einführungsstrategien für neue kraftstoffe · berlin, den 07. märz 2008 . abstract die endliche...
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Studienarbeit
Einführungsstrategien für neue Kraftstoffe
Eingereicht beim
Institut für Land- und Seeverkehr
Fachgebiet Kraftfahrzeuge
Prof. Dr. rer. nat. V. Schindler
von
cand. Ing. Stefan Kronisch
Berlin, den 07. März 2008
Eidesstattliche Erklärung
Hiermit erkläre ich an Eides statt, dass ich die vorliegende Arbeit selbstständig und
ohne unerlaubte fremde Hilfe angefertigt, keine anderen als die angegebenen Quellen
und Hilfsmittel benutzt und die den benutzten Quellen wörtlich oder inhaltlich entnom-
menen Stellen als solche kenntlich gemacht habe.
Stefan Kronisch
Berlin, den 07. März 2008
Abstract
Die endliche Verfügbarkeit von Erdöl sowie die klima- und umweltschädigende Wirkung
fossilen Kraftstoffverbrauchs machen die Bereitstellung neuer Kraftstoffe zwingend
erforderlich. Die vorliegende Arbeit zeigt, wie neue Kraftstoffe in den Kraftstoffmarkt
eingeführt werden können. Hierzu wird ein Marktüberblick über die bereits etablierten
Kraftstoffarten gegeben sowie eine Marktsegmentierung des weltweiten Kraftstoffmark-
tes anhand des Kriteriums der Kraftstoffqualität vorgenommen. Ferner werden die
Massenmarktstrategie und die Nischenmarktstrategie als mögliche Einführungsstrate-
gien für neue Kraftstoffe vorgestellt. Im Zuge einer Analyse der früheren Markteinfüh-
rungen von bleifreiem Benzin, Erdgas, Biodiesel und Bioethanol in Deutschland und
Europa werden die Marktdurchdringungen dieser vier Kraftstoffarten und die dabei von
den Marktakteuren verwendeten Handlungsmaßnahmen untersucht. Aus der Analyse
werden Erkenntnisse abgeleitet, die in Form von Handlungsempfehlungen auf die Ein-
führungsstrategien für BtL-Kraftstoffe und Wasserstoff als Kraftstoff übertragen wer-
den. Wesentliche Erkenntnisse sind, dass die früheren Einführungen neuer Kraftstoffe
von einem Staat-Markt-Ansatz geprägt waren und die Einführungen von bleifreiem
Benzin, Biodiesel und Bioethanol anhand der Massenmarktstrategie und die Einfüh-
rung von Erdgas als Kraftstoff anhand der Nischenmarktstrategie erfolgt sind. Die zu-
künftige Einführung von BtL-Kraftstoffen sollte daher unter Anwendung der Massen-
marktstrategie und die Einführung von Wasserstoff als Kraftstoff unter Anwendung der
Nischenmarktstrategie durchgeführt werden. Für beide Kraftstoffe werden entspre-
chende Einführungsszenarien für Deutschland und Europa aufgezeigt.
Inhaltsverzeichnis
I
Einführungsstrategien für neue Kraftstoffe
Inhaltsverzeichnis
Inhaltsverzeichnis .......................................................................................................... I
Abkürzungsverzeichnis ............................................................................................... III
Abbildungsverzeichnis ................................................................................................. V
Tabellenverzeichnis ..................................................................................................... VI
1 Einleitung ................................................................................................................ 1 1.1 Ausgangssituation .................................................................................................... 1
1.2 Zielsetzung und Abgrenzung der Arbeit ................................................................... 3
1.3 Aufbau der Arbeit ..................................................................................................... 4
2 Weltweiter Kraftstoffmarkt .................................................................................... 6 2.1 Marktteilnehmer und Kraftstoffarten ......................................................................... 6
2.2 Marktsegmentierung .............................................................................................. 10
3 Theoretische Grundlagen .................................................................................... 20 3.1 Einführungsstrategien ............................................................................................ 20
3.1.1 Massenmarktstrategie ................................................................................ 23
3.1.2 Nischenmarktstrategie ................................................................................ 25
3.2 Neue Kraftstoffe ..................................................................................................... 26
3.2.1 Biomass-to-Liquid-Kraftstoffe ..................................................................... 28
3.2.2 Wasserstoff ................................................................................................. 32
4 Analyse früherer Markteinführungen ................................................................. 36 4.1 Einführung von bleifreiem Benzin .......................................................................... 36
4.1.1 Ursachen und Förderer der Markteinführung von bleifreiem Benzin .......... 36
4.1.2 Vorgehensweise bei der Markteinführung von bleifreiem Benzin ............... 37
4.1.3 Erkenntnisse aus der Einführung von bleifreiem Benzin ............................ 41
4.2 Einführung von Erdgas als Kraftstoff ...................................................................... 42
Inhaltsverzeichnis
II
4.2.1 Ursachen und Förderer der Markteinführung von Erdgas als Kraftstoff ..... 42
4.2.2 Vorgehensweise bei der Markteinführung von Erdgas als Kraftstoff .......... 43
4.2.3 Erkenntnisse aus der Einführung von Erdgas als Kraftstoff ....................... 47
4.3 Einführung von Biodiesel und Bioethanol .............................................................. 48
4.3.1 Ursachen und Förderer der Markteinführung von Biodiesel und
Bioethanol ................................................................................................... 48
4.3.2 Vorgehensweise bei der Markteinführung von Biodiesel und Bioethanol ... 49
4.3.3 Erkenntnisse aus der Einführung von Biodiesel und Bioethanol ................ 55
5 Zukünftige Kraftstoffeinführungen ..................................................................... 58 5.1 Einführung von Biomass-to-Liquid-Kraftstoffen ...................................................... 58
5.1.1 Bisherige Maßnahmen zur Einführung von Biomass-to-Liquid-
Kraftstoffen ................................................................................................. 59
5.1.2 Einführungsszenarien für Biomass-to-Liquid-Kraftstoffe ............................ 60
5.1.3 Handlungsempfehlungen für die Einführung von Biomass-to-Liquid-
Kraftstoffen ................................................................................................. 62
5.2 Einführung von Wasserstoff als Kraftstoff .............................................................. 64
5.2.1 Bisherige Maßnahmen zur Einführung von Wasserstoff als Kraftstoff ....... 65
5.2.2 Einführungsszenarien für Wasserstoff als Kraftstoff ................................... 66
5.2.3 Handlungsempfehlungen für die Einführung von Wasserstoff als
Kraftstoff ..................................................................................................... 71
6 Zusammenfassung und Ausblick ....................................................................... 74
Literaturverzeichnis .................................................................................................... 76
Anhang ............................................................................................................................ i
Abkürzungsverzeichnis
III
Abkürzungsverzeichnis
ACEA Association des Constructeurs Européens d´ Automobiles
Alliance Alliance of Automobile Manufacturers
ASTM American Society of Testing and Materials
BtL Biomass-to-Liquid
CEP Clean Energy Partnership
CGH2 Compressed Gaseous Hydrogen
CH Kohlenwasserstoff
CH4 Methan
CNG Compressed Natural Gas
CO2 Kohlenstoffdioxid
CtL Coal-to-Liquid
CUTE Clean Urban Transport for Europe
dena Deutsche Energie-Agentur GmbH
DME Dimethylether
EEA European Environmental Agency
EMA Engine Manufacturers Association
ETBE Ethyl-Tertiär-Butylether
EU Europäische Union
FAME Fettsäuremethylester
FFV Flexible-Fuel-Vehicles
FNR Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V.
FT Fischer-Tropsch
GtL Gas-to-Liquid
H2 Wasserstoff
ha Hektar
IG Interessengemeinschaft mittelständischer Mineralölverbände
ISO International Organization for Standardization
JAMA Japan Automobile Manufacturers Association
k.A. keine Angaben
km Kilometer
LEV Low Emission Vehicle
LH2 Liquid Hydrogen
Lkw Lastkraftwagen
Abkürzungsverzeichnis
IV
LNG Liquefied Natural Gas
LPG Liquefied Petroleum Gas
MOZ Motor-Oktanzahl
NOx Stickstoffoxide
o.Jg. ohne Jahrgang
o.O. ohne Ort
o.V. ohne Verfasser
OEM Original Equipment Manufacturers
Pd Palladium
PJ Petajoule
Pkw Personenkraftwagen
PME Pflanzenmethylester
ppm parts per million
Pt Platin
Rh Rhodium
RME Rapsmethylester
ROZ Research-Oktanzahl
SME Sojaölmethylester
SO2 Schwefeldioxid
t Tonne
TEL Tetraethylblei
ULEV Ultra Low Emission Vehicle
USA United States of America
WWFC Worldwide Fuel Charter
Abbildungsverzeichnis
V
Abbildungsverzeichnis
Abb. 1 Gliederung der Kraftstoffe ................................................................................. 4
Abb. 2 Marktteilnehmer des Kraftstoffmarktes ............................................................. 7
Abb. 3 Gesamtstrategie der Kraftstoffdiversifizierung .................................................. 8
Abb. 4 Marktsegmente von fossilem Otto- und Dieselkraftstoff, Erdgas, Biodiesel
und Bioethanol ................................................................................................ 13
Abb. 5 Anzahl der Erdgasfahrzeuge in Schwerpunktländern bei der Verwendung
von Erdgas als Kraftstoff 2006/2007 ............................................................... 14
Abb. 6 Verteilung der EU-Biodieselproduktion auf die EU-Mitgliedsländer 2004 ....... 15
Abb. 7 Top 10 der weltweit am meisten Bioethanol herstellenden Länder 2004 ........ 16
Abb. 8 Kraftstoffabsatz im Straßenverkehr in Europa, Deutschland, Japan und
den USA 2006 ................................................................................................. 17
Abb. 9 Entwicklung des Otto- und Dieselkraftstoffabsatzes in Deutschland .............. 18
Abb. 10 Phasenschema des Produktinnovationsprozesses ......................................... 21
Abb. 11 Wechselseitig abhängige Faktoren bei der Einführung neuer Kraftstoffe ....... 22
Abb. 12 Schema des Herstellungsprozesses von Biomass-to-Liquid-Kraftstoffen ....... 29
Abb. 13 Marktdurchdringung von bleifreiem Benzin in Deutschland ............................ 39
Abb. 14 Marktdurchdringung von bleifreiem Benzin in der EU 15 ................................ 40
Abb. 15 Entwicklung des Erdgasfahrzeugbestandes in Deutschland .......................... 44
Abb. 16 Erdgasabsatz- und Erdgastankstellenentwicklung in Deutschland ................. 45
Abb. 17 Absatzmengen und Produktionskapazitäten von Biodiesel und Bioethanol
in Deutschland ................................................................................................ 53
Abb. 18 Prognostizierte Entwicklung der Anzahl von Wasserstofftankstellen in
Deutschland, Großbritannien und Frankreich bis 2030 ................................... 68
Tabellenverzeichnis
VI
Tabellenverzeichnis
Tab. 1 Kraftstoffqualitätskategorien ............................................................................ 11
Tab. 2 Strategisch wichtige Handlungsbereiche und Handlungsmaßnahmen bei
der Einführung neuer Kraftstoffe ..................................................................... 23
Tab. 3 Parameter bei der Entwicklung neuer Kraftstoffe ............................................ 27
Tab. 4 Vor- und Nachteile von Biomass-to-Liquid-Kraftstoffen .................................. 31
Tab. 5 Vor- und Nachteile von Wasserstoff als Kraftstoff ........................................... 34
Tab. 6 Im Rahmen der Massenmarktstrategie getroffene Handlungsmaßnahmen
zur Einführung von bleifreiem Benzin in Deutschland ..................................... 42
Tab. 7 Im Rahmen der Nischenmarktstrategie getroffene Handlungsmaßnahmen
zur Einführung von Erdgas als Kraftstoff in Deutschland ................................ 47
Tab. 8 Vorgaben der Biokraftstoffrichtlinie der Europäischen Union und darüber
hinaus gehende Ziele ..................................................................................... 50
Tab. 9 Beimischungsquoten des Biokraftstoffquotengesetzes ................................... 52
Tab. 10 Im Rahmen der Massenmarktstrategie getroffene Handlungsmaßnahmen
zur Einführung von Biodiesel und Bioethanol in Deutschland ......................... 56
Tab. 11 Prognostizierte Entwicklung des Kraftstoffmarktes für Wasserstoff in
Europa bis 2020 und 2030 .............................................................................. 69
Tab. 12 Prognostizierte Investitionskosten bis 2020 und 2030 für die Einführung
von Wasserstoff als Kraftstoff in Europa ......................................................... 70
1 Einleitung
1
1 Einleitung
Einer der wichtigsten privaten und wirtschaftlichen Transportbereiche der heutigen Ge-
sellschaft ist der Straßenverkehr. Für seine Funktionalität ist eine gesicherte Versor-
gung mit Kraftstoff unverzichtbar. Aufgrund der Endlichkeit und der Klimarelevanz
bisher überwiegend verwendeter fossiler Kraftstoffe müssen für die Zukunft neue, aus
regenerativen Ressourcen erzeugte Kraftstoffe entwickelt und in den Markt eingeführt
werden.1
1.1 Ausgangssituation
Im gesamten Transportsektor wurden 2004 weltweit insgesamt rund 27 % (92.527 PJ)2
der verbrauchten Endenergie eingesetzt. Ein Großteil dieser Energie entfiel auf den
Verbrauch von Kraftstoffen im Automobilverkehr, dessen Kraftstoffe fast ausschließlich
auf dem Rohstoff Erdöl basieren. Die Verfügbarkeit von Erdöl und anderen fossilen
Ressourcen ist jedoch begrenzt und global ungleichmäßig verteilt. Das weltweite För-
dermaximum wird nach heutigen Prognosen3 in wenigen Jahrzehnten erreicht sein.
Gleichzeitig nimmt der Gesamtenergie- und damit auch der Kraftstoffbedarf durch die
voranschreitende wirtschaftliche Entwicklung vieler bisher wenig entwickelter Regionen
der Welt – insbesondere Chinas – stark zu. Die Verknappung und Verteuerung von
Erdöl ist daher unausweichlich. Darüber hinaus sind die externen Effekte des fossilen
Ressourcenverbrauchs zunehmend unübersehbar, vor allem in Form der Erwärmung
der Erdatmosphäre infolge des Treibhauseffektes sowie die daraus resultierenden Fol-
gewirkungen.4
Zur mittel- und langfristigen Reduzierung der Abhängigkeit vom Erdöl wird weltweit
nach neuen innovativen Antriebskonzepten und Kraftstoffen gesucht. Vor allem nach-
haltig erzeugte Kraftstoffe stehen hierbei im Mittelpunkt. Neben der technischen Kom-
patibilität zu den zu betreibenden Motoren müssen bei der Entwicklung auch die
Aspekte der Versorgungssicherheit, der Wirtschaftlichkeit und der Umweltfreundlichkeit
untersucht und mit berücksichtigt werden.5
1 Vgl. PRESSE- UND INFORMATIONSDIENST DER BUNDESREGIERUNG (2004), S. 170. 2 Eigene Berechnung, Quelle: ENERGY INFORMATION ADMINISTRATION (EIA) (2007), S. 19 ff.. 3 Siehe weiterführend: BUNDESANSTALT FÜR GEOWISSENSCHAFTEN UND ROHSTOFFE (2007). 4 Vgl. BUNDESMINISTERIUM FÜR VERBRAUCHERSCHUTZ, ERNÄHRUNG UND LANDWIRTSCHAFT
(BMVEL) (2005), S. 7, LEOHOLD, J. (o.J.), S. 4 und SCHINDLER, V. (2006), S. 20. 5 Vgl. DEUTSCHER WASSERSTOFF- UND BRENNSTOFFZELLEN-VERBAND E.V. (DWV) (2004), S. 6,
PRESSE- UND INFORMATIONSDIENST DER BUNDESREGIERUNG (2005), S. 25 und WEBER, F., FUNK, C. (2006), S. 199.
