffe der Zukunft - Biomethan25 2.4.6Perspektiven von Biokraftstoffen26 2.5Nachwachsende Rohstoffe30 2.6Rahmenbedingungen36 2.6.1Steuer- und Energiepolitik36 2.6.2Agrarpolitik38 2.6.3FAprderung von Produktionsanlagen39 2.7Methoden der Wirtschaftlichkeitsrechnung40 2.7.1Statische Investitionsrechnung40 2.7.2Dynamische Investitionsrechnung40 2.7.2.1Kapitalwertmethode (Net Present Value)41 2.7.2.2Interne-Zinsfuss-Methode42 2.7.2.3AnnuitActenmethode42 2.7.2.4Dynamische Amortisationsrechnung43 3.Wirtschaftlichkeitsbetrachtung45 3.1Ablauf der Interviews45 3.2Analyse der KapazitActen und Nachfrage bei Bioethanol47 3.2.1ProduktionskapazitActen fA¼r Bioethanol in Deutschland48 3.2.2Prognose des Ottokraftstoffabsatzes in Deutschland49 3.2.3Ermittlung des Absatzes fA¼r Bioethanol zur Beimischung in Deutschland52 3.2.4Ermittlung des Bioethanolabsatzes durch E85 in Deutschland57 3.2.4.1Absatzentwicklung bei E85-Kraftstoff58 3.2.4.2Die Rolle des Staates bei der Entwicklung des E85-Absatzes63 3.2.4.3Tankstelleninfrastruktur64 3.2.4.4Bekanntheitsgrad von E85-Kraftstoff65 3.2.4.5Szenarios zur Untersuchung des E85-Kraftstoffpotenzials66 3.2.5Ergebnisdarstellung der Marktanalyse fA¼r Deutschland75 3.2.6Der europAcische Bioethanolmarkt78 3.2.7Der globale Bioethanolmarkt82 3.3Investitionsrechnung86 3.3.1Modell einer Bioethanolanlage86 3.3.2Kosten der Bioethanolproduktion mit Rohstoff Weizen88 3.3.2.1Kosten fA¼r Rohstoffe, Lagerhaltung und Transport89 3.3.2.2Personalkosten94 3.3.2.3Versicherungs- und Instandhaltungskosten95 3.3.2.4Energiekosten96 3.3.2.5Kosten fA¼r Chemikalien, Wasser und Abwasser98 3.3.2.6Kosten fA¼r Abfallentsorgung und Pacht100 3.3.3ErlApse aus der Bioethanolproduktion mit Rohstoff Weizen101 3.3.4Betrachtung der Wirtschaftlichkeit in Rechenszenarios102 3.3.4.1Zugrunde liegende Annahmen fA¼r Rechenszenarios103 3.3.4.2Szenario 1: Hoher Rohstoffpreis106 3.3.4.3Szenario 2: Niedriger Rohstoffpreis109 3.3.4.4Szenario 3: Geringerer Fremdkapitalanteil110 3.3.4.5Szenario 4: HApherer Bioethanolabsatzpreis111 4.Diskussion der Ergebnisse und Schlussfolgerungen113 ALiteratur- und Quellenverzeichnis118 A1Literaturverzeichnis118 A2Internet Quellen120 A3MA¼ndliche Quellen121 B Anhang123 B1Zusammenhang von CO2 und Treibhauseffekt123 B2Statische Investitionsrechnung124 B2.1Kostenvergleichsrechung124 B2.2Gewinnvergleichsrechnung126 B2.3RentabilitActsvergleichsrechnung128 B2.4Amortisationsrechnung129 B3Marktanalyse Bioethanol131 B3.1Fragebogen BioethanolproduktionskapazitActen131 B3.2BioethanolproduktionskapazitActen 2007 bis 2013132 B3.3Berechnungen zur Ermittlung des Bioethanolabsatzes135 B3.4Fragebogen und Auswertung fA¼r Verbraucheruntersuchung137 B3.5Fragebogen und Auswertungen fA¼r Untersuchungen bei FFV- HAcndlern in Deutschland140 B3.6Tankstellennetz fA¼r E85-Kraftstoff in Deutschland144 B3.7Szenarios zur Untersuchung von E85-Kraftstoff145 B4Wirtschaftlichkeitsberechnungen fA¼r Szenarios146 Textprobe:Textprobe: Kapitel, 3.2.4, Ermittlung des Bioethanolabsatzes durch E85 in Deutschland: Die Automobilindustrie wird zukA¼nftig