Markt für flüssige Biokraftstoffwärme und -stromerzeugung – Globale Branchengröße, Anteil, Trends, Chancen und Prognose, segmentiert nach Kraftstoffart (Bioethanol, Biodiesel und andere), nach Technologie (Motor, Turbine und andere), nach Region, Wettbewerb 2018–2028

Marktübersicht

Der globale Markt für Bioflüssig-Wärme- und Stromerzeugung wurde im Jahr 2022 auf 1,92 Milliarden USD geschätzt und soll im Prognosezeitraum mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von 7,91 % wachsen. Die wachsende Unterstützung der Regierung für grüne Energie treibt den Markt für Bioflüssig-Wärme- und Stromerzeugung erheblich voran. Einer der wichtigsten Faktoren, die das Marktwachstum ankurbeln, ist die zunehmende Produktion von Bioflüssigkeiten für die Wärme- und Stromerzeugung. Der Markt wächst, da immer mehr Länder die globale Erwärmung bekämpfen und Treibhausgasemissionen reduzieren wollen, indem sie ihre Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen verringern. Technologische Fortschritte bei der Umwandlung von Rohstoffen in flüssige Biokraftstoffe und ein verstärktes Abfallrecycling zur Unterstützung der Bioflüssig-Herstellung treiben das Marktwachstum voran. Das verschärfte regulatorische Umfeld für Biobrennstoffe und erneuerbare Energien schafft erhebliche Chancen für den Markt.

Wichtige Markttreiber

Steigernde Ziele für erneuerbare Energien und Nachhaltigkeitsziele

Einer der wichtigsten Faktoren, die den globalen Markt für Biobrennstoff-Wärme- und Stromerzeugung antreiben, ist die globale Umstellung auf erneuerbare Energiequellen und die Festlegung ehrgeiziger Nachhaltigkeitsziele. Regierungen, Unternehmen und Organisationen weltweit setzen sich Ziele, um die CO2-Emissionen zu reduzieren und den Anteil erneuerbarer Energien in ihren Energieportfolios zu erhöhen.

Viele Länder haben sich im Rahmen ihrer Bemühungen zur Bekämpfung des Klimawandels ehrgeizige Ziele für erneuerbare Energien gesetzt. Diese Ziele beinhalten oft spezifische Vorgaben zur Steigerung der Nutzung erneuerbarer Energien in den Wärme- und Stromsektoren. Biobrennstoffe, die aus organischen Materialien wie Biomasse und Abfall gewonnen werden, spielen bei der Erreichung dieser Ziele eine entscheidende Rolle. Sie gelten als erneuerbare Energiequelle, da das bei ihrer Verbrennung freigesetzte Kohlendioxid Teil des natürlichen Kohlenstoffkreislaufs ist, Emissionen ausgleicht und den CO2-Fußabdruck der Energieerzeugung reduziert.

Regierungen setzen unterstützende Maßnahmen wie Einspeisetarife, Subventionen und Anreize um, um die Nutzung von Bioflüssigkeiten bei der Wärme- und Stromerzeugung zu fördern. Diese Maßnahmen schaffen ein günstiges Umfeld für die Entwicklung von Kraftwerken und Heizsystemen auf Bioflüssigkeitsbasis und treiben so das Marktwachstum voran.

Die zweite treibende Kraft hinter dem globalen Markt für die Wärme- und Stromerzeugung aus Bioflüssigkeiten ist die kontinuierliche Weiterentwicklung von Technologien im Zusammenhang mit der Produktion und Umwandlung von Bioflüssigkeiten. Innovationen bei der Produktion und Verarbeitung von Bioflüssigkeiten haben deren Effizienz, Kosteneffizienz und Zugänglichkeit verbessert.

Technologische Fortschritte

Die Weiterentwicklung modernster Umwandlungstechnologien, einschließlich Pyrolyse, Vergasung und hydrothermaler Verflüssigung, hat die Wirksamkeit der Umwandlung von Biomasse und organischen Abfällen in Bioflüssigkeiten erheblich gesteigert. Diese Technologien ermöglichen höhere Energieerträge und geringere Emissionen.

Umfangreiche Forschungs- und Entwicklungsbemühungen konzentrierten sich vor allem auf die Optimierung der Mischung von Bioflüssigkeiten mit fossilen Brennstoffen und die Sicherstellung ihrer Kompatibilität mit bestehenden Stromerzeugungs- und Heizsystemen. Dies hat den Anwendungsbereich von Bioflüssigkeiten erheblich erweitert und ihre Akzeptanz in der Energiebranche erhöht.