1 Einleitung
2
„Auch wenn in unseren Tagen die Abschätzungen über das nahende Ende von
Erdgas, Erdöl und Kohle durch Entdeckung neuer Vorkommen immer wieder
hinausgezögert werden, herrscht über den Rückgang dieser Energieträger und
über die künftig wachsende Bedeutung der erneuerbaren Energien weitestge-
hend Einigkeit.“ 6
Heute gelten synthetische Kraftstoffe aus Biomasse, sog. Biomass-to-Liquid-(BtL)-
Kraftstoffe, und Wasserstoff als am potentialstärksten und daher als besonders förde-
rungswürdig, sofern sowohl deren Ausgangsmaterialien regenerativen Ursprungs sind
als auch die zur Herstellung benötigte Prozessenergie aus erneuerbaren Energien ge-
wonnen wird. Auf diese Weise ergibt sich langfristig die Möglichkeit einer vollständigen
Abkopplung der Kraftstoffherstellung vom Erdöl.7
Für die erfolgreiche Einführung neuer Kraftstoffe auf dem Kraftstoffmarkt sind umfang-
reiche und detaillierte Einführungsstrategien zwingend notwendig.8 Durch sie sollen
geeignete Rahmenbedingungen zur Unterstützung der Markteinführung geschaffen
und das genaue Vorgehen bis zur Marktdurchdringung geplant, umgesetzt und kontrol-
liert werden. Bereits in der Vergangenheit wurden mit z.B. bleifreiem Benzin, Erdgas,
Biodiesel und Bioethanol mehrfach für den damaligen Zeitpunkt neue Kraftstoffe mit
Hilfe von Einführungsstrategien in den Kraftstoffmarkt erfolgreich eingeführt.
Die Erarbeitung einer Markteinführungsstrategie ist oft sehr kompliziert und umfang-
reich, da sie sich auf neue Technologien und Umstände bezieht, zu denen i.d.R. keine
bzw. nur sehr wenige Erfahrungswerte vorliegen. Vor allem auf globaler Ebene existie-
ren konkrete Einführungsstrategien für zukünftige Kraftstoffe bisher kaum. Die wach-
sende Anzahl von proklamierten nationalen und regionsbeschränkten internationalen
Einführungsstrategien für neue Kraftstoffe in den führenden Industrieländern in Europa,
Nordamerika und Japan sowie das zunehmende öffentliche Interesse weisen jedoch
auf die steigende Bedeutung der Einführung neuer Kraftstoffe hin.9 Eine nähere Unter-
suchung von bisher angewandten Einführungsstrategien im Hinblick auf die Bildung
möglicher Rückschlüsse zur Unterstützung und Verbesserung von Einführungsstrate-
gien für zukünftige Kraftstoffe wurde bisher noch nicht durchgeführt.
6 DEUTSCHER WASSERSTOFF- UND BRENNSTOFFZELLEN-VERBAND E.V. (DWV) (2007), S. 6. 7 Vgl. DEUTSCHE ENERGIE-AGENTUR GMBH (DENA) (2006), S. 6, LEOHOLD, J. (o.J.), S. 3 und
SCHINDLER, V. (2006), S. 19 f.. 8 Vgl. LANG, F. (1990), S. 22. 9 Vgl. PRESSE- UND INFORMATIONSDIENST DER BUNDESREGIERUNG (2004), S. 172.
1 Einleitung
3
1.2 Zielsetzung und Abgrenzung der Arbeit
Ziel der vorliegenden Arbeit ist es, aufzuzeigen, wie neue Kraftstoffe in den Markt ein-
geführt werden können. Neben den aktuellen Einführungsstrategien für zukünftige
Kraftstoffe müssen hierzu vor allem auch frühere Vorgehensweisen berücksichtigt wer-
den. Die vorliegende Arbeit bezieht sich aus diesem Grund nicht nur auf aktuelle Ein-
führungsstrategien für neue Kraftstoffe, sondern rückblickend auch auf die bei der
Einführung heute auf dem Markt etablierter Kraftstoffe angewendeten Einführungsstra-
tegien. Insgesamt soll somit ein möglichst breiter und vollständiger Überblick über
mögliche Einführungsstrategien für neue Kraftstoffe gegeben werden. Ferner sollen
Rückschlüsse aus den Erfolgen und Misserfolgen früher angewendeter Einführungs-
strategien gezogen und diese Erkenntnisse in Form von Handlungsempfehlungen auf
die Einführungsstrategien für zukünftige Kraftstoffe übertragen werden. Die dazu im
Einzelnen betrachteten Strategiefelder umfassen sowohl organisatorische als auch
technische und informatorische Bereiche der Politik, des Rechts, der Ökonomie und
der Ökologie.
Da die Analyse von Einführungsstrategien für neue Kraftstoffe aufgrund der Vielzahl an
Akteuren und Prozessen sowie der wechselseitigen Abhängigkeiten eine sehr kom-
plexe Aufgabe darstellt, kann sie nur unter hohen zeitlichen und finanziellen For-
schungsanstrengungen durchgeführt werden. Die aus dem historischen Rückblick ge-
wonnenen und auf die Einführungsstrategien zukünftiger Kraftstoffe übertragenen
Erkenntnisse sind daher als grundsätzliche Handlungsempfehlungen zu verstehen. In
der konkreten Umsetzung können die erforderlichen Maßnahmen bei der Einführung
neuer Kraftstoffe durchaus von den Ergebnissen dieser Arbeit abweichen.
Das Untersuchungsgebiet, auf das sich die vorliegende Arbeit bezieht, ist der europä-
ische Kraftstoffmarkt mit dem Schwerpunktland Deutschland, da Deutschland bei der
Einführung neuer Kraftstoffe in der Vergangenheit oft eine Vorreiterrolle eingenommen
hat, aber auch in der Gegenwart einnimmt. Kraftstoffbezogen wird im Einzelfall auch
auf die Kraftstoffmärkte anderer wichtiger Länder eingegangen. Die in der Arbeit
schwerpunktmäßig berücksichtigten Kraftstoffe sind bleifreies Benzin, Erdgas (Com-
pressed Natural Gas, CNG), Biodiesel und Bioethanol sowie BtL-Kraftstoffe und
Wasserstoff (s. Abb. 1).
1 Einleitung
4
Benzin(bleif rei)
Kraf tstoffe
Autogas / Flüssiggas Biokraf tstoffe Synthetische
Kraf tstoffe Wasserstof fErdgasDiesel
GtL- und CtL-Kraf tstoffeBioethanol Biodiesel BtL-
Kraf tstoffeBiogasPf lanzenöl
Berücksichtigte Kraftstoffe, Nicht berücksichtigte Kraftstoffe
Abb. 1 Gliederung der Kraftstoffe10
Die Kraftstoffe Diesel, Autogas/Flüssiggas (Liquefied Petroleum Gas, LPG), Pflanzen-
öl, Biogas und synthetische Kraftstoffe aus Kohle (Coal-to-Liquid, CtL) oder aus Erdgas
(Gas-to-Liquid, GtL) werden im Rahmen dieser Arbeit nicht berücksichtigt, da sie nicht
in der jüngeren Vergangenheit neu in den Kraftstoffmarkt eingeführt worden sind, z.T.
nur eine sehr geringe Bedeutung auf dem weltweiten Kraftstoffmarkt besitzen oder
über ein nur eingeschränktes Potential als Kraftstoff verfügen. Die Untersuchung be-
zieht sich ausschließlich auf Einführungsstrategien für neue Kraftstoffe für den Auto-
mobilverkehr.
1.3 Aufbau der Arbeit
Die Arbeit gliedert sich in fünf aufeinander aufbauende Stufen:
In Kapitel 2 „Weltweiter Kraftstoffmarkt“ erfolgt die Darstellung und Segmentierung des
weltweiten Kraftstoffmarktes. Hierzu werden die einzelnen Marktteilnehmer und Kraft-
stoffarten vorgestellt, bevor der Weltkraftstoffmarkt anhand des Kriteriums der Kraft-
stoffqualität in homogene Teilmärkte unterteilt und auf die Segmentgrößen ein-
gegangen wird.
Kapitel 3 „Theoretische Grundlagen“ gibt einen Einblick in die theoretischen Grundla-
gen von Markteinführungsstrategien und Neuproduktinnovationen im Kraftstoffmarkt.
Hierzu erfolgt neben der Definition des Begriffs der Einführungsstrategie die Darstel-
lung der Massenmarktstrategie und der Nischenmarktstrategie. Anschließend werden
10 Eigene Darstellung.
1 Einleitung
5
die neuen Kraftstoffe Biomass-to-Liquid und Wasserstoff in ihren Eigenschaften detail-
liert vorgestellt.
Kapitel 4 „Analyse früherer Markteinführungen“ beinhaltet die rückblickende Betrach-
tung welche Strategien und Maßnahmen in der Vergangenheit zur Einführung neuer
Kraftstoffe verwendet wurden. Hierzu wird exemplarisch auf die Einführung von blei-
freiem Benzin, Erdgas als Kraftstoff sowie Biodiesel und Bioethanol eingegangen, an-
hand derer die jeweilige Marktdurchdringung und das interdisziplinäre Vorgehen von
Politik, Wirtschaft und Wissenschaft bei der Einführung aufgezeigt wird. Zudem werden
Erkenntnisse für die Einführung zukünftiger Kraftstoffe gezogen.
In Kapitel 5 „Zukünftige Kraftstoffeinführungen“ erfolgt die Darstellung der Markteinfüh-
rung von Biomass-to-Liquid-Kraftstoffen und Wasserstoff als Kraftstoff in Deutschland
und Europa. Hierzu werden die jeweils bereits realisierten Einführungsmaßnahmen
dargelegt, bevor mögliche Einführungsszenarien vorgestellt werden. Abschließend
werden Handlungsempfehlungen für die Einführung der Kraftstoffe gegeben.
Kapitel 6 „Zusammenfassung und Ausblick“ gibt abschließend einen Überblick über die
wichtigsten Ergebnisse der Arbeit und einen Ausblick auf zukünftige Entwicklungen
und Forschungsaufgaben bei der Einführung neuer Kraftstoffe.
2 Weltweiter Kraftstoffmarkt
6
2 Weltweiter Kraftstoffmarkt
Für die Nachvollziehbarkeit der Arbeit ist ein einheitliches Verständnis des Kraftstoff-
marktes nützlich. In diesem Kapitel erfolgt deshalb eine knappe Definition und Erklä-
rung der wichtigsten Grundlagen des weltweiten Kraftstoffmarktes. In Abschnitt 2.1
wird hierzu zunächst der Begriff des Marktes abgegrenzt, bevor die einzelnen Marktteil-
nehmer und Kraftstoffarten des Kraftstoffmarktes dargestellt werden. In Abschnitt 2.2
wird anschließend der internationale Kraftstoffmarkt anhand des Kriteriums der Kraft-
stoffqualität in homogene Teilmärkte unterteilt und auf deren Größen eingegangen.
Abschließend werden die sich aus der Segmentierung für die Automobilhersteller er-
gebenden Herausforderungen aufgezeigt.
2.1 Marktteilnehmer und Kraftstoffarten
Märkte ergeben sich aus Gruppen potentieller Käufer und Verkäufer eines Gutes. Das
auf dem Kraftstoffmarkt gehandelte Gut ist Kraftstoff, welcher in verschiedenen Arten
angeboten wird. Die Gruppe der potentiellen Käufer bestimmt nach den Regeln der
freien Marktwirtschaft die Nachfrage nach den Kraftstoffen, die Gruppe der Verkäufer
bestimmt das Kraftstoffangebot.11 Zusammen mit den den Kraftstoff erzeugenden und
die gesetzlichen Rahmenbedingungen vorgebenden Akteuren bilden die Käufer und
Verkäufer die Marktteilnehmer. In Abbildung 2 sind die wichtigsten sechs den Kraft-
stoffmarkt aufspannenden Marktteilnehmer dargestellt.
Neben den verschiedenen Regierungen der einzelnen Staaten setzten sich die Markt-
teilnehmer des weltweiten Kraftstoffmarktes vor allem aus den internationalen Mineral-
öl- und Automobilkonzernen, den Kraftstoffherstellern der sowohl herkömmlichen als
auch neu einzuführenden Kraftstoffe sowie den Rohstofflieferanten zusammen. Die
sechste Gruppe von Marktteilnehmern sind die Endverbraucher, welche durch ihr
Kaufverhalten angebotene Kraftstoffe akzeptieren oder die Einführung neuer Kraftstof-
fe fordern können. Der Kraftstoffmarkt setzt sich damit aus Akteuren der Politik, der
Wirtschaft und Wissenschaft sowie den Kraftstoffkonsumenten interdisziplinär zusam-
men.12
11 Vgl. MANKIW, N.G. (2001), S. 70. 12 Vgl. MOSIMANN, M. et al. (2002), S. 203.
2 Weltweiter Kraftstoffmarkt
7
Rohstoff-lieferanten
Endver-braucher
Kraftstoff-hersteller
Regie-rungen
Automobil-konzerne
Mineralöl-konzerne
Kraftstoffmarkt
Politik, Wirtschaft und Wissenschaft, Endverbraucher
Abb. 2 Marktteilnehmer des Kraftstoffmarktes13
Im Straßenverkehr eingesetzte Kraftstoffe sind i.d.R. flüssige, vereinzelt aber auch
gasförmige Gemische von kohlenwasserstoffhaltigen chemischen Verbindungen, deren
Energiegehalt meist durch Verbrennung (Oxidation) zum Betrieb technischer Systeme
genutzt wird.14 Die wesentlichen Anforderungen an Kraftstoffe sind eine hohe Energie-
dichte, eine sichere Versorgung, die gesamtwirtschaftliche Tragfähigkeit und die Kom-
patibilität mit Umwelt- und Klimaschutzverordnungen. Diese Kriterien lassen sich
jedoch nicht durch einen einzigen Kraftstoff optimal erfüllen, sondern erfordern eine
Diversifizierung der zum Verkauf angebotenen Kraftstoffarten. Um die Wirtschaftlichkeit
der angebotenen Kraftstoffe zu gewährleisten, ist eine Diversifizierung mit möglichst
wenigen Varianten zu realisieren.15 Die dabei von allen Marktteilnehmern zusammen
verfolgte Gesamtstrategie ist in Abbildung 3 dargestellt.