verstAcrkt FFV`s anbieten. Derzeit sind auf dem deutschen Markt Saab, Volvo und Ford mit FFV`s vertreten. Bis Ende des Jahres 2007 werden auch Citroen, Peugeot, Renault und Baijah Automotive FFV`s in Deutschland anbieten. Hinzu kommen Fahrzeuge die durch NachrA¼stung mit E85 betrieben werden kApnnen. Die Entwicklungen bzgl. des Ausbaus der Tankstelleninfrastruktur, Ausweitung des Modellangebotes durch die Automobilindustrie sowie NachrA¼stmApglichkeiten werden sich positiv auf den Absatz von E85 auswirken. Diese Faktoren werden im Folgenden noch detailliert untersucht. Die erhAphten Anschaffungskosten fA¼r Flexible Fuel Fahrzeuge gegenA¼ber herkApmmlichen Benzinfahrzeugen betragen derzeit 300 EUR bei Ford, 400 EUR bei Saab und 1000 EUR bei Volvo. Aufpreise fA¼r Flexible Fuel Fahrzeuge werden beispielsweise bei Volvo nach HAcndlerangaben ab Mitte 2007 wegfallen. Es ist anzunehmen, dass andere Automobilhersteller mittel- und langfristig ebenso eine Preisanpassung an Benzinfahrzeuge vornehmen werden. Im Rahmen einer Befragung, die Deutschlandweit bei 50 groAŸen Volvo, Ford und Saab VertragshAcndlern fA¼r Pkw durchgefA¼hrt wurde, ergab sich dass bereits heute teilweise diese Mehrpreise A¼ber Rabatte erlassen werden. FA¼r den Verbraucher bestehen aufgrund der Steuerbefreiung fA¼r Bioethanol in E85 bis 2015 damit weder bei den Kraftstoffpreisen noch bei den Anschaffungskosten Nachteile gegenA¼ber herkApmmlichen Benzinfahrzeugen. Der hAphere Kraftstoffverbrauch durch E85 von etwa 30 Prozent gegenA¼ber reinem Ottokraftstoff wird durch den etwa 25 Prozent geringeren Preis fA¼r E85 gegenA¼ber reinem Ottokraftstoff mindestens ausgeglichen. Ein Preisvorteil bei E85 ist jedoch nur solange gegeben wie die Steuerbefreiung gilt. Derzeit ist die Steuerbefreiung bis zum Jahr 2015 gewAchrleistet. Die Basis fA¼r eine AbsatzerhAphung von Flexible Fuel Fahrzeugen in Deutschland und somit einem mApglichen steigenden Bioethanolabsatz ist damit grundsActzlich geschaffen. Absatzentwicklung bei E85-Kraftstoff: In der folgenden Betrachtung wird die mApgliche Entwicklung des E85-Absatzes bis zum Jahr 2013 untersucht und dargestellt. Um mApglichst aussagekrAcftige Prognosen abzugeben werden Befragungen bei Verbrauchern und AutomobilhAcndlern durchgefA¼hrt. Die Einbeziehung der Absatzentwicklung des Automobilmarktes spielt ebenso eine wesentliche Rolle bei dieser Betrachtung. Reaktionen des Staates durch FAprderung und Steuern sind zu berA¼cksichtigen. Die notwendigen Grundvoraussetzungen fA¼r eine positive Entwicklung des E85-Absatzes bzw. der FFV-Verbreitung werden ermittelt und beurteilt. Aufgrund unterschiedlicher EntwicklungsmApglichkeiten in der Zukunft werden basierend auf den Ergebnissen der Untersuchungen unterschiedliche Szenarios erstellt. Damit wird der mApgliche Absatz von E85 in der Zukunft prognostiziert. Aufgrund des mApglicherweise groAŸen Potenzials wird die Entwicklung von FFV bzw. E85 genau untersucht. Die Entwicklung von E85 ist entscheidend fA¼r die Entwicklung der bioethanolproduzierenden Industrie in Deutschland. Vorhandene