Die Einführung von Nachhaltigkeitszertifizierungssystemen, die speziell für Biokraftstoffe und Bioflüssigkeiten entwickelt wurden, garantiert die Einhaltung strenger ökologischer und sozialer Kriterien. Der Zertifizierungsprozess erhöht die Glaubwürdigkeit der Energieerzeugung auf Basis von Bioflüssigkeiten und fördert das Marktwachstum.

Wachsendes Bewusstsein für Umweltauswirkungen

Der dritte Treiber des globalen Marktes für Wärme- und Stromerzeugung aus Bioflüssigkeiten ist das wachsende Bewusstsein für die Umweltauswirkungen, die mit herkömmlichen fossilen Brennstoffen verbunden sind. Da sich Einzelpersonen, Unternehmen und Regierungen zunehmend der Notwendigkeit bewusst werden, Treibhausgasemissionen zu reduzieren und die Luftverschmutzung zu bekämpfen, ist eine Verschiebung hin zu saubereren und nachhaltigeren Energiequellen erkennbar.

Bioflüssigkeiten gelten als kohlenstoffarme oder kohlenstoffneutrale Energiequelle, da das bei ihrer Verbrennung freigesetzte Kohlendioxid durch den beim Wachstum des Biomasserohstoffs absorbierten Kohlenstoff ausgeglichen wird. Dieser Umweltvorteil steht im Einklang mit den Zielen der Reduzierung der Treibhausgasemissionen. Im Vergleich zu fossilen Brennstoffen erzeugt die Verbrennung von Bioflüssigkeiten in der Regel weniger Schadstoffe wie Schwefeldioxid und Feinstaub. Da die Bedenken hinsichtlich der Luftqualität und der öffentlichen Gesundheit weiter zunehmen, werden Bioflüssigkeiten zunehmend als sauberere Alternative angesehen. Die Verwendung von Bioflüssigkeiten aus lokal gewonnener Biomasse verringert die Abhängigkeit von importierten fossilen Brennstoffen und verbessert so die Energiesicherheit und unterstützt die lokale Wirtschaft.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass der globale Markt für die Erzeugung von Wärme und Strom aus Bioflüssigkeiten durch die zunehmende Betonung der Ziele für erneuerbare Energien, Fortschritte bei der Herstellung und Umwandlung von Bioflüssigkeiten sowie die wachsende Erkenntnis der Umweltauswirkungen traditioneller Brennstoffe vorangetrieben wird. Diese treibenden Kräfte fördern die Nutzung von Bioflüssigkeiten bei der Strom- und Wärmeerzeugung und tragen so zum nachhaltigen Wachstum des Marktes bei.

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Wichtige Marktherausforderungen

Kostenwettbewerbsfähigkeit und wirtschaftliche Rentabilität

Eines der Haupthindernisse für die weitverbreitete Nutzung von Bioflüssigkeiten bei der Strom- und Wärmeerzeugung sind die beträchtlichen anfänglichen Investitionskosten, die mit der Entwicklung und Bereitstellung von Anlagen und Infrastruktur auf Bioflüssigkeitsbasis verbunden sind.

Die Produktion von Biomasse-Rohstoffen, Anlagen zur Verarbeitung von Bioflüssigkeiten sowie die Nachrüstung oder der Bau neuer Kraftwerke, die Bioflüssigkeiten nutzen können, erfordern oft erhebliche Kapitalinvestitionen. Diese Kosten können sowohl öffentliche als auch private Investoren davon abhalten, Bioflüssigkeitsprojekte in Angriff zu nehmen. Die wirtschaftliche Rentabilität der Strom- und Wärmeerzeugung auf Bioflüssigkeitsbasis ist untrennbar mit dem Preis und der Verfügbarkeit von Biomasse-Rohstoffen verbunden.

Rohstoffpreise unterliegen Schwankungen, die von Faktoren wie Wetterbedingungen, Marktnachfrage und Konkurrenz aus anderen Branchen wie der Biokraftstoff- und Lebensmittelbranche beeinflusst werden. Diese Preisschwankungen können Unsicherheiten für Biobrennstoffprojekte mit sich bringen, was die Vorhersage der langfristigen Rentabilität und die Sicherung der Finanzierung erschwert.