Die heutzutage weltweit verbreitetsten Kraftstoffarten sind die auf fossilen Energieträ-
gern basierenden Mineralölkraftstoffe Benzin und Diesel. Zunehmend spielen aber
auch Erdgas sowie die aus erneuerbaren Rohstoffen erzeugten Alternativkraftstoffe
Biodiesel und Bioethanol eine Rolle.16
13 Eigene Darstellung. 14 Vgl. FISCHER, R., GSCHEIDLE, R., HEIDER, U. et al. (2004), S. 23. 15 Vgl. MALY, R.R., STEIGER, W. (2003), S. 256 f.. 16 Vgl. MEYERS LEXIKONVERLAG (2007 f).
2 Weltweiter Kraftstoffmarkt
8
BtL-Kraftstoffe sind ebenso wie Wasserstoff noch nicht am Markt verfügbar, besitzen
jedoch beide sehr große Potenziale. BtL-Kraftstoffe werden den Kraftstoffmarkt vor-
aussichtlich in mittlerer Zukunft ab ungefähr 2030 und Wasserstoff langfristig ab etwa
2050 in größerem Maß durchdringen.17 Die Verwendung der verschiedenen Kraftstoff-
arten erfolgt dabei parallel, so dass sich ein fließender Übergang zwischen der Ver-
wendung der verschiedenen Kraftstoffarten ergibt. Der noch erforderliche Forschungs-
und Entwicklungsaufwand nimmt mit der zeitlichen Entfernung der beabsichtigten
Kraftstoffeinführung und Marktdurchdringung zum heutigen Zeitpunkt zu.
Verbesserte Otto- und Dieselkraftstoffe
Erdgas (CNG)
Biodiesel und Bioethanol
BtL-Kraftstoffe
Wasserstoff
Bereits am Markt verfügbar
Fors
chun
gs-u
nd
Ent
wic
klun
gsau
fwan
d
Noch nicht am Markt verfügbar
kurzfristig
2010
langfristig
2050
mittelfristig
2030
Abb. 3 Gesamtstrategie der Kraftstoffdiversifizierung18
Ottokraftstoffe bestehen aus den niedrigsiedenden Kohlenwasserstoffen des Rohöls,
die im Bereich von 35 °C bis 210 °C im Rahmen der Raffination sieden. Sie werden
allgemein als Benzin bezeichnet und unterscheiden sich vor allem durch die Höhe der
Oktanzahl19. In Deutschland werden auf diese Weise Normalbenzin (ROZ 91), Super-
17 Vgl. PRESSE- UND INFORMATIONSDIENST DER BUNDESREGIERUNG (2004), S. 173 f.. 18 Eigene Darstellung in Anlehnung an: MALY, R.R., STEIGER, W. (2003), S. 257, weitere Quel-
len: LINßEN, J., WALBECK, M. (2006), S. 192, PRESSE- UND INFORMATIONSDIENST DER BUNDESREGIERUNG (2004), S. 172 ff. und PRESSE- UND INFORMATIONSDIENST DER BUNDESREGIERUNG (2005), S. 26.
19 Die Oktanzahl ist ein Maß für die Klopffestigkeit des Ottokraftstoffs. Je nach Bestimmungs-methode wird die ROZ (Research-Oktanzahl) und die MOZ (Motor-Oktanzahl) unterschieden (vgl. MINERALÖLWIRTSCHAFTSVERBAND E.V. (MWV) (2001), S. 55).
2 Weltweiter Kraftstoffmarkt
9
benzin (ROZ 95) und Super Plus-Benzin (ROZ 98) unterschieden. Ottokraftstoffe wer-
den bei der motorischen Verbrennung fremdgezündet.20
Dieselkraftstoff wird aus den zwischen 200 °C und 360 °C siedenden langkettigen Koh-
lenwasserstoffen des Rohöls durch fraktionierte Destillation hergestellt und anschlie-
ßend weiter aufbereitet. Im Gegensatz zu Ottokraftstoffen wird Dieselkraftstoff in
selbstzündenden Verbrennungsmotoren eingesetzt.21
Erdgas besteht zum Großteil aus Methan (CH4) und kann unter hohem Druck bei 200
bis 250 bar in komprimierter Form als Compressed Natural Gas (CNG) oder bei
-162 °C verflüssigt als Liquefied Natural Gas (LNG) gespeichert werden. LNG erfordert
gegenüber CNG einen wesentlich höheren technischen und energetischen Herstel-
lungsaufwand und wird daher in der Praxis kaum verwendet. Darüber hinaus kann
CNG als Kraftstoff direkt in entsprechend modifizierten Ottomotoren eingesetzt werden.
Im Vergleich zu Ottokraftstoffen besitzt Erdgas eine viel höhere Oktanzahl von bis zu
130 ROZ und ist darüber hinaus aufgrund seines geringeren Kohlenstoffanteils und
den sich daraus ergebenden geringeren Kohlenstoffdioxidemissionen deutlich umwelt-
schonender.22 In dieser Arbeit wird unter Erdgas immer CNG verstanden.
Biodiesel und Bioethanol sind aus nachwachsenden Rohstoffen erzeugte Biokraftstoffe
der sog. 1. Generation und können sowohl als Reinkraftstoff als auch als Kraftstoffzu-
satz in konventionellen Otto- und Dieselkraftstoffen verwendet werden. Biodiesel ist
Fettsäuremethylester (FAME) und wird aus Fetten (Fettmethylester, FME) oder ölhalti-
gen Pflanzen (Pflanzenölmethylester, PME), wie z.B. Raps (Rapsmethylester, RME),
Sonnenblumen, Palmen oder Soja (Sojaölmethylester, SME), durch Umesterung mit
Methanol gewonnen. Bioethanol ist ein Alkohol, der durch alkoholische Vergärung
zucker- oder stärkehaltiger Rohstoffe, wie z.B. Zuckerrohr, Zuckerrüben, Mais, Getrei-
de oder Kartoffeln, unter Kohlenstoffdioxidfreisetzung erzeugt wird.23
20 Vgl. MEYERS LEXIKONVERLAG (2007 g). 21 Vgl. MEYERS LEXIKONVERLAG (2007 c), MINERALÖLWIRTSCHAFTSVERBAND E.V. (MWV) (2001),
S. 19 und ROBERT BOSCH GMBH (2003), S. 321. 22 Vgl. BEUTLER, M., NAUMANN, M. (1998), S. 649 und MEYERS LEXIKONVERLAG (2007 d),
KRÜGER, R. (2002), S. 41 ff., LINßEN, J., WALBECK, M. (2006), S. 193 und ROBERT BOSCH GMBH (2003), S. 327.
23 Vgl. MEYERS LEXIKONVERLAG (2007 a), MEYERS LEXIKONVERLAG (2007 b), MEYERS LEXIKONVERLAG (2007 e), PRESSE- UND INFORMATIONSDIENST DER BUNDESREGIERUNG (2004), S. 172 und VOGEL, A., REICHMUTH, M., KALTSCHMITT, M. (2005), S. 66 f..
2 Weltweiter Kraftstoffmarkt
10
BtL-Kraftstoffe gehören zu den Biokraftstoffen der sog. 2. Generation und werden
ebenso wie Wasserstoff in Abschnitt 3.2 als neue, noch nicht auf dem globalen Kraft-
stoffmarkt oder einem seiner Teilmarktsegmente verfügbare Kraftstoffarten ausführlich
vorgestellt.
2.2 Marktsegmentierung
Die derzeit auf dem weltweiten Kraftstoffmarkt verfügbaren Kraftstoffe gleichen sich
innerhalb der einzelnen Kraftstoffarten aufgrund wachsender internationaler Wirt-
schaftsverbindungen zunehmend an. Trotz dieser Tendenz unterscheiden sich die
weltweit angebotenen Kraftstoffe teilweise noch sehr stark, so dass der weltweite
Kraftstoffmarkt anhand von Segmentierungskriterien für jede Kraftstoffart in mehrere
weitgehend homogene Teilmärkte unterschieden werden kann. In dieser Arbeit wird
hierzu das Kriterium der Kraftstoffqualität herangezogen.
"Global betrachtet weisen die Kraftstoffe erhebliche Qualitätsunterschiede in
unterschiedlichen Weltregionen auf." 24
Norbert Pelz, Leiter der Abteilung Betriebsstoffe in der Pkw-Entwicklung von DaimlerChrysler
Die Kraftstoffqualität ist ein konstruktives Element bei der Entwicklung moderner
Motoren- und Abgasreinigungskonzepte. Nur mit qualitativ hochwertigen und in ihren
Eigenschaften genau definierten Kraftstoffen können die technischen Potenziale der
heutigen und zukünftigen Kraftfahrzeuge bestmöglich realisiert und so die Abgas-
emissionen reduziert werden.25
Die Schwerpunktregionen des Weltautomobil- und damit auch des Weltkraftstoffmark-
tes sind Europa, Nordamerika und das industrialisierte Ostasien. In diesen Märkten
werden mehr als die Hälfte aller weltweit produzierten Personenkraftwagen jährlich neu
zugelassen. Gleichzeitig gelten in ihnen und ganz besonders in den USA die weltweit
strengsten Emissionsvorschriften. Um diese besser einhalten und die Kraftfahrzeuge
entsprechend konstruieren zu können, haben die Automobilindustrien in Europa, Japan
und den USA die Kraftstoffqualitäten von Otto- und Dieselkraftstoffen in einem
24 STEGERS, W. (2005). 25 Vgl. ARAL FORSCHUNG (2007 a), ARAL FORSCHUNG (2007 b) und STEGERS, W. (2005).
2 Weltweiter Kraftstoffmarkt
11
Worldwide Fuel Charter entsprechend ihres Emissionsminderungspotenzials in vier
Kategorien unterteilt (s. Tab. 1).26
Tab. 1 Kraftstoffqualitätskategorien27
Qualitätskategorie Qualitätsanforderungen Abgasnormen
Kategorie 1
Ottokraftstoff: ROZ min. 91, 95, 98 Schwefel max. 1000 ppm
Dieselkraftstoff: CZ min. 48 Schwefel max. 2000 ppm
Märkte mit keinen oder sehr niedrigen Ab-gasnormen wie bspw. der US Tier 0, der EURO 1 oder ähnlichen Emissionsrichtli-nien
Kategorie 2
Ottokraftstoff: ROZ min. 91, 95, 98 Schwefel max. 150 ppm
Dieselkraftstoff: CZ min. 51 Schwefel max. 300 ppm
Märkte mit engen Abgasnormen wie z.B. der US Tier 1, der EURO 2, der EURO 3 oder ähnlichen Emissionsrichtlinien
Kategorie 3
Ottokraftstoff: ROZ min. 91, 95, 98 Schwefel max. 30 ppm
Dieselkraftstoff: CZ min. 53 Schwefel max. 50 ppm
Märkte mit strengen Abgasnormen wie bspw. der US/California LEV oder ULEV, der EURO 3, der JP 2005 oder ähnlichen Emissionsrichtlinien
Kategorie 4
Ottokraftstoff: ROZ min. 91, 95, 98 Schwefel max. 10 ppm
Dieselkraftstoff: CZ min. 55 Schwefel max. 10 ppm
Märkte mit sehr strengen Abgasnormen wie z.B. der US EPA Tier 2, der US/California LEV-II, der EURO 4, der EURO 5 oder ähnlichen Emissionsrichtlinien
Kraftstoffe der Kategorie 1 verursachen besonders viele gesundheitsschädigende Ab-
gasemissionen, da sie bspw. sehr hohe Schwefelanteile28 oder nur geringe Oktanzah-
len (ROZ) bzw. Cetanzahlen29 (CZ) besitzen. Zusammen mit den Kraftstoffen der
26 Vgl. ASSOCIATION DES CONSTRUCTEURS EUROPÉENS D´ AUTOMOBILES (ACEA), ALLIANCE OF
AUTOMOBILE MANUFACTURERS (ALLIANCE), ENGINE MANUFACTURERS ASSOCIATION (EMA), JAPAN AUTOMOBILE MANUFACTURERS ASSOCIATION (JAMA) (2006), S. 1, ENVIRONMENTAL TECHNOLOGIES DIVISION (2005), S. 1, MINERALÖLWIRTSCHAFTSVERBAND E.V. (MWV) (2001), S. 19, SCHLECHT, L. (2005), S. 5 und STEGERS, W. (2005).
27 In Anlehnung an: ASSOCIATION DES CONSTRUCTEURS EUROPÉENS D´ AUTOMOBILES (ACEA), ALLIANCE OF AUTOMOBILE MANUFACTURERS (ALLIANCE), ENGINE MANUFACTURERS ASSOCIATION (EMA), JAPAN AUTOMOBILE MANUFACTURERS ASSOCIATION (JAMA) (2006), S. 1 und 3 ff. und 9 ff..
28 Hohe Schwefelanteile führen zu hohen direkten SO2-Emissionen sowie einem erhöhten Par-tikelausstoß. Darüber hinaus können NOx-Speicherkatalysatoren erst ab einem Kraftstoff-schwefelanteil von unter 50 ppm wirksam eingesetzt werden, da sich sonst ihre Speicherfähigkeit deutlich verringert (Schwefelvergiftung) (vgl. FISCHER, R., GSCHEIDLE, R., HEIDER, U. et al. (2004), S. 26 und 318 sowie ROBERT BOSCH GMBH (2003), S. 323).
29 Die Cetanzahl drückt die Zündwilligkeit des Dieselkraftstoffes aus. Sie liegt umso höher, je leichter sich der Kraftstoff entzündet (vgl. FISCHER, R., GSCHEIDLE, R., HEIDER, U. et al. (2004), S. 26 und ROBERT BOSCH GMBH (2003), S. 321).
2 Weltweiter Kraftstoffmarkt
12
Kategorien 2 und 3 bestimmen die Kraftstoffe der Kategorie 1 den heutigen Kraftstoff-
markt. Kraftstoffe der Kategorie 4 sind nahezu schwefelfrei (<10 ppm), haben eine ho-
he Oktan- bzw. Cetanzahl und bilden auch in Bezug auf den Anteil anderer
emissionsfördernder Kraftstoffkomponenten eine Vorreiterrolle. Sie sind bisher nur sehr
vereinzelt auf dem weltweiten Kraftstoffmarkt verfügbar und erfüllen auch die Quali-
tätsanforderungen für zukünftige Kraftfahrzeugtechnologien.
Anhand der Kategorisierung lässt sich der weltweite Kraftstoffmarkt für Otto- und Die-
selkraftstoff in vier weitestgehend homogene Teilmärkte gliedern, in denen aufgrund
ähnlich geltender Abgasnormen Kraftstoffe der gleichen Kategorie angeboten werden
bzw. werden sollten. Die Intentionen der die Abgasnormen vorgebenden Regierungen
einzelner Staaten oder Staatengemeinschaften sind somit hauptursächlich für die Exis-
tenz der Kraftstoffteilmärkte.
Die auf den Kraftstoffmärkten der führenden Industriestaaten West-Europas, Nordame-
rikas und Ostasiens (sog. Triade) bereitgestellten Kraftstoffqualitäten entsprechen fast
ausschließlich den höchsten Kategorien 3 und 4 und bilden damit einen Teilmarkt
(s. Abb. 4).30 Australien bietet überwiegend Benzin- und Dieselkraftstoffe der Qualitäts-
kategorie 3 und die restlichen nicht zur Triade gehörenden asiatischen Staaten sowie
die Länder Südamerikas Kraftstoffe der Kategorie 2 und 3 an. Die afrikanischen Staa-
ten unterliegen kaum Emissionsgrenzen und sind daher bezogen auf die Kraftstoffqua-
lität bis auf sehr wenige Ausnahmen wie z.B. Südafrika oder Ägypten der
Qualitätskategorie 1 und 2 zuzurechnen. Trotz dieser Segmentierung können die in-
nerhalb der Teilmärkte angebotenen Kraftstoffqualitäten je nach den spezifischen na-
tionalen oder sogar bundesstaatlichen Kraftstoffanforderungen und Emissions-
richtlinien deutlich voneinander abweichen.