und zukA¼nftig existierende AœberkapazitActen kApnnten mit einer schnellen und positiven Entwicklung im FFV bzw. im E85-Bereich bedingt ausgelastet werden. Bei der Entwicklung des E85-Absatzes mA¼ssen unterschiedliche Potenziale untersucht werden. GrundsActzlich bedarf es fA¼r eine erhebliche und schnelle Verbreitung von FFV`s und somit des E85-Kraftstoffes einer Nachfrage von Seiten der Verbraucher, sowie dem Angebot seitens der Automobilhersteller und Tankstellenbetreiber. Weiterhin spielt die Entwicklung und Machbarkeit von UmrA¼stungen bereits im Verkehr befindlicher Benzin-Fahrzeuge eine wesentliche Rolle bei der Entwicklung des E85-Absatzes. Staatliche FAprderung ist A¼ber die Steuerbefreiung bis zum Jahr 2015 hinaus nicht zu erwarten. FA¼r den Fall, dass sich der E85-Abatz stark erhApht muss eher mit einer VerkA¼rzung des steuerbefreiten Zeitraums gerechnet werden (vgl. Kap. 3.2.4.5 Szenario C2). In einem ersten Schritt wird das maximal mApgliche Potenzial fA¼r FFV`s ermittelt. Dazu werden die Fahrzeug-Neuzulassungen der Bundesrepublik Deutschland fA¼r die Jahre 2004 bis 2006 unterstA¼tzend herangezogen. Die durchschnittliche Anzahl der Neuzulassungen der Jahre 2004-2006 betrug 3, 35 Mio fabrikneue Pkw. Aufgrund einer ausfA¼hrlichen Datenbasis wird zur weiteren Betrachtung allerdings die Anzahl der Neuzulassungen fA¼r das Jahr 2006 mit 3, 47 Mio. fabrikneuen Pkw als reprAcsentativ fA¼r die folgenden Jahre angenommen. Die 3, 47 Mio. Pkw setzten sich aus 1, 54 Mio. Diesel Pkw und 1, 91 Mio. Benzin-Pkw, sowie einer geringen Anzahl anderer Pkw zusammen. GrundsActzlich besteht das Potenzial fA¼r FFV`s im Bereich der Benzin-Fahrzeuge, da es sich um eine Technologie im Ottokraftstoffbereich handelt. Ausgehend von dem derzeitigen Trend bei Benzin- hin zu Dieselfahrzeugen wird sich die Anzahl der Benzin-Fahrzeuge jedoch in den folgenden Jahren leicht reduzieren. Es kApnnte angenommen werden, dass die aktuell anhaltende Feinstaubdiskussion eine Trendwende auslApsen und eine Abnahme von DieselfahrzeugkAcufen die Folge sein wird. Eine Zunahme von Benzinfahrzeugen kApnnte dann mApglich sein. Durch eine Untersuchung wird dieser These nachgegangen. Eine Umfrage unter 50 groAŸen Volvo, Ford und Saab VertragshAcndlern in unterschiedlichen GroAŸstAcdten Deutschlands hat ergeben, dass lediglich 16 Prozent der Befragten Pkw-VerkAcufer den Eindruck haben, dass der Verbraucher A¼ber die Feinstaub-Problematik nachdenkt und sich diesbezA¼glich nAcher erkundigt (Ergebnisse der Umfrage im Anhang Kap. B3.5). Eine ausfA¼hrliche ErlAcuterung des Problems und dem Angebot von Russpartikelfiltern zur Reduktion von Feinstaub rAcumt nach Angaben der VerkAcufer die Skepsis beim Kunden in den meisten FAcllen sofort aus. Eine Abwanderung von Dieselfahrzeugen hin zu Benzin-Fahrzeugen aufgrund des Feinstaubproblems ist damit nicht zu erwarten. Weiterhin erklAcren 80 Prozent der befragten Pkw-VerkAcufer, dass der Dieseltrend derzeit anhAclt und zukA¼nftig anhalten wird. 20 Prozent der Pkw-VerkAcufer haben erklAcrt, dass weder eine