Biobrennstoffbasierte Wärme- und Stromerzeugungsanlagen arbeiten im Vergleich zu herkömmlichen Kraftwerken mit fossilen Brennstoffen und sogar einigen anderen erneuerbaren Energiequellen wie Wind- und Solarparks typischerweise in einem kleineren Maßstab. Dieser begrenzte Maßstab kann Skaleneffekte und Wettbewerbsfähigkeit beeinträchtigen. Darüber hinaus kann die zunehmende Präsenz anderer erneuerbarer Energien zu einem Wettbewerb um staatliche Anreize, Subventionen und die Aufmerksamkeit von Investoren führen.

Nachhaltigkeit und Umweltbedenken

Die nachhaltige Produktion von Biomasserohstoffen für Biobrennstoffe wirft Bedenken hinsichtlich Landnutzungswettbewerben und potenziellen Konflikten mit der Lebensmittelproduktion auf. Wenn der Ausbau des Biomasseanbaus für Biobrennstoffe nicht sorgfältig gemanagt wird, könnte er zu Abholzung, Verlust der Artenvielfalt und Konflikten um Land- und Wasserressourcen führen.

Biobrennstoffe gelten zwar als kohlenstoffarme Energiequelle, die Nettoauswirkungen auf die Treibhausgasemissionen hängen jedoch von mehreren Faktoren ab, darunter Rohstoffproduktionspraktiken, Landnutzungsänderungen und Emissionen in der Lieferkette. Die Sicherstellung einer positiven Kohlenstoffbilanz über den gesamten Lebenszyklus der Produktion und Nutzung von Bioflüssigkeiten stellt eine komplexe Herausforderung dar, die umfassende Nachhaltigkeitsbewertungen und die Entwicklung effizienter und emissionsarmer Lieferketten erfordert.

Regulatorische und politische Rahmenbedingungen

Die regulatorische Landschaft für die Erzeugung von Wärme und Strom aus Bioflüssigkeiten variiert erheblich zwischen Regionen und Ländern. Inkonsistente Vorschriften, Standards und Zertifizierungsprozesse können Markteintrittsbarrieren schaffen, die Compliance-Kosten in die Höhe treiben und den grenzüberschreitenden Handel mit Bioflüssigkeiten behindern. Das Wachstum des Marktes hängt in hohem Maße von staatlichen Richtlinien und Unterstützungsmechanismen ab, darunter Subventionen, Steueranreize, Einspeisetarife und Ziele für erneuerbare Energien. Die langfristige Stabilität und Vorhersehbarkeit dieser Richtlinien kann jedoch ungewiss sein, was Risiken für Investoren und Projektentwickler birgt.

Die Akzeptanz der bioliquid-basierten Wärme- und Stromerzeugung durch die Öffentlichkeit und lokale Gemeinden kann durch Faktoren wie Bedenken hinsichtlich Landnutzungsänderungen, potenzielle Umweltauswirkungen und mangelnde Vertrautheit mit Bioliquid-Technologien beeinflusst werden. Diese Bedenken durch transparente Kommunikation und Engagement der Gemeinschaft auszuräumen, ist eine ständige Herausforderung, die Vertrauensbildung erfordert.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass der globale Markt für bioliquid-basierte Wärme- und Stromerzeugung vielversprechend für eine nachhaltige Energieerzeugung ist. Er steht jedoch vor erheblichen Herausforderungen in Bezug auf Kostenwettbewerbsfähigkeit, Nachhaltigkeit und regulatorische Rahmenbedingungen. Um diese Hindernisse zu überwinden, ist eine Zusammenarbeit zwischen Regierungen, Industrien und Interessengruppen erforderlich, um innovative Lösungen zu entwickeln, die Wirtschaftlichkeit zu verbessern und die ökologische Nachhaltigkeit der bioliquid-basierten Energieerzeugung sicherzustellen.

Wichtige Markttrends

Integration mit dezentralen Energiesystemen

Ein bemerkenswerter Trend auf dem globalen Markt für bioliquid-basierte Wärme- und Stromerzeugung ist die Integration bioliquid-basierter Systeme in dezentrale Energieerzeugungsmodelle. Dezentrale Energiesysteme umfassen Stromerzeugung und Wärmeproduktion in kleinerem Maßstab, die in unmittelbarer Nähe der Endverbraucher erfolgen.

Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen (KWK), auch Kraft-Wärme-Kopplung genannt, erzeugen effizient sowohl Strom als auch nutzbare Wärme aus einer einzigen Energiequelle.

Bioflüssigkeiten eignen sich besonders für KWK-Anwendungen, insbesondere in Industrien und Gemeinden, die die Energieeffizienz optimieren und Treibhausgasemissionen reduzieren möchten. Mikronetze sind in sich geschlossene Energiesysteme, die unabhängig oder in Verbindung mit dem Hauptnetz betrieben werden können.