Der weltweite Kraftstoffmarkt für Erdgas, Biodiesel und Bioethanol kann anhand der
jeweiligen Kraftstoffqualität nur sehr schwer segmentiert werden, da diese Kraftstoffe
zwar in vielen Ländern, jedoch weltweit nicht flächendeckend angeboten werden und
es deshalb auch nur vereinzelte oder global allgemeingültige Qualitätsnormen für diese
Kraftstoffe gibt. Zur Marktsegmentierung ist für diese Kraftstoffe daher neben dem Kri-
terium der Kraftstoffqualität vor allem das Kriterium der Kraftstoffverfügbarkeit aus-
schlaggebend.
30 Vgl. ESYOIL GMBH (2006).
2 Weltweiter Kraftstoffmarkt
13
Benzin und Diesel Kategorie 3 + 4
ErdgasBiodiesel
BioethanolBenzin und Diesel
Kategorie 2 + 3Erdgas
Bioethanol
Benzin und Diesel Kategorie 3
Benzin und Diesel Kategorie 3 + 4
Bioethanol
Benzin und Diesel Kategorie 1
Benzin und Diesel Kategorie 2 + 3
ErdgasBioethanol
Benzin und Diesel Kategorie 3 + 4
ErdgasBiodiesel
Bioethanol
Abb. 4 Marktsegmente von fossilem Otto- und Dieselkraftstoff,
Erdgas, Biodiesel und Bioethanol31
Erdgas als Kraftstoff unterscheidet sich weltweit qualitativ weniger als konventionelle
Otto- und Dieselkraftstoffe, da die Qualität von CNG international in den Normen ISO
15403-1:200632 und ISO 15403-2:200633 festgelegt ist und von diesen Normen evtl.
abweichende national- oder regionsspezifische Qualitätsstandards bisher kaum beste-
hen. 2007 gab es weltweit über 7 Mio. Erdgasfahrzeuge, von denen über 3 Mio. in Süd
Amerika, ca. 600.000 in Europa, 150.000 in Nord Amerika, 80.000 in Afrika und über
2 Mio. in Asien betrieben wurden. Die weltweit führenden Länder bei der Verwendung
von Erdgas als Kraftstoff sind Argentinien mit derzeit rund 1.460.000 Erdgasfahrzeu-
gen, Brasilien mit etwa 1.320.000 Erdgasfahrzeugen und Pakistan mit rund 1.200.000
Erdgasfahrzeugen (s. Abb. 5).34 In Japan und den anderen industrialisierten Ländern
Ostasiens sowie Australien wird kaum Erdgas, sondern überwiegend Auto-
gas/Flüssiggas als Kraftstoff verwendet. Die Marktsegmente für Erdgas ergeben sich
somit vor allem aus den vier geografisch voneinander abgrenzbaren Regionen Nord-
amerika, Südamerika, Europa und das weniger stark industrialisierte Asien (s. Abb. 4).
31 Eigene Darstellung. 32 Vgl. INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION (ISO) (2006 a). 33 Vgl. INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION (ISO) (2006 b). 34 Vgl. FACHVERBAND GAS WÄRME (FGW) (2008), PRESSE- UND INFORMATIONSDIENST DER
BUNDESREGIERUNG (2004), S. 172 und ROBERT BOSCH GMBH (2003), S. 327.
2 Weltweiter Kraftstoffmarkt
14
60.000
1.200.000
229.000
335.000
127.000
65.000
3.300
11.500
500.000
10.000
54.700
44.000
138.000
1.320.000
58.000
1.460.000
146.800
0 200.000 400.000 600.000 800.000 1.000.000 1.200.000 1.400.000
Russland
Pakistan
Iran
Indien
China
Ägypten
Schweiz
Schweden
Italien
Frankreich
Deutschland
Venzuela
Kolumbien
Brasilien
Bolivien
Argentinien
USA
Nordamerika, Südamerika, Europa, Afrika, Asien
Abb. 5 Anzahl der Erdgasfahrzeuge in Schwerpunktländern bei der Verwendung von Erdgas als Kraftstoff 2006/200735
Der Kraftstoffmarkt für Biodiesel beschränkt sich überwiegend auf Europa. Die Europä-
ische Union ist mit einem weltweiten Anteil von fast 95 % der Hauptbiodieselproduzent
und -abnehmer und hat dementsprechend – neben den USA (Biodieselnorm: ASTM D
6751)36 – bisher als einzige Staatengemeinschaft Biodiesel bzgl. seiner Qualitätsmin-
destanforderungen in der DIN EN 14214 genormt. Biodiesel, der in Ländern außerhalb
der Europäischen Union hergestellt wird (z.B. in Malaysia und Indonesien), kann häufig
aufgrund minderwertigerer Ausgangsmaterialien die Standards der in Europa gelten-
den Biodieselnorm nicht erfüllen. Zur Förderung des internationalen Biodieselhandels
orientieren sich daher immer mehr Länder bei der Einführung eigener Biodiesel-
qualitätsstandards an der in Europa geltenden Normierung. Innerhalb Europas ist
35 Eigene Darstellung, Quelle: FACHVERBAND GAS WÄRME (FGW) (2008). Die Statistik beinhaltet
Mono- und bivalente Erdgasfahrzeuge. 36 Vgl. NATIONAL BIODIESEL BOARD (2002).
2 Weltweiter Kraftstoffmarkt
15
Deutschland mit einem Anteil von über 50 % der größte Biodieselproduzent (s. Abb. 6).
Die zweit- und drittgrößten Biodieselhersteller waren 2004 Frankreich und Italien.37
Deutschland53,5 %
Frankreich18,0 %
Italien16,6 %
Dänemark3,6 %
Österreich 2,9 %
Tschechien3,1 %
Andere1,1 %
Spanien0,7 %
Groß-britannien
0,5 %
2 Mio. t
Abb. 6 Verteilung der EU-Biodieselproduktion auf die EU-Mitgliedsländer 200438
Bioethanol wird weltweit in wesentlich mehr Regionen verwendet als Biodiesel. Eine
Normierung bzgl. der Kraftstoffqualität besteht jedoch bisher nur in den USA durch die
Norm ASTM D 579839. Die Segmentierung des Kraftstoffmarktes für Bioethanol
(s. Abb. 4) ergibt sich daher vor allem aus der geografischen Verfügbarkeit des Kraft-
stoffs, welche i.d.R. stark mit den Produktionskapazitäten der einzelnen Länder korre-
liert. 2004 waren Brasilien und die USA mit Marktanteilen in Höhe von 38 %
(11,9 Mio. t) und 32 % (10 Mio. t) die weltweit größten Bioethanolproduzenten
(s. Abb. 7). Aufgrund einer in den USA zunehmend stärkeren Bioethanolnachfrage,
werden die USA Brasilien jedoch als weltweit größten Bioethanolhersteller in den
kommenden Jahren ablösen. In Europa wird Bioethanol bisher nur vereinzelt und in
geringen Mengen produziert. In Japan und den anderen industrialisierten Ländern Ost-
asiens wird Bioethanol aufgrund von Rohstoffmangel kaum hergestellt.40
37 Vgl. BUNDESMINISTERIUM DER FINANZEN (BMF) (2007), S. 5, INTERNATIONAL INSTITUTE FOR
ENVIRONMENTAL AND DEVELOPMENT (IIED) (2006), S. 7 f. und UNION ZUR FÖRDERUNG VON OEL- UND PROTEINPFLANZEN E.V. (UFOP) (2004), S. 26.
38 Eigene Darstellung, Quelle: INTERNATIONAL INSTITUTE FOR ENVIRONMENTAL AND DEVELOPMENT (IIED) (2006), S. 8.
39 Die Norm ASTM D 5798 ist eine Standardspezifikation für Mischungen aus Bioethanol und Ottokraftstoff. Die Norm ASTM D 4806 ist eine Standardspezifikation für denaturierten Alko-hol, der als Beimischung zu fossilen Kraftstoffen eingesetzt wird.
40 Vgl. GATTERMAYER, F. (2006), S. 154, HENKE, J.M. (2005), S. 7 und INTERNATIONAL INSTITUTE FOR ENVIRONMENTAL AND DEVELOPMENT (IIED) (2006), S. 5 f.
2 Weltweiter Kraftstoffmarkt
16
Brasilien38 %
USA 32 %
China 9 %
Indien 4 %
Russland 2 %
Frankreich2 %
Südafrika1 %
Saudi Arabien1 %
Groß-britannien
1 %
Andere10 %
31 Mio. t
Abb. 7 Top 10 der weltweit am meisten Bioethanol herstellenden Länder 200441
Die Größe der verschiedenen Kraftstoffmarktsegmente ergibt sich aus den Absatzvo-
lumina der jeweiligen Kraftstoffe. Die Absatzmengen hängen dabei vor allem von der
Einwohnerzahl und der wirtschaftlichen Entwicklung des betrachteten Landes oder der
betrachteten Staatengemeinschaft ab. Abbildung 8 zeigt den Kraftstoffabsatz von Otto-
und Dieselkraftstoffen, Erdgas, Biodiesel und Bioethanol im privaten und wirtschaftli-
chen Straßenverkehr in den zum Marktsegment mit den höchsten Kraftstoffqualitäten
für Otto- und Dieselkraftstoff gehörenden drei Schwerpunktregionen des Weltauto-
mobil- und Weltkraftstoffmarktes und Deutschland.
Die Absatzmengen von Erdgas, Biodiesel und Bioethanol sind in Europa, Deutschland,
Japan und den USA im Verhältnis zu den Absatzmengen von Otto- und Dieselkraftstoff
noch sehr gering. Vor allem Erdgas trägt bisher mit Absätzen in Höhe von 0,0895
Mio. t in Europa und 0,2267 Mio. t in den USA kaum zur Kraftstoffversorgung in diesen
Regionen bei. Mit einem Biodieselabsatz in Höhe von ungefähr 5,2 Mio. t konnten in
der Europäischen Union im Jahr 2006 etwa 3,6 % des insgesamt im Straßenverkehr
verbrauchten Dieselkraftstoffs durch biogen erzeugten Dieselkraftstoff bereitgestellt
werden. Das größte Marktvolumen für Bioethanol innerhalb der drei betrachteten Re-
gionen ergibt sich mit einem Absatz in Höhe von ca. 8,1 Mio. t in den USA. Der Absatz
von Bioethanol in Japan in Höhe rund 3,9 Mio. t 2006 resultiert überwiegend aus
41 Eigene Darstellung, Quelle: INTERNATIONAL INSTITUTE FOR ENVIRONMENTAL AND DEVELOPMENT
(IIED) (2006), S. 6.
2 Weltweiter Kraftstoffmarkt
17
Bioethanolimporten aus Brasilien. Der europäische Kraftstoffmarkt für Bioethanol
macht mit 2,6 Mio. t rund 10 % des weltweiten Kraftstoffmarktes für Bioethanol aus.42
103,5137,9
0,08955,2 2,622,6 28,4 0,0845
2,8 0,5
399,1
98,3
0,22670,5
8,139,4 26,0
k.A. k.A. 3,90
50
100
150
200
250
300
350
400
Ottokraftstoff Dieselkraftstoff Erdgas Biodiesel Bioethanol
Kra
ftsto
ffab
satz
[Mio
. t]
EU25 Deutschland USA Japan
Abb. 8 Kraftstoffabsatz im Straßenverkehr in Europa, Deutschland,
Japan und den USA 200643
In Bezug auf Ottokraftstoffe stellt der US-amerikanische Kraftstoffmarkt mit einem
Kraftstoffabsatz von 399,1 Mio. t im Jahr 2006 den mit Abstand größten Kraftstoffmarkt
dar. Dieselkraftstoff wird in den USA vergleichsweise wenig verbraucht (98,3 Mio. t),
was u.a. damit zusammen hängt, dass die in den USA geltenden sehr strengen Pkw-
Emissionsrichtlinien44 mit heutigen Dieselmotoren nicht oder nur mit sehr hohem zu-
sätzlichen technischen Aufwand eingehalten werden können.45
42 Vgl. INTERNATIONAL INSTITUTE FOR ENVIRONMENTAL AND DEVELOPMENT (IIED) (2006), S. 5 f.
und 13. 43 Eigene Darstellung und Berechnung, Quelle für Otto- und Dieselkraftstoff:
MINERALÖLWIRTSCHAFTSVERBAND E.V. (MWV) (2007), S. 52, 54, 73 f. mit den Annahmen: In allen vier Gebieten wird pro Jahr prozentual genau so viel leichtes Heizöl verbraucht und genauso viel Dieselkraftstoff für andere Verkehrsbereiche verwendet wie in Deutschland.; Die Absatzmengen für Erdgas wurden über die Bestände an Erdgasfahrzeugen in den jewei-ligen Regionen berechnet.; Der Kraftstoffabsatz von Biodiesel und Bioethanol in den vier Gebieten wurde u.a. aus den für Biodiesel und Bioethanol beschriebenen Produktionskapa-zitäten unter Berücksichtigung weiterer Informationen und Annahmen bestimmt.
44 Die nach der Abgasnorm US BIN 5 für das Jahr 2007 in allen US-Bundesstaaten höchstens zugelassenen Stickstoffemissionen entsprechen z.B. nur etwa 1/16 der erlaubten Stickstoff-emissionen der Abgasnorm Euro 4 (vgl. ENVIRONMENTAL TECHNOLOGIES DIVISION (2005), S. 1).
45 Vgl. ENVIRONMENTAL TECHNOLOGIES DIVISION (2005), S. 1.
2 Weltweiter Kraftstoffmarkt
18
Auch der japanische Kraftstoffmarkt zeichnet sich durch einen gegenüber Dieselkraft-
stoff höheren Verbrauch an Ottokraftstoffen aus. Im Vergleich zu dem US-
amerikanischen und europäischen Kraftstoffmarkt ist der japanische Kraftstoffmarkt mit
39,4 Mio. t abgesetzten Ottokraftstoff und 26 Mio. t Dieselkraftstoff im Jahr 2006 aller-
dings deutlich kleiner.