Zunahme noch eine Abnahme beim Dieselfahrzeugverkauf besteht. Eine BegrA¼ndung fA¼r die steigende Beliebtheit von Dieselfahrzeugen ist nach HAcndlerangaben, dass Diesel-Pkw der heutigen Generation sehr leistungsstarke Fahrzeuge mit geringem Verbrauch sind. Von einem RA¼ckgang bei Diesel-Pkw in der Zukunft kann nicht ausgegangen werden. Eine grundsActzliche Abwanderung von Diesel-Pkw hin zu FFV`s ist ebenso nicht zu erwarten. Nach Angabe der AutomobilhAcndler werden Diesel-Pkw in den meisten FAcllen aus KostengrA¼nden von den Kunden angeschafft. Der gA¼nstige Dieselkraftstoff ist besonders fA¼r Vielfahrer ein Anreiz fA¼r wirtschaftliches Autofahren. FFV`s kApnnen diesen Vorteil im Vergleich mit Dieselfahrzeugen nicht bieten. Bei einem Durchschnittsverbrauch von 6, 5l/100km bei Dieselfahrzeugen und einem Preis von 1, 10 bis 1, 30 EUR/l ist weiterhin ein Vorteil gegenA¼ber FFV`s gegeben. Zwar ist der Preis pro Liter E85 mit 0, 90 bis 1, 00 EUR/l gA¼nstiger als Dieselkraftstoff, aber aufgrund des durchschnittlich hApheren Verbrauchs eines FFV, welches ausschlieAŸlich mit E85 betrieben wird, liegen die Kosten bei durchschnittlich 9, 6 l/100km Verbrauch hApher. Da sich der Bioethanolpreis mit dem ErdAplpreis Acndert, ist davon auszugehen, dass prozentuale Preisunterschiede zu Diesel- und Benzinkraftstoff annAchernd gleich bleiben. Es ist allerdings davon auszugehen, dass sich der Preis von E85 bei steigender Nachfrage erhApht und der Preisvorteil gegenA¼ber herkApmmlichem Benzin oder Diesel geringer wird. Diesel wird bis zur Besteuerung von Bioethanol ab dem Jahr 2016 abhAcngig von der Kraftstoffpreisentwicklung und der mApglichen Reduktion des Verbrauches bei Benzinmotoren, 5 bis 20 Prozent gA¼nstiger bleiben als E85. Benzin hingegen wird abhAcngig von der Preisentwicklung bei Benzin und E85-Kraftstoff bis 2016 etwa 10 bis 20 Prozent teurer sein. Derzeit entspricht der Preisvorteil von E85 gegenA¼ber Benzin ausgehend von 1, 30 EUR/l Benzinkraftstoff und 0, 90 EUR/l E85 etwa 10 Prozent (vgl. Anhang Tab. B3.5). Das mApgliche Potenzial fA¼r die Ausbreitung der FFV-Technologie im Neuwagenbereich besteht damit ausschlieAŸlich bei Benzinfahrzeugen und umfasst ausgehend von einer aktuellen Nachfrageentwicklung jAchrlich maximal 1, 91 Mio. Fahrzeuge. Diese Zahl wird allerdings aus bereits genannten GrA¼nden jAchrlich leicht sinken (vgl. Kap. 3.2.4.1). Unterschiedliche Technologien versuchen derzeit im Benzinfahrzeugbereich Marktanteile zu erhalten. Hybrid-, Gas-, FFV-, und die Dieseltechnologie sind derzeit die Konkurrenten. Diesel- und Hybridfahrzeuge haben heute bereits den Vorteil, dass sie aktiv vermarktet werden und die vorhandene Infrastruktur im Kraftstoffbereich genutzt werden kann.HauptbeschreibungIn dieser Arbeit wird die Wirtschaftlichkeit einer Bioethanolanlage mittlerer GrApAŸe am Produktionsstandort Deutschland untersucht.


Title:Wirtschaftlichkeit regenerativer Energien am Beispiel Bioethanol
Author: Michael Geiß
Publisher:diplom.de - 2008-01-02
ISBN-13:

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