Mikronetze auf Basis von Bioflüssigkeiten bieten Ausfallsicherheit bei Netzausfällen und können abgelegene oder netzferne Gebiete mit sauberer, lokal erzeugter Energie versorgen. Dezentrale Bioflüssigkeitsprojekte in ländlichen Gebieten und Gemeinden ermöglichen Energieautarkie, Schaffung von Arbeitsplätzen und die Nutzung lokal vorhandener Biomasseressourcen. Dieser Trend steht im Einklang mit dem wachsenden Interesse an Energiesicherheit, Netzstabilität und der Integration erneuerbarer Energiequellen in den Energiemix.

Fortschrittliche Umwandlungstechnologien

Einer der wichtigsten Trends auf dem globalen Markt für Bioflüssig-Wärme- und Stromerzeugung ist die Einführung fortschrittlicher Umwandlungstechnologien für die Bioflüssigproduktion. Traditionelle Methoden der Biomasseumwandlung wie Verbrennung und Fermentation werden durch ausgefeiltere Techniken ergänzt und in einigen Fällen ersetzt. Bei der Pyrolyse handelt es sich um einen Zersetzungsprozess, bei dem Biomasse in Bioöl, Biokohle und Synthesegas umgewandelt wird. Die Pyrolyse bietet höhere Energieerträge, geringere Emissionen und das Potenzial, eine größere Bandbreite an Rohstoffen zu nutzen. Die Einführung dieser fortschrittlichen Umwandlungstechnologien wird durch die Notwendigkeit verbesserter Effizienz, geringerer Emissionen und größerer Flexibilität bei der Rohstoffnutzung vorangetrieben. Diese Technologien tragen erheblich zur Nachhaltigkeit der Bioflüssigproduktion bei. Durch Vergasung wird Biomasse in ein Synthesegas (Synthesegas) umgewandelt, das aus Wasserstoff und Kohlenmonoxid besteht. Synthesegas kann zur Erzeugung von Strom, Wärme oder Biokraftstoffen genutzt werden. Bei der hydrothermalen Verflüssigung werden hohe Temperaturen und hoher Druck eingesetzt, um feuchte Biomasse in Biorohöl umzuwandeln, das weiter zu verschiedenen Bioflüssigkeiten raffiniert werden kann.

Segmenteinblicke

Einblicke in Kraftstoffarten

Das Segment Bioethanol hält einen bedeutenden Marktanteil auf dem globalen Markt für Bioflüssigkeits-Wärme- und Stromerzeugung. Das Segment Bioethanol spielt eine bedeutende Rolle auf dem globalen Markt für Bioflüssigkeits-Wärme- und Stromerzeugung und bietet eine nachhaltige und erneuerbare Energiequelle, hauptsächlich für die Wärme- und Stromerzeugung. Bioethanol wird durch die Fermentation von Zuckern oder Stärken hergestellt, die in Biomasse-Rohstoffen enthalten sind, und ist daher ein wertvoller Bestandteil des Bioflüssigkeitsmarktes.

Für die Bioethanolproduktion kann eine breite Palette von Rohstoffen verwendet werden. Pflanzen wie Mais, Weizen und Gerste werden häufig für die Bioethanolproduktion verwendet, insbesondere in Regionen wie Nordamerika und Europa. Zuckerrohr und Zuckerrüben sind reich an Zucker und daher ideale Rohstoffe für Bioethanol in tropischen und subtropischen Regionen wie Brasilien und Teilen Europas. Bioethanol-Technologien der zweiten Generation, wie die Produktion von Zellulose-Ethanol, haben an Bedeutung gewonnen. Diese Verfahren nutzen die Zellulose- und Hemizellulosekomponenten von Biomasse, wodurch die Verwendung von Nicht-Lebensmittelrohstoffen ermöglicht und die Konkurrenz zur Lebensmittelproduktion verringert wird.

Bioethanol gilt als kohlenstoffarmer Kraftstoff, da das bei seiner Verbrennung freigesetzte Kohlendioxid (CO2) Teil des natürlichen Kohlenstoffkreislaufs ist. Der Kohlenstoff, der während des Wachstums von den Rohstoffpflanzen absorbiert wird, gleicht die Emissionen aus, was zu einem geringeren Netto-Kohlenstoff-Fußabdruck führt. Dies steht im Einklang mit den Zielen zur Reduzierung von Treibhausgasen und Nachhaltigkeitszielen. Bioethanol ist bereits in die bestehende Infrastruktur integriert, insbesondere im Verkehrssektor als Biokraftstoffzusatz in Benzin (z. B. E10, E15). Diese Integration kann die Verwendung von Bioethanol bei der Mitverbrennung mit fossilen Brennstoffen in Stromerzeugungs- und Fernwärmesystemen erleichtern.