Der europäische Kraftstoffmarkt hatte 2006 ein Marktvolumen von 103,5 Mio. t für Ot-
tokraftstoff und 137,9 Mio. t für Dieselkraftstoff. Europa ist damit der größte Kraftstoff-
markt für Dieselkraftstoff und gleichzeitig der einzige Kraftstoffmarkt weltweit, der einen
höheren Diesel- als Benzinverbrauch aufweist. Dies liegt u.a. daran, dass die Anzahl
der Diesel-Pkw in Europa in den letzten 10 bis 15 Jahren aufgrund großer technischer
Verbesserungen bei der Fahrzeugtechnologie und einem gegenüber Ottokraftstoffen
günstigeren Preis für Dieselkraftstoff stark zugenommen hat. In Deutschland wurde im
Jahr 2003 erstmals mehr Diesel- als Ottokraftstoff abgesetzt (s. Abb. 9).46
0 %
10 %
20 %
30 %
40 %
50 %
60 %
70 %
80 %
90 %
100 %
1986 1988 1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006
Ottokraftstoff Dieselkraftstoff
Abb. 9 Entwicklung des Otto- und Dieselkraftstoffabsatzes in Deutschland47
Aus der Segmentierung des weltweiten Kraftstoffmarktes ergeben sich vor allem für die
global agierenden Automobilhersteller (Original Equipment Manufacturers, OEM) um-
fangreiche Herausforderungen. Zum einen müssen die Fahrzeuge in Abhängigkeit von
der auf dem jeweiligen Kraftstoffmarkt verfügbaren Kraftstoffqualität aufwändig und
kostenintensiv regions- oder sogar länderspezifisch entwickelt, produziert und behörd-
46 Vgl. ENVIRONMENTAL TECHNOLOGIES DIVISION (2005), S. 1 und FUNK, C. (2006), S. 60. 47 Eigene Darstellung und Berechnung, Quelle: EUROPÄISCHE KOMMISSION (2008 b).
2 Weltweiter Kraftstoffmarkt
19
lich zugelassen werden, wodurch gleichzeitig verhindert wird, dass weltweit die
emissionsärmsten Motoren- und Abgasreinigungstechnologien eingesetzt werden. Zum
anderen müssen die von den OEMs angebotenen Fahrzeugkonzepte in Bezug auf die
verwendbaren Kraftstoffqualitäten möglichst flexibel konzipiert werden, damit sie auch
mit qualitativ schlechteren konventionellen Kraftstoffen oder qualitativ hochwertigen
z.B. biogenen Kraftstoffen betrieben werden können. Nur durch eine grundsätzlich fle-
xible Fahrzeuggestaltung und im Einzelfall marktspezifische Fahrzeuganpassung kön-
nen alle Marktsegmente erschlossen und gewinnbringend genutzt werden.48
48 Vgl. ENVIRONMENTAL TECHNOLOGIES DIVISION (2005), S. 1 und STEGERS, W. (2005).
3 Theoretische Grundlagen
20
3 Theoretische Grundlagen
Nach der Darstellung des weltweiten Kraftstoffmarktes gibt dieses Kapitel einen Ein-
blick in die theoretischen Grundlagen von Markteinführungsstrategien und Neuprodukt-
innovationen im Kraftstoffmarkt. Hierzu erfolgt in Abschnitt 3.1 zunächst eine knappe
Definition und Einordnung des Begriffs der Einführungsstrategie, bevor im Einzelnen
auf die Massen- und auf die Nischenmarktstrategie eingegangen wird. In Abschnitt 3.2
werden anschließend zum einen neue Kraftstoffe allgemeingültig in die verschiedenen
Innovationsklassifikationen eingeordnet und zum anderen im Speziellen die neuen
Kraftstoffe BtL und Wasserstoff abgegrenzt und mit ihren spezifischen Eigenschaften
vorgestellt.
3.1 Einführungsstrategien
Einführungsstrategien sind Strategien zur Einführung eines neuen Produktes in einen
Markt. Sie verlangen das gemeinsame, langfristige und vorausschauende Planen und
Handeln aller an der Markteinführung beteiligten Akteure, um die begrenzten finanziel-
len und sonstigen Ressourcen optimal zu nutzen und Planungssicherheit für die Inves-
toren zu geben. Nur durch die zielgerichtete kooperative Zusammenarbeit aller
Marktteilnehmer ist eine erfolgreiche Produkteinführung und damit Strategieumsetzung
möglich. Die einzelnen Akteure müssen hierfür im Rahmen der Gesamtstrategie jeder
für sich eine eigene akteursspezifische Einführungsstrategie entwickeln, durch deren
Umsetzung sie zum Gelingen der Gesamtstrategie beitragen.49 In dieser Arbeit werden
ausschließlich Einführungsstrategien auf der akteursübergreifenden Ebene betrachtet.
Die Entwicklung einer Einführungsstrategie ist neben der Marketingplanung und dem
Beginn der Großproduktion Teil der Markteinführung. Die Markteinführung ist ihrerseits
die letzte und gleichzeitig ressourcen- und kostenintensivste Phase des Produktinnova-
tionsprozesses, welcher sich aus bis zu zehn Phasen zusammensetzen kann. Das in
Abbildung 10 dargestellte siebenphasige Schema des Produktinnovationsprozesses
zeigt mit den Phasen Ideengewinnung, Marktforschung, Entwicklung von Grobkonzep-
ten, Wirtschaftlichkeitsanalyse, Technische Entwicklung, Produkt- und Markttests und
Markteinführung einen idealtypischen Verlauf der einzelnen Entscheidungsschritte. Der
49 Vgl. GRAN, R.M., NIPPA, M. (2006), S. 43, LANG, F. (1990), S. 22, PRESSE- UND
INFORMATIONSDIENST DER BUNDESREGIERUNG (2004), S. 170, 191 ff. und VOLLMUTH, H. J. (2001), S. 127.
3 Theoretische Grundlagen
21
Produktinnovationsprozess ist häufig ein Kreisprozess, welcher sich in mehr oder we-
niger regelmäßigen Abständen wiederholt und dabei teilweise neue Märkte schafft.50
Ideen-gewinnung
Marktforschung
Entwicklung von
Grobkonzepten
Produkt-und
Markttests
Technische Entwicklung
Marktein-führung
Wirtschaft-lichkeits-analyse
Abb. 10 Phasenschema des Produktinnovationsprozesses51
„Die Markteinführung eines neuen Produkts umfasst den Zeitraum vom Beginn
der vorbereitenden Maßnahmen für den Markteintritt bis zu der erfolgreichen
Behauptung der Problemlösung im Markt bzw. bis zum Erzielen eines stabilen
Umsatzwachstums.“ 52
Die erfolgreiche Markteinführung eines neuen Kraftstoffes hängt neben den spezifi-
schen Produkteigenschaften vor allem von den Marktbedingungen ab, welche die Pro-
dukteinführung begleiten. Kraftstoff ist eines von mehreren komplementären Gütern53
des Netzeffektgutes Kraftfahrzeug und steht daher mit einer Vielzahl von Faktoren in
wechselseitiger Abhängigkeit. Hierzu gehören z.B. der für den einzuführenden Kraft-
stoff relevante Kraftfahrzeugbestand, die Tankstelleninfrastruktur, die Kraftstoffproduk-
tions- sowie die Lager- und Transportmöglichkeiten, die Verwendung der bei der
Kraftstoffherstellung anfallenden Kuppelprodukte sowie der wirtschaftliche Wert der
Einführung (s. Abb. 11). Nur durch die gleichzeitige Berücksichtigung der verschiede-
50 Vgl. HANFELD, U. (1997), S. 41 ff., KUHN, J. (2007), S. 9 und PEPELS, W. (2007), S. 7 ff.. 51 Eigene Darstellung, Quelle: HANFELD, U. (1997), S. 41. 52 VAHS, D., BURMESTER, R. (2005), S. 256, zitiert nach: KUHN, J. (2007), S. 9. 53 Siehe weiterführend: VARIAN, H.R. (2007), S. 47 f. und PINDYCK, R.S., RUBINFELD, D.L.
(1998), S. 46 f..
3 Theoretische Grundlagen
22
nen Faktoren eröffnet sich den Konsumenten ein gegenüber der Verwendung anderer
Kraftfahrzeugtechnologien und Kraftstoffe erhöhter Nutzen, wodurch sie verstärkt die
neue Technologie annehmen. Mit zunehmender Verbraucherzahl und steigender
Marktdurchdringung wächst der Nutzen für die Konsumenten aufgrund von Skalenef-
fekten oder eines flächendeckenderen Kraftstoffangebots weiter an. Diese Wirkung
wird als Netznutzen oder Netzeffekt bezeichnet.54
Kraftfahrzeug-bestand
Produktions-möglichkeiten
Transport /Lagerung
Kuppelprodukte
Netzeffekt
Tankstellen-infrastruktur
Wirtschaft-licher Wert
Abb. 11 Wechselseitig abhängige Faktoren bei der Einführung neuer Kraftstoffe55
Die einzelnen Faktoren können jeweils durch verschiedene Handlungsmaßnahmen
aus unterschiedlichen Bereichen beeinflusst und gesteuert werden. Die bei der Einfüh-
rung neuer Kraftstoffe strategisch wichtigsten Handlungsbereiche sind in Tabelle 2
zusammen mit möglichen Handlungsmaßnahmen dargestellt. Sie geben den Rahmen
für die bei Einführungsstrategien für neue Kraftstoffe zu betrachtenden Aspekte vor.
54 Vgl. WIESE, H. (1991), S. 43 und 50. 55 Eigene Darstellung.
3 Theoretische Grundlagen
23
Tab. 2 Strategisch wichtige Handlungsbereiche und Handlungs-maßnahmen bei der Einführung neuer Kraftstoffe56
Handlungsbereich Handlungsmaßnahmen
Gesetzliche Rahmenbedingungen
Steuerliche Begünstigungen (nicht budgetierte Subventionen), Vergünstigte Finanzierung, Zuschüsse und andere budgetierte Sub-ventionen, Ordnungspolitische Vorgaben, Beimischungsquoten und Abnahmegarantien, Normierung
Pilot- und Demonstrationsprojekte
Förderung und Realisierung von innovativen Technologien in Form von Forschungs- und Entwicklungsanlagen sowie öffentlichkeitswirksamen Demonstrationsprojekten (Machbarkeitsnachweis)
Infrastrukturmaßnahmen Errichtung neuer Infrastrukturen für die Herstellung, den Transport, die Lagerung und den Vertrieb neuer Kraftstoffe
Öffentlichkeitsarbeit Bereitstellung von Informationsbroschüren und Fachbüchern, Beratungsangebote für Interessenten, Aufbau von Internetplattformen und -foren, Werbemaßnahmen (Förderung der Nachfrage)
Obwohl die zu berücksichtigenden Faktoren und strategischen Handlungsmaßnahmen
unabhängig von dem einzuführenden Kraftstoff prinzipiell gleich sind, unterscheiden
sich die einzelnen Einführungsstrategien sowohl in der jeweiligen Ausprägung der spe-
zifischen Maßnahmen als auch in der grundsätzlichen Zielausrichtung deutlich. KUHN
unterscheidet allgemein vier Arten von Strategien: die Massenmarktstrategie, die Seg-
mentierungsstrategie, die Nischenmarktstrategie und die Stuck-in-the-middle-Strategie,
von denen Letztere keine eindeutig definierte Einführungsstrategie erkennen lässt. Die
verschiedenen Strategien können im Verlauf der Einführung dynamisch gewechselt
und so flexibel an neue Ziele bzw. Märkte angepasst werden.57 In dieser Arbeit werden
ausschließlich die Massenmarkt- und die Nischenmarktstrategie betrachtet, da sie die
in der Realität am häufigsten verwendeten Einführungsstrategien sind.
3.1.1 Massenmarktstrategie
Die Massenmarktstrategie zielt auf eine schnelle Markteinführung von Produkten mit
einem für alle Marktteilnehmer verhältnismäßig geringen Neuheitsgrad auf breiter Ba-
sis ab. Die potenziellen Absatzmärkte müssen hierzu bereits sehr reif und entwickelt
56 In Anlehnung an: BUNDESMINISTERIUM FÜR VERBRAUCHERSCHUTZ, ERNÄHRUNG UND
LANDWIRTSCHAFT (BMVEL) (2005), S. 22 ff., KOMMISSION DER EUROPÄISCHEN GEMEINSCHAFTEN (2006), S. 8 und WUPPERTAL INSTITUT FÜR KLIMA UMWELT ENERGIE (WI), DEUTSCHES ZENTRUM FÜR LUFT- UND RAUMFAHRT (DLR), INSTITUT FÜR ENERGIE UND UMWELTFORSCHUNG (IFEU) (2006) S. 221 ff..
57 Vgl. KUHN, J. (2007), S. 136 f. und SCHREINER, O.M.E. (2006), S. 54.
3 Theoretische Grundlagen
24
sein, so dass keine kosten- und zeitintensiven Marktaufbaumaßnahmen mehr nötig
sind. Für die Einführung von neuen Kraftstoffen bedeutet dies, dass bereits eine hohe
Anzahl von Kraftfahrzeugen, die mit dem einzuführenden Kraftstoff betrieben werden
können, auf dem Markt existent sein muss und die bestehende Verteilungsinfrastruktur
bisher angebotener Kraftstoffe zum Absatz des neuen Kraftstoffs mit genutzt oder ein-
fach und schnell ergänzend aufgebaut werden kann. Auf diese Weise sind bereits zu
Beginn der Markteinführung eine massenhafte Produktion des neuen Kraftstoffs sowie
eine kostengünstige und flächendeckende Kraftstoffbereitstellung möglich. Hierdurch
ergeben sich früh gewinnfördernde Skalen- und Verbundeffekte, welche die weitere
Einführung beschleunigen. Die massenhafte zeitgleiche Produktbereitstellung erfordert
eine sehr enge und gut aufeinander abgestimmte Zusammenarbeit aller Marktteilneh-
mer, um die erforderlichen Produktmengen zügig, flächendeckend und auf Dauer in
hoher Qualität anbieten zu können.58
Die Hauptziele der Massenmarktstrategie sind:59
• Schnelle Eroberung von Marktanteilen
• Schnelle Erreichung eines hohen Bekanntheitsgrades
• Möglichst sofortige Erzielung eines positiven Kosten-Ertrags-Verhältnisses
• Direkte Konkurrenzfähigkeit gegenüber bisher angebotenen Produkten
• Schnelle Erreichung der Ziele, die zur Neuprodukteinführung beigetragen ha-
ben
• Minimierung des Umstellungs- und Adaptionsaufwandes für die Konsumenten
• Zeitnaher Abschluss der Markteinführung
Die Voraussetzungen für die Anwendung der Massenmarktstrategie bei der Einführung
von neuen Kraftstoffen sind:60
• Existenz ausreichend großer Produktionskapazitäten
• Gesicherte Versorgung der Produktionsstellen mit qualitativ hochwertigen Res-
sourcen
• Wirkungsvolles Kommunikations- und Marketingmanagement
• Technische Ausgereiftheit des Kraftstoffs 58 Vgl. KUHN, J. (2007), S. 137. 59 Vgl. Lang, F. (1990), S. 27. 60 Vgl. Lang, F. (1990), S. 27.
3 Theoretische Grundlagen
25
• Kompatibilität zu bereits verbreiteten Motoren- und Fahrzeugkonzepten
• Marktdeckende Verfügbarkeit qualifizierten Fachpersonals
• Bereitschaft der Konsumenten, den Kraftstoff anzunehmen
• Geringer bzw. kein technischer und organisatorischer Umrüstungsaufwand bei
der Kraftstoffverteilung
3.1.2 Nischenmarktstrategie
Die Nischenmarktstrategie beinhaltet die punktuelle Einführung eines neuen Produktes
in einen Nischen- bzw. Testmarkt, in dem hohe Preise für das Produkt erzielt werden
können. Aufgrund der begrenzten Größe des Zielmarktes zeichnet sich die Nischen-
marktstrategie durch ein stark spezialisiertes Markteinführungskonzept aus. Sie ist be-
sonders dann vorzuziehen, wenn das einzuführende Produkt technisch noch nicht
vollständig ausgereift ist und zu seiner Optimierung weitere Markterfahrungen erforder-
lich sind. Produkte, die mit der Nischenstrategie eingeführt werden, verfügen sowohl
für die Unternehmen, welche das Produkt einführen, als auch für den Zielmarkt über
einen relativ hohen Neuheitsgrad. Der jeweilige Absatzmarkt des neuen Produktes ist
entsprechend noch sehr jung und von den das Produkt einführenden Unternehmen
größtenteils noch nicht erschlossen.61
Bei der Einführung eines neuen Kraftstoffs liegt eine solche Situation vor, sofern zum
Zeitpunkt der Kraftstoffeinführung noch keine oder nur sehr wenige Kraftfahrzeuge auf
dem Markt verwendet werden, die mit dem neuen Kraftstoff betrieben werden können,
und darüber hinaus noch keine flächendeckende Verteilungsinfrastruktur für den einzu-
führenden Kraftstoff vorhanden ist. Die Einführung eines neuen Kraftstoffs erfordert in
diesen Fällen die parallele Markteinführung kompatibler Kraftfahrzeugtechnologien und
den Aufbau einer neuen Tankstellen-, Transport- und Lagerinfrastruktur für die Bereit-
stellung des Kraftstoffs. Dies ist in einem geografisch begrenzten Nischenmarkt besser
und schneller realisierbar. Der wirtschaftliche Wert der Einführung ist trotz dieser an-
fänglich begrenzten Einführung besonders hoch. Die Erkenntnisse aus dem Nischen-
markt bzgl. der Akzeptanz, der Wirtschaftlichkeit und der technischen Optimierung
dienen der weiteren Verbesserung des neuen Kraftstoffs und der Vorbereitung auf eine
schrittweise breitere Markteinführung. Im Einzelfall können die Markterkenntnisse je-
doch auch dazu beitragen, den Kraftstoff zurückzuziehen oder grundlegende Verände-
rungen an ihm vorzunehmen, was eine weitaus engere Kooperation zwischen den
61 Vgl. KUHN, J. (2007), S. 138 und Lang, F. (1990), S. 26.
3 Theoretische Grundlagen
26
wenigen gezielt ausgewählten an der Einführung beteiligten Marktteilnehmern erfordert
als bei der Massenmarktstrategie.62
Die Hauptziele der Nischenmarktstrategie sind:63
• Einfache Erfassung der Marktreaktionen im Hinblick auf die Technik, den Preis,
das Design, den Bedarf und die Akzeptanz
• Erkennung von Zusatz- und Änderungswünschen, die zur Verbesserung des
Produktes beitragen
• Schrittweiser Aufbau eines kosten- und technikintensiven Vertriebsnetzes, z.B.
in Form einer spezifischen Infrastruktur
Die Voraussetzungen für die Anwendung der Nischenmarktstrategie bei der Einführung
von neuen Kraftstoffen sind:64
• Existenz kleiner Nischenmärkte, die möglichst viele Bedingungen des breiten
Massenmarktes in sich vereinen
• Hohes Erfolgspotenzial durch grundsätzliche Aufgeschlossenheit der Konsu-
menten des Nischenmarktes gegenüber dem neuen Kraftstoff und der evtl. da-
zugehörenden Fahrzeugtechnologie
• Schnelle und einfache Kontrolle des ausgewählten Testgebietes
3.2 Neue Kraftstoffe
Kraftstoff ist ein Produkt, das sich in alte und neue Kraftstoffe unterteilt. Während alte
Kraftstoffe bereits am Markt verfügbar sind, stehen neue Kraftstoffe noch vor ihrer
Markteinführung und werden entsprechend von den Konsumenten als neu angesehen.
Der Begriff des neuen Produktes ist eng verbunden mit dem Begriff der Produktinnova-
tion, welcher sich auf die bisher angebotenen Produkte am Markt bezieht.65
62 Vgl. KUHN, J. (2007), S. 138 und Lang, F. (1990), S. 26. 63 Vgl. Lang, F. (1990), S. 26. 64 Vgl. Lang, F. (1990), S. 26. 65 Vgl. KUHN, J. (2007), S. 6 ff. und PEPELS, W. (2007), S. 9.
3 Theoretische Grundlagen
27
„Eine Produktinnovation liegt vor, wenn bei einem neu eingeführten Produkt aus
Konsumentensicht signifikante Änderungen zu bestehenden Produkten vorliegen
[…].“ 66
Bei Kraftstoffen ergeben sich derartige Änderungen vor allem aus den bei der Entwick-
lung von Kraftstoffen relevanten fünf Parametern Ausgangsrohstoff, Kraftstoffeigen-
schaften, Herstellungsverfahren, Antriebskonzept und Preis (s. Tab. 3).
Tab. 3 Parameter bei der Entwicklung neuer Kraftstoffe67
Parameter Beschreibung
Ausgangsrohstoff Art und Verfügbarkeit des Primärenergieträgers, aus dem der Kraftstoff gewonnen wird (Versorgungssicherheit)
Kraftstoff-eigenschaften Kraftstoffqualität sowie Art und Menge der emittierten Schadstoffe
Herstellungs-verfahren
Art des Verfahrens und der zur Kraftstoffherstellung eingesetzten Primär-energie, die in Abhängigkeit von ihrer Erzeugung aus fossilen oder er-neuerbaren Energieträgern Einfluss auf die CO2-Gesamtbilanz hat
Antriebstechnologie Art der Antriebstechnologie und des davon abhängenden gesamten Kraft-fahrzeugkonzeptes
Preis Von den anderen vier Parametern sehr stark abhängiger Preis des Kraft-stoffes
Je nach Neuheitsgrad der einzelnen Parameter können die entwickelten Kraftstoffe in
Basisinnovationen, Verbesserungsinnovationen, Anpassungsinnovationen, Imitationen
und Scheininnovationen unterschieden werden. In dieser Arbeit werden unter neuen
Kraftstoffen ausschließlich Basisinnovationen verstanden. Basisinnovationen sind
Marktneuheiten, die es den Konsumenten ermöglichen, einen vorhandenen Zweck auf
neuartige Weise mit innovativen Schlüsseltechnologien zu realisieren und damit die
Grundlage für die übrigen sog. Folgeinnovationen darstellen.68
Eine weitere Möglichkeit Produktinnovationen zu differenzieren besteht darin, sie auf-
grund ihres Innovationsauslösers in Push- und Pull-Innovationen zu unterteilen. Push-
Innovationen sind technologieinduziert, da sie aus der Existenz neuer Technologien
resultieren. Sie werden von den Unternehmen aus eigener Initiative entwickelt und in 66 KAMLAGE, K. (2001), S. 10. 67 In Anlehnung an: STEGERS, W. (2005). 68 Vgl. HANFELD, U. (1997), S. 30, KAMLAGE, K. (2001), S. 7 ff. und KUHN, J. (2007), S. 7.
3 Theoretische Grundlagen
28
den Markt eingeführt, bevor eine Kundennachfrage besteht. Pull-Innovationen sind
marktinduzierte Neuerungen, die auf die Erfüllung der Konsumentenbedürfnisse zu-
rückzuführen sind. Der Innovationsentwicklung geht somit immer eine Marktnachfrage
voraus. Die exakte Differenzierung in Push- und Pull-Innovationen ist in der Praxis je-
doch kaum möglich. Durch den fließenden Übergang bzw. das oftmalige Einhergehen
der beiden Formen vereinen Innovationen oft beide Innovationsarten in sich. Je nach
maßgeblichem Innovationstreiber können die Innovationen somit einen mehr oder we-
niger ausgeprägten Push- oder Pull-Charakter haben.69
Bei der Einführung neuer Kraftstoffe handelt es sich überwiegend um Push-
Innovationen, die zwar von den Endverbrauchern gewünscht werden, letztendlich aber
vom Staat durch Auflagen und Anreizprogramme für die Mineralöl- und Automobilkon-
zerne, vor allem aber durch Subventionierung in den Markt gedrückt werden.
Eine dritte Art der Differenzierung von Produktinnovationen ist mit Hilfe des betriebs-
wirtschaftlichen, des industrieökonomischen und des nationalökonomischen Innovati-
onsbegriffs möglich, welche sich aus der Reichweite der Neuartigkeit ergeben.
Während der betriebswirtschaftliche Innovationsbegriff die Neuheit für ein Unterneh-
men beschreibt, beziehen sich der industrieökonomische Innovationsbegriff auf die
Neuartigkeit eins Produktes für eine ganze Branche und der nationalökonomische In-
novationsbegriff auf die Neuheit einer Innovation für eine ganze Nation.70
Neue Kraftstoffe werden weltweit nicht zeitgleich, sondern i.d.R. länder- oder regions-
bezogen in den Kraftstoffmarkt eingeführt und fallen daher unter den nationalökonomi-
schen Innovationsbegriff. Um die mit der Einführung verbundenen betriebs- und
volkswirtschaftlichen Auswirkungen, wie bspw. die Schaffung neuer Arbeitsplätze oder
eigenständiger Industriezweige, bestmöglich zu nutzen, müssen die technischen und
finanziellen Ressourcen auf die erfolgversprechendsten Kraftstoffalternativen konzen-
triert werden. Diese sind einer Vielzahl von Studien und Analysen zufolge BtL-
Kraftstoffe und Wasserstoff.71
3.2.1 Biomass-to-Liquid-Kraftstoffe
Synthetische Kraftstoffe aus Biomasse, sog. Biomass-to-Liquid-(BtL)-Kraftstoffe oder
auch Designerkraftstoffe, sind Biokraftstoffe der 2. Generation. BtL-Kraftstoffe zeichnen
69 Vgl. KUHN, J. (2007), S. 7. 70 Vgl. KAMLAGE, K. (2001), S. 7. 71 Vgl. PRESSE- UND INFORMATIONSDIENST DER BUNDESREGIERUNG (2004), S. 193.
3 Theoretische Grundlagen
29
sich durch ein besonders hohes CO2-Minderungspotenzial von über 90 % und die
Kompatibilität mit der heutigen Verteilungsinfrastruktur für Mineralölkraftstoffe aus. BtL-
Kraftstoffe sind noch nicht am Markt verfügbar und in ihren Produktionskosten noch
deutlich höher als die Biokraftstoffe der 1. Generation, Biodiesel und Bioethanol.72
BtL-Kraftstoffe werden in einem mehrstufigen thermo-chemischen Prozess über das
Zwischenprodukt Synthesegas hergestellt (s. Abb. 12 und Anhang A) und unterschei-
den sich damit deutlich von physikalisch-chemisch hergestelltem Biodiesel und bio-
chemisch erzeugtem Bioethanol. Aufgrund dieses Zwischenschrittes kann aus Bio-
masse eine Vielzahl hochqualitativer flüssiger und gasförmiger Kraftstoffe wie z.B. Fi-
scher-Tropsch-Benzin (FT-Benzin), Fischer-Tropsch-Diesel (FT-Diesel), Dimethylether
(DME), Wasserstoff, Methanol oder Methan erzeugt werden.73 In dieser Arbeit werden
unter BtL-Kraftstoffen jedoch ausschließlich FT-Benzin und FT-Diesel verstanden.
Rohstof faufbereitung
Produktaufbereitung
Vergasung
Gasreinigung und -konditionierung
Fischer-Tropsch-Synthese
Biomasse
BtL-Kraftstoff
Abb. 12 Schema des Herstellungsprozesses von
Biomass-to-Liquid-Kraftstoffen74
72 Vgl. BUNDESMINISTERIUM FÜR VERBRAUCHERSCHUTZ, ERNÄHRUNG UND LANDWIRTSCHAFT
(BMVEL) (2005), S. 32, DEUTSCHE ENERGIE-AGENTUR GMBH (DENA) (2006), S. 4, LINßEN, J., WALBECK, M. (2006), S. 194, SCHMITZ, N., HENKE, J., KLEPPER, G. (2006), S. 52 f. und WELTZIN, M. (2006), S. 8.
73 Vgl. BEHRENDT, F., NEUBAUER, Y. (2006), S. 151, SCHINDLER, V. (2006), S. 19, STUCKI, S., BIOLLAZ, S. (2001), S. 310 und VOGEL, A., REICHMUTH, M., KALTSCHMITT, M. (2005), S. 65.
74 Eigene Darstellung in Anlehnung an: FACHAGENTUR NACHWACHSENDE ROHSTOFFE E.V. (FNR) (2007 b) und SCHAUB, G., UNRUH, D., ROHDE, M. (2004), S. 353.
3 Theoretische Grundlagen
30
Der erste Herstellungsschritt ist die Aufbereitung der bereitgestellten Biomasse in Form
von Trocknung und Zerkleinerung. Als Biomasse dienen dabei alle Arten organischer
Materialien, wie z.B. Energie- oder Kurzumtriebspflanzen, aber auch Abfälle der Nah-
rungsmittelproduktion, der Holzverarbeitung, Teile des Siedlungsabfalls oder marine
Biomasse. Hierdurch ergibt sich ein besonders breites und geografisch relativ unab-
hängiges Rohstoffpotenzial, dass jedoch wie auch bei allen anderen Biokraftstoffen
aufgrund der Grenzen der Verfügbarkeit von Biomasse beschränkt ist.75
Die anschließende Vergasung76 der biogenen Festbrennstoffe zu Synthesegas führt zu
einer weitestgehend vollständigen Umwandlung der Biomasse bzw. Verwertung der in
ihr gebundenen Energie, wodurch sich ein besonders hohes sog. technisches Brenn-
stoffpotenzial77 ergibt. Das erhaltene Synthesegas ist eine Mischung hauptsächlich aus
Wasserstoff (H2), Kohlenmonoxid (CO) und Kohlendioxid (CO2) und kann grundsätzlich
sowohl aus Biomasse, aber auch aus Erdgas (Gas-to-Liquid, GtL) oder Kohle (Coal-to-
Liquid, CtL) gewonnen werden. Die gesamte Verfahrensgruppe wird daher in der Lite-
ratur auch unter dem Begriff „XtL“ zusammengefasst.78
Im nächsten Herstellungsschritt wird das Synthesegas von Schwefel-, Stickstoff- und
anderen Schadstoffverbindungen gereinigt und zusätzlich durch Gaskonditionierung in
das gewünschte Wasserstoff-Kohlenmonoxid-Verhältnis gebracht. Hieran schließt sich
mit der Fischer-Tropsch-Synthese die eigentliche BtL-Kraftstoffherstellung an. Aus dem
Synthesegas werden dabei kurzkettige und längerkettige gesättigte Kohlenwasser-
stoffmoleküle synthetisiert.79
Trotz seiner bereits sehr hohen Qualität (u.a. schwefel- und aromatenfrei) muss der
BtL-Kraftstoff im Anschluss an die Synthese in einem letzten Schritt in einem klassi-
schen Raffinerieprozess noch weiter aufbereitet werden, um den Kraftstoffqualitäts-
ansprüchen sowohl heutiger als auch zukünftiger Verbrennungsmotoren gerecht zu
werden. Der BtL-Kraftstoff wird hierbei den für die Motoren optimalen Kraftstoffeigen-
schaften angepasst, so dass u.a. nur noch sehr geringe Abgas- und Rußpartikel-
75 Vgl. SCHAUB, G., UNRUH, D., ROHDE, M. (2004), S. 352 und SCHINDLER, V. (1997), S. 163. 76 Vergasungstechnologien lassen sich grundsätzlich in vier Kategorien unterteilen: Festbett-
vergasung, Wirbelschichtvergasung, Flugstromvergasung oder eine Kombination der Verfah-ren; siehe hierzu weiterführend: RUDLOFF, M. (2005), S. 75.