Technologie

Turbinensegment

Bioflüssige Brennstoffe eignen sich gut für KWK-Anwendungen, da sie die bei der Stromerzeugung erzeugte Wärme effektiv nutzen. Gasturbinen, die für ihre hohe Effizienz und Flexibilität bekannt sind, werden häufig bei der Stromerzeugung auf Basis von Bioflüssigkeiten eingesetzt. Sie können mit einer Vielzahl flüssiger und gasförmiger Brennstoffe betrieben werden und sind daher für Bioflüssigkeiten mit unterschiedlichen Eigenschaften geeignet.

Turbinen, die in Systemen auf Basis von Bioflüssigkeiten eingesetzt werden, tragen erheblich zur Energieeffizienz bei, indem sie einen wesentlichen Teil der in Bioflüssigkeiten enthaltenen Energie in Strom und Wärme umwandeln. Der KWK-Ansatz maximiert die Energienutzung aus Bioflüssigkeiten, was zu einer höheren Gesamteffizienz im Vergleich zur getrennten Strom- und Wärmeerzeugung führt. Turbinen können nahtlos in hybride erneuerbare Energiesysteme integriert werden, die Bioflüssigkeiten mit anderen erneuerbaren Quellen wie Wind und Sonne kombinieren. Diese Hybridsysteme stärken die Netzstabilität und sorgen für eine konstante und zuverlässige Energieversorgung.

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Regionale Einblicke

Es wird erwartet, dass die Region Europa im Prognosezeitraum den Markt dominieren wird. Die Region Europa spielt eine bedeutende Rolle auf dem globalen Markt für Bioflüssig-Wärme- und Stromerzeugung, angetrieben von einem starken Engagement für erneuerbare Energien, Nachhaltigkeit und die Reduzierung von Treibhausgasemissionen.

Europa war Vorreiter bei der Einführung von Bioflüssig-Brennstoffen für die Wärme- und Stromerzeugung und hat die Marktdynamik geprägt. Es hat einen umfassenden politischen Rahmen geschaffen, darunter die Erneuerbare-Energien-Richtlinie (RED) und ihre Nachfolgerichtlinie, die Erneuerbare-Energien-Richtlinie II (RED II), um die Verwendung von Bioflüssig-Brennstoffen zu fördern. Diese Richtlinien legen Ziele für den Anteil erneuerbarer Energien fest und bieten Nachhaltigkeitskriterien für Bioflüssig-Brennstoffe.

Die Europäische Union (EU) strebt bis 2030 einen Anteil von mindestens 32 % erneuerbarer Energien am Endenergieverbrauch an und fördert so Investitionen und Wachstum im Bioflüssig-Sektor. Europa profitiert von einer breiten Palette an Biomasse-Rohstoffquellen, die eine nachhaltige Produktion von Bioflüssigkeiten unterstützen. Für eine höhere Energieeffizienz und geringere Emissionen wird in fortschrittliche Technologien wie Pyrolyse, Vergasung und hydrothermale Verflüssigung investiert.

Europäische Länder integrieren Bioflüssigkeiten zunehmend in gut etablierte Fernwärmesysteme, fördern die Energieeffizienz und verringern die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen. Europa legt auch großen Wert auf die Nachhaltigkeitszertifizierung von Bioflüssigkeiten und stellt durch Zertifizierungen wie die ISCC EU (International Sustainability and Carbon Certification) sicher, dass strenge Kriterien eingehalten werden, darunter die Reduzierung der Treibhausgasemissionen und eine verantwortungsvolle Beschaffung.

Jüngste Entwicklungen

• Im Jahr 2020 beschloss die US-Regierung, die Steuergutschriftregelung für die Produktion von Biodiesel und erneuerbarem Diesel zu verlängern. Ziel dieses Schritts ist es, die Produktion dieser Kraftstoffe in verschiedenen Sektoren anzukurbeln. Aus diesem Grund wurde auch die Steuergutschrift für Biodiesel (BTC) bis 2022 verlängert.

Wichtige Marktteilnehmer

• Albioma SA
• Archer-Daniels-Midland Co
• Ameresco Inc
• Envitec Biogas AG
• Enviva Inc.
• Drax Group
• Strabag SE
• Pinnacle Renewable Energy Inc.
• Enerkem
• Green Plains Inc.