77 Das technische Brennstoffpotenzial beschreibt den Anteil der insgesamt verfügbaren Bio-masse, welcher unter Berücksichtigung der gegebenen technischen Restriktionen energe-tisch nutzbar ist (vgl. VOGEL, A., REICHMUTH, M., KALTSCHMITT, M. (2005), S. 57).
78 Vgl. BEHRENDT, F., NEUBAUER, Y. (2006), S. 151, SCHINDLER, V. (1997), S. 163, STUCKI, S., BIOLLAZ, S. (2001), S. 309 und VOGEL, A., REICHMUTH, M., KALTSCHMITT, M. (2005), S. 70.
79 Vgl. FACHAGENTUR NACHWACHSENDE ROHSTOFFE E.V. (FNR) (2007) und SCHAUB, G., UNRUH, D., ROHDE, M. (2004), S. 353.
3 Theoretische Grundlagen
31
emissionen bei der motorischen Verbrennung entstehen. Der Brennwert von BtL-
Kraftstoffen liegt bei 43,9 MJ/kg80.81
In Tabelle 4 sind die wichtigsten Vor- und Nachteile von BtL-Kraftstoffen zusammenge-
fasst.
Tab. 4 Vor- und Nachteile von Biomass-to-Liquid-Kraftstoffen82
Vorteile
− Sehr breite Basis an biogenen Energieträgern als Ausgangsmasse nutzbar
− Besonders hohes technisches Brennstoffpotenzial
− Hochqualitativer Kraftstoff mit klar definierbaren Eigenschaften
− Herstellungserfahrung mit Vergasungs- und Syntheseverfahren bei fossilen Einsatzstoffen
− Mit den konventionellen Mineralölkraftstoffen kompatibel
− Problemlose Vertreibung über die vorhandene Infrastruktur
− Für heutige und zukünftige Kraftfahrzeuge geeignet
Nachteile
− Komplexer und energieintensiver Herstellungsprozess
− Herstellungsverfahren für biogene Einsatzstoffe noch nicht ausgereift
− Hohe Investitionskosten
− Begrenzte Verfügbarkeit von Biomasse
In Dieselmotoren kann BtL-Kraftstoff in Reinform oder als Mischung mit einem beliebi-
gen Anteil ohne motorische Anpassungen verwendet werden. Als Ottokraftstoff kann
BtL-Kraftstoff nur nach zusätzlichen Konditionierungsschritten eingesetzt werden.83
Der theoretische Wandlungswirkungsgrad bei der Herstellung von BtL-Kraftstoffen liegt
bei bis zu 60 %. Momentan werden – abhängig von dem exakten Herstellungsverfah-
ren – jedoch noch nur deutlich geringere Umwandlungswirkungsgrade realisiert, was
eine weitere Erforschung und Entwicklung der genauen Herstellungsverfahren erfor-
derlich macht.84
80 Der Brennwert von Dieselkraftstoff liegt bei 43,1 MJ/kg und der von Ottokraftstoff ebenfalls
bei 43,9 MJ/kg (vgl. FACHAGENTUR NACHWACHSENDE ROHSTOFFE E.V. (FNR) (2007 a)). 81 Vgl. BARTSCH, C. (2004), S. 281, BEHRENDT, F., NEUBAUER, Y. (2006), S. 152, DEUTSCHE
ENERGIE-AGENTUR GMBH (DENA) (2006), S. 6, SCHINDLER, V. (2006), S. 19, SCHMITZ, N., HENKE, J., KLEPPER, G. (2006), S. 52 und VOGEL, A., REICHMUTH, M., KALTSCHMITT, M. (2005), S. 70 f..
82 Quelle: SCHINDLER, J. (2005), SCHMITZ, N., HENKE, J., KLEPPER, G. (2006), S. 21 und 53 ff. und VOGEL, A., REICHMUTH, M., KALTSCHMITT, M. (2005), S. 70.
83 Vgl. BARTSCH, C. (2004), S. 280 und SCHMITZ, N., HENKE, J., KLEPPER, G. (2006), S. 52 ff.. 84 Vgl. VOGEL, A., REICHMUTH, M., KALTSCHMITT, M. (2005), S. 70 f..
3 Theoretische Grundlagen
32
3.2.2 Wasserstoff
Wasserstoff ist ein chemisches Element mit dem Symbol H, welches für das lateinische
Wort hydrogenium steht. Hydrogenium leitet sich aus dem altgriechischen hydōr für
„Wasser“ und gignomai für „werden“ bzw. „entstehen“ ab und kann dementsprechend
mit „Wassererzeuger“ oder „Wasserbildner“ übersetzt werden. Wasserstoff kommt in
der Natur fast ausschließlich in gebundener Form vor allem im Wassermolekül H2O
vor. Elementarer Wasserstoff (H2) hat eine Dichte von 0,09 kg/m3 und ist unter Nor-
malbedingungen85 gasförmig.86
Wasserstoff ist kein Primärenergieträger, sondern ein von der Primärenergiequelle
unabhängiger Sekundärenergieträger bzw. Energiespeicher. Hieraus ergibt sich die
Chance, regenerative Primärenergien87, die in Form von Elektrizität oder Wärme nutz-
bar gemacht werden, CO2-neutral in Wasserstoff zu speichern. In der mobilen Anwen-
dung kann Wasserstoff unter Freisetzung geringer Mengen Stickoxide direkt in
Wasserstoff-Verbrennungsmotoren oder sogar emissionsfrei in einer Kombination aus
Brennstoffzelle und Elektromotor bei einem gleichzeitig höheren Wirkungsgrad von
60 % bis 80 %88 eingesetzt werden. Mit Wasserstoff als Kraftstoff ist somit eine nach-
haltige und CO2-neutrale Kraftstoffbereitstellung über den gesamten Erzeugungs- und
Verbrennungsprozess möglich.89
Wasserstoff kann zentral oder dezentral prinzipiell aus allen wasserstoffhaltigen Aus-
gangsmaterialien unter Energieaufwand hergestellt werden. Die drei nachstehenden
Erzeugungspfade sind dabei besonders wichtig: 90
1. Elektrolyse aus Wasser mit elektrischem Strom
2. Reformierung von wasserstoffhaltigen Gasen wie Erdgas oder Biogas
3. Vergasung von z.B. Biomasse oder Kohle.
85 25 °C und 1013 hPa. 86 Vgl. BEHRENDT, F., NEUBAUER, Y. (2006), S. 155 und GEITMANN, S. (2005), S. 88 f.. 87 Zu den regenerativen Primärenergien gehören Sonnen-, Wind- und Wellenenergie, Wasser-
kraft und Erdwärme. 88 Der Wirkungsgrad eines Ottomotors beträgt etwa 20 %, der eines guten Dieselmotors etwa
50 % (vgl. GROLIK, B., KOPP, J. (2003), S. 12 f.). 89 Vgl. DEUTSCHER WASSERSTOFF- UND BRENNSTOFFZELLEN-VERBAND E.V. (DWV) (2004), S. 4 f.
und 10, GROLIK, B., KOPP, J. (2003), S. 12 f ., LINßEN, J., WALBECK, M. (2006), S. 194 PRESSE- UND INFORMATIONSDIENST DER BUNDESREGIERUNG (2004), S. 174 und SCHLECHT, L. (2005), S. 29.
90 Vgl. DEUTSCHER WASSERSTOFF- UND BRENNSTOFFZELLEN-VERBAND E.V. (DWV) (2004), S. 10, EUROPÄISCHE KOMMISSION (2003), S. 25 und PRESSE- UND INFORMATIONSDIENST DER BUNDESREGIERUNG (2004), S. 174.
3 Theoretische Grundlagen
33
Für die drei Hauptpfade91 gibt es verfahrensabhängig verschiedene Erzeugungsunter-
pfade. Diese ergeben sich aus den unterschiedlichen Energiequellen zur Erzeugung
elektrischen Stroms für die Elektrolyse, der Möglichkeit auch feste und flüssige fossile
Energieträger wie Kohle oder Erdöl in wasserstoffhaltige Gase zu konvertieren und
anschließend zu reformieren sowie der Vergasbarkeit verschiedenster Biomassearten.
Die direkte Reformierung von Erdgas sowie die Vergasung und anschließende Refor-
mierung von festen oder flüssigen Primärenergieträgern stehen dabei in direkter Kon-
kurrenz zu der Direktverwendung der Primärenergieträger als Kraftstoff. Die Vergasung
und anschließende Reformierung von Biomasse konkurriert mit der Erzeugung von
BtL-Kraftstoffen. Besonders nachhaltig und nahezu CO2-neutral sind die Wasserstoff-
erzeugungspfade der Elektrolyse aus Wasser und der Vergasung von Biomasse, so-
fern die zur Wasserstofferzeugung benötigte Energie mit Hilfe erneuerbarer Energien
erzeugt wurde. Die heutige Weltproduktion von rund 600 Mrd. m3 (ca. 45 Mio. t) Was-
serstoff wird jedoch noch zu rund 48 % aus Erdgas mittels Reformierung, zu 30 % aus
Vergasung von Erdöl, zu 18 % aus Vergasung von Kohle und nur zu 4 % mittels Elekt-
rolyse aus Wasser und damit fast ausschließlich aus fossilen Primärenergieträgern
gewonnen. Dies zeigt, dass z.Z. weder das Herstellungsverfahren der Elektrolyse aus
Wasser noch das der Vergasung von Biomasse technisch ausgereift und am Markt
etabliert sind.92
Die Speicherung des gewonnenen Wasserstoffs erfolgt derzeit i.d.R. im flüssigen Zu-
stand in Flüssigtanks bei Temperaturen unter -253 °C als Liquid Hydrogen (LH2), ver-
einzelt aber auch im gasförmigen Zustand in Druckgasflaschen bei einem Druck von
700 bar als Compressed Gaseous Hydrogen (CGH2).93 Neben der leichteren Transpor-
tierbarkeit von flüssigem Wasserstoff mit z.B. Tanklastkraftwagen beträgt auch die
Energiedichte im flüssigen Aggregatszustand mit ρf = 70,8 g/l ein Vielfaches der Ener-
giedichte von gasförmigem Wasserstoff (ρg = 1,34 g/l), selbst wenn dieser komprimiert
91 Weitere Erzeugungspfade für die Herstellung von elementarem Wasserstoff sind der Ther-
mochemische Kreisprozess mit Hilfe kostengünstiger Hochtemperaturwärme aus z.B. Kern- oder Sonnenenergie sowie die biologische Erzeugung mit Hilfe von Algen und Bakterien. Beide Technologien befinden sich jedoch noch in der Forschung- und Entwicklungsphase (vgl. EUROPÄISCHE KOMMISSION (2003), S. 25).
92 Vgl. BEHRENDT, F., NEUBAUER, Y. (2006), S. 155, DEUTSCHER WASSERSTOFF- UND BRENNSTOFFZELLEN-VERBAND E.V. (DWV) (2004), S. 10 und PRESSE- UND INFORMATIONSDIENST DER BUNDESREGIERUNG (2004), S. 174 und 193.
93 Weitere, jedoch noch nicht ausgereifte und daher nicht für eine größere Anwendung geeig-nete Wasserstoffspeichermöglichkeiten sind die Speicherung als Metallhydride und als Chemische Hydride (vgl. EUROPÄISCHE KOMMISSION (2003), S. 26).
3 Theoretische Grundlagen
34
ist. Massenbezogen besitzt Wasserstoff mit einem Brennwert von 120 MJ/kg die höch-
ste Energiedichte aller Energieträger.94
Die Speicherung als Flüssigwasserstoff erfordert jedoch einen besonders hohen Ener-
gieaufwand, der mit einem gegenüber anderen Speichertechnologien erhöhten Primär-
energiebedarf verbunden ist. Eine Speicherung in Form von CGH2 ist daher sowohl
aus wirtschaftlicher als auch aus energie- und umweltpolitischer Sicht erstrebenswert.
Das in Europa von der Industrie für den Transport von CGH2 genutzte Wasserstoff-
Pipeline-Netz hat jedoch bisher lediglich eine Gesamtlänge von ca. 1100 km und ist
damit für eine flächendeckende Wasserstoffversorgung nicht ausreichend. Eine flä-
chendeckende Erzeugungs-, Speicher- und Verteilungsinfrastruktur für Flüssig- oder
Druckwasserstoff besteht weltweit bisher nur vereinzelt im Rahmen von Pilot- und De-
monstrationsprojekten.95 Ein flächendeckender Wasserstoffinfrastrukturaufbau erfor-
dert sehr hohe Kapitalinvestitionen und stellt daher die Hauptherausforderungen bei
der Einführung von Wasserstoff als Kraftstoff dar.
In Tabelle 5 sind die wichtigsten Vor- und Nachteile von Wasserstoff als Kraftstoff zu-
sammengefasst.
Tab. 5 Vor- und Nachteile von Wasserstoff als Kraftstoff 96
Vorteile
− Kraftstoff mit hoher Qualität
− Geringe nutzungsseitige Emissionen
− Kann praktisch aus allen fossilen und erneuerbaren Primärenergiequellen hergestellt werden
− Erzeugungstechnologien auf Basis fossiler Energieträger zum Teil vorhanden
− Elektrolyse überall dort möglich, wo Strom und Wasser zur Verfügung stehen
− Geeignet für konventionelle Verbrennungsmotoren und Brennstoffzellen in Kombination mit Elektromotoren
− Durch Brennstoffzellentechnologie direkt verstrombar und dadurch hocheffizient
− Erlaubt gleitenden Übergang von fossilen auf erneuerbare Energien
94 Vgl. BEHRENDT, F., NEUBAUER, Y. (2006), S. 155, DEUTSCHER WASSERSTOFF- UND
BRENNSTOFFZELLEN-VERBAND E.V. (DWV) (2004), S. 9, EUROPÄISCHE KOMMISSION (2003), S. 26, GEITMANN, S. (2005), S. 92 und PRESSE- UND INFORMATIONSDIENST DER BUNDESREGIERUNG (2004), S. 174 und 193.
95 Vgl. EUROPÄISCHE KOMMISSION (2003), S. 20 und 27 und WUPPERTAL INSTITUT FÜR KLIMA UMWELT ENERGIE (WI), DEUTSCHES ZENTRUM FÜR LUFT- UND RAUMFAHRT (DLR), INSTITUT FÜR ENERGIE UND UMWELTFORSCHUNG (IFEU) (2006), S. 107 f..
96 Quelle: DEUTSCHER WASSERSTOFF- UND BRENNSTOFFZELLEN-VERBAND E.V. (DWV) (2007), S. 10, SCHINDLER, J. (2005) und VOGEL, A., REICHMUTH, M., KALTSCHMITT, M. (2005), S. 71.
3 Theoretische Grundlagen
35
Nachteile
− Volumenbezogen sehr geringe Energiedichte
− Energieintensive Kühlung oder Komprimierung für wirtschaftliche Speicherung und effizienten Transport erforderlich
− Nutzungssysteme sind mit derzeitigen Systemen nicht kompatibel
− Neue kostenintensive Infrastruktur zur Erzeugung und Bereitstellung notwendig
− Leichte Modifizierung herkömmlicher Verbrennungsmotoren erforderlich
− Geringer Wirkungsgrad in Verbrennungsmotoren
− Wandlung von Produktgasen zu Wasserstoff bisher nur mit fossilen Energieträgern großtech-nisch realisiert
Bis zur großindustriellen Wasserstoffherstellung und Einführung von Wasserstoff als
Kraftstoff sind jedoch noch ähnlich wie bei der Herstellung von BtL-Kraftstoffen auf-
wändige Forschungs- und Entwicklungsanstrengungen notwendig. Hierbei und bei der
Entwicklung einer erfolgsversprechenden Markteinführungsstrategie für diese beiden
Kraftstoffe ist eine Analyse früherer Markteinführungen in vergleichbaren Situationen
hilfreich.
4 Analyse früherer Markteinführungen
36
4 Analyse früherer Markteinführungen
Dieses Kapitel dient der Analyse früherer Markteinführungen neuer Kraftstoffe in Euro-
pa, schwerpunktmäßig in Deutschland, sowie in Abhängigkeit vom Kraftstoff auch in
den USA und in Brasilien. Exemplarisch wird hierzu in Abschnitt 4.1 zunächst die
Markteinführung von bleifreiem Benzin beschrieben, wobei im Einzelnen auf die Ursa-
chen und Förderer sowie das interdisziplinäre Vorgehen von Politik, Wirtschaft und
Wissenschaft bei der Markteinführung eingegangen wird. Im Anschluss werden aus der
Einführung Erkenntnisse für die Einführung zukünftiger Kraftstoffe gezogen. In Ab-
schnitt 4.2 erfolgt anschließend die analoge Darstellung der Markteinführung von Er-
dgas, bevor in Abschnitt 4.3 unter gleichen Gesichtspunkten auf die Markteinführung
von Biodiesel und Bioethanol eingegangen wird. Auch aus den Markteinführungen die-
ser Kraftstoffe werden im jeweiligen Abschnitt Erkenntnisse für Einführungsstrategien
zukünftiger Kraftstoffe gezogen.
4.1 Einführung von bleifreiem Benzin
Die meisten Länder der Welt haben seit vielen Jahren bleifreies Benzin eingeführt. In
Westeuropa darf seit der Jahrtausendwende sogar ausschließlich nur noch bleifreies
Benzin für Kraftfahrzeuge verwendet werden. Gemäß einem Beschluss auf dem Welt-
gipfel für nachhaltige Entwicklung der Vereinten Nationen 2002 in Johannesburg soll
Bleibenzin in den kommenden Jahren weltweit komplett durch bleifreies Benzin ersetzt
werden. Bleifreies Benzin steht damit exemplarisch für die erfolgreiche weltweite Ein-
führung eines neuen Kraftstoffes bis zur totalen Marktdurchdringung.97
4.1.1 Ursachen und Förderer der Markteinführung von bleifreiem Benzin
Die Hauptgründe für die Einführung von bleifreiem Benzin waren sowohl neue Erkenn-
tnisse über die Gefährdung der menschlichen Gesundheit durch Blei als auch Umwelt-
aspekte. Blei und damit auch das im Ottokraftstoff seit den 1920er Jahren zur
Erhöhung der Klopffestigkeit verwendete Tetraethylblei (TEL) ist in höheren Konzentra-
tionen giftig und kann zu gesundheitlichen Schädigungen z.B. des Nerven- oder Herz-
Kreislaufsystems, aber auch zu einer Verminderung der Fortpflanzungsfähigkeit füh-
ren.98 Anfang der 1970er Jahre wurde bekannt, dass der menschliche Körper deutlich
97 Vgl. MOSIMANN, M. et al. (2002), S. 203. 98 Vgl. BUNDESAMT FÜR GESUNDHEIT (BAG) (2005) und MINERALÖLWIRTSCHAFTSVERBAND E.V.
(MWV) (2001), S. 10.
4 Analyse früherer Markteinführungen
37
mehr Blei aus den Autoabgasen aufgenommen hatte, als bis dahin angenommen wur-
de.99 Heute liegen die Werte der Bleibelastung in den Innenstadtbereichen in Deutsch-
land bei gesundheitlich nicht gefährlichen 0,02-0,05 μg/m3.100
Gleichzeitig wuchs aufgrund des zunehmenden Waldsterbens der Druck von Wissen-
schaft und Öffentlichkeit auf die Regierungen sowie die Mineralöl- und Automobilkon-
zerne, der Luftverschmutzung mit Stickstoffoxiden (NOx), Kohlenmonoxid (CO),
Kohlenwasserstoffen (CH) und Schwefeldioxid (SO2) entgegenzuwirken. Dies führte
Mitte der 1980er Jahre in vielen Ländern in zunehmendem Maß zur Einführung des
Katalysators.101 In Deutschland verabschiedete die Bundesregierung 1984 ein Gesetz,
wonach ab 1989 nur noch Neuwagen mit Katalysator zugelassen und bereits vor die-
sem Zeitpunkt Fahrzeuge mit Katalysator steuermäßig begünstigt werden sollten.102
Blei lässt Fahrzeugkatalysatoren durch Inaktivierung der aus Edelmetallen (Platin,
Rhodium und Palladium) bestehenden aktiven Schicht oder durch Schädigung der zur
Regelung der Katalysatoren benötigten Lambda-Sonde unwirksam werden.103 Die Ein-
führung bleifeien Benzins war daher zwingend erforderlich. Anfängliche Bedenken
bzgl. evtl. Versorgungsengpässe bei einer vorerst alleinigen Kraftstoffeinführung und
evtl. starker Benzinpreiserhöhungen stellten sich ebenso wie die Behauptungen eines
höheren Kraftstoffverbrauchs und möglicher Schädigungen des Motors schnell als un-
begründet heraus.104
4.1.2 Vorgehensweise bei der Markteinführung von bleifreiem Benzin
1971 verabschiedete die Bundesregierung der Bundesrepublik Deutschland das „Ge-
setz zur Verminderung von Luftverunreinigungen durch Bleiverbindungen in Ottokraft-
stoffen für Kraftfahrzeugmotoren“ (Benzinbleigesetz (BzBlG)), welches eine Senkung
des bis dahin geltenden Bleihöchstgehaltes von 0,60 g Pb/l auf 0,40 g Pb/l ab 1972
und eine weitere Reduzierung auf 0,15 g Pb/l ab 1976 vorsah.105 Von den gesetzlich
vorgesehenen Ausnahmebestimmungen für den Fall ernsthafter Versorgungsengpässe
oder nicht realisierbarer Anforderungen für die Mineralölindustrie wurde nur in sehr
99 Vgl. MOSIMANN, M. et al. (2002), S. 206. 100 Vgl. BAYRISCHES LANDESAMT FÜR UMWELTSCHUTZ (2002), S. 20. 101 Vgl. MOSIMANN, M. et al. (2002), S. 209. 102 Vgl. WESTDEUTSCHER RUNDFUNK (WDR) (2004). 103 Vgl. FISCHER, R., GSCHEIDLE, R., HEIDER, U. et al. (2004), S. 315 und ROBERT BOSCH
GMBH (2003), S. 318. 104 Vgl. MOSIMANN, M. et al. (2002), S. 208. 105 Vgl. REDERS, K. et al. (1989), S. 6.
4 Analyse früherer Markteinführungen
38
geringem Umfang Gebrauch gemacht.106 1978 folgte eine EG-Richtlinie zur Anglei-
chung der Rechtsvorschriften der EG-Mitgliedstaaten über den Bleigehalt des Ben-
zins.107
1983 wurde in Deutschland von der Regierung die Einführung bleifreien Benzins mit
einem Bleigehalt von unter 0,013 g Pb/l beschlossen. Der Beschluss wurde von der
Mineralölindustrie in Abstimmung mit der Automobilindustrie ab 1985 unter hohen In-
vestitionen in die Raffinerien und den Aufbau eines flächendeckenden Tankstellennet-
zes für bleifreies Benzin umgesetzt. Die Raffinerien mussten dabei zwar i.d.R. nicht
vollständig neu aufgebaut, jedoch zu großen Teilen stark umgebaut werden, um im
Zuge des für die Herstellung von bleifreiem Benzin veränderten Raffinationsprozesses
eine ohne die Zugabe von TEL ausreichend hohe Oktanzahl zu erzielen und so den
Ansprüchen der Automobilhersteller gerecht zu werden. Größere motortechnische
Veränderungen sowie deren Erprobung in Pilot- oder Demonstrationsprojekten waren
daher seitens der OEMs nicht erforderlich. Auch die Transport-, Lager- und Tankstel-
leninfrastruktur musste nicht neu entwickelt oder aufwändig den spezifischen neuen
Kraftstoffeigenschaften angepasst werden, sondern nur ergänzend zu der Verteilungs-
infrastruktur von Bleibenzin in Form von z.B. separaten Lagertanks oder Zapfsäulen
aufgebaut werden. Aufgrund dieser Tatsache konnte bleifreies Benzin bereits zu Be-
ginn des Jahres 1986 an jeder dritten Tankstelle in Deutschland getankt werden.108 Der
wirtschaftliche Wert der Einführung von bleifreiem Benzin war trotz dieser Neuinvesti-
tionen verhältnismäßig gering, da durch die Substitution des verbleiten Benzins durch
das bleifreie Benzin kein neuer Wirtschaftsbereich mit größeren neuen Kraftstoffher-
stellungs- und Kraftfahrzeugtechnologien geschaffen wurde.
Ebenfalls 1983 beschloss die Bundesregierung in einem Grundsatzentscheid, ab 1986
nur noch Neuwagen zuzulassen, die mit bleifreiem Benzin fahren konnten sowie alle
Fahrzeuge steuerlich zu begünstigen, die mit bleifreiem Benzin betrieben wurden.109
Durch die EG-Richtlinie 85/210/EWG wurden kurze Zeit später auch die anderen EG-
Mitgliedsstaaten dazu verpflichtet, ab 1989 unverbleites Benzin zur Verfügung zu stel-
len. Vor allem für die Länder Südeuropas bedeutete dies eine große Herausforderung,
da hier, wie z.B. in Frankreich, Italien, Spanien und Portugal, der Anteil des unverblei-
106 Vgl. MOSIMANN, M. et al. (2002), S. 205. 107 Vgl. MINERALÖLWIRTSCHAFTSVERBAND E.V. (MWV) (2001), S. 11. 108 Vgl. MINERALÖLWIRTSCHAFTSVERBAND E.V. (MWV) (1986), S. 6 und 10 f.. 109 Vgl. BAYRISCHES LANDESAMT FÜR UMWELTSCHUTZ (2002), S. 6 und MOSIMANN, M. et al.
(2002), S. 206.
4 Analyse früherer Markteinführungen
39
ten Benzins am jeweiligen Kraftstoffgesamtverbrauch bis dahin noch unter 1 % lag. Die
Qualitätsstandards bleifreien Benzins sowie die Pflicht, es als solches eindeutig bei der
Abgabe an der Tankstelle zu kennzeichnen, wurden in der bis heute gültigen Norm EN
228 europaweit geregelt.110
Seit 1998 darf in Deutschland ausschließlich nur noch bleifreies Benzin vertrieben wer-
den. Für die übrigen EU-Mitgliedsstaaten besteht seit dem Jahr 2000 – mit zeitlich be-
grenzten Ausnahmen für die Mittelmeerländer – ein Bleibenzinverbot. Für ältere Ver-
brennungsmotoren, die aufgrund von Materialeigenschaften auf Blei im Benzin ange-
wiesen sind, wurde ein sog. Bleiersatz entwickelt, der dem Benzin nachträglich zur
Schutzfunktion zugegeben werden kann. Der Bleigehalt in heutigem bleifreiem Benzin
ist im Sinne eines Toleranzwertes für Verunreinigungen auf 0,005 g Pb/l limitiert.111 Der
Verlauf der Marktdurchdringung von bleifreiem Benzin auf deutscher und europäischer
Ebene ist in Abbildung 13 und 14 grafisch dargestellt.
0 %
10 %
20 %
30 %
40 %
50 %
60 %
70 %
80 %
90 %
100 %
1986 1988 1990 1992 1994 1996 1998 2000
Bleifreies Benzin Verbleites Benzin
1986: Neuwagen-zulassung nur noch
für Bleifrei-Pkw
1998: Bleibenzinverbot in Deutschland
1989: Neuwagen-zulassung nur noch
mit Katalysator
Abb. 13 Marktdurchdringung von bleifreiem Benzin in Deutschland112
In Deutschland dauerte die Marktdurchdringung von bleifreiem Benzin insgesamt rund
12 Jahre. Die größten Anteilszugewinne verzeichnete bleifreies Benzin dabei zu Be- 110 Vgl. BAYRISCHES LANDESAMT FÜR UMWELTSCHUTZ (2002), S. 4 und REDERS, K. et al. (1989),
S. 7. 111 Vgl. BAYRISCHES LANDESAMT FÜR UMWELTSCHUTZ (2002), S. 4,
MINERALÖLWIRTSCHAFTSVERBAND E.V. (MWV) (2001), S. 10 f. und MOSIMANN, M. et al. (2002), S. 207.
112 Eigene Darstellung und Berechnung, Quelle: EUROPÄISCHE KOMMISSION (2008 b).
4 Analyse früherer Markteinführungen
40
ginn seiner Einführung, so dass bereits nach zweieinhalb Jahren mehr bleifreies Ben-
zin als verbleites Benzin verkauft wurde. In der Europäischen Union (EU 15) verlief die
Marktdurchdringung von bleifreiem Benzin etwas langsamer und dauerte insgesamt
etwa 20 Jahre. Die Marktdurchdringung erfolgte dabei relativ linear, da sich die sehr
unterschiedlichen Absatzmengen von bleifreiem Benzin innerhalb der einzelnen Länder
durch die kumulierte Betrachtung der 15 EU-Mitgliedsstaaten ausgleichen. Seit 1992
wird in der Europäischen Union mehr bleifreies Benzin als verbleites Benzin verkauft.
0 %
10 %
20 %
30 %
40 %
50 %
60 %
70 %
80 %
90 %
100 %
1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004
Bleifreies Benzin Verbleites Benzin
2000: EU-weitesBleibenzinverbot
1989: Alle EG-Mitglieds-länder müssen bleifreies
Benzin einführen
Abb. 14 Marktdurchdringung von bleifreiem Benzin in der EU 15113
Bei der gesetzlich verpflichtenden Einführung bleifreien Benzins in den EG-
Mitgliedsstaaten 1989 machte bleifreies Benzin in Europa einen Anteil von insgesamt
unter 30 % aus. In den USA besaß bleifreies Benzin zu diesem Zeitpunkt bereits einen
Marktanteil von rund 82 %114.115 Dies lag u.a. daran, dass die USA eine Doppelstrate-
gie zur Einführung bleifreien Benzins verfolgten. Die Strategie sah zum einen eine in
Bezug auf die Menge und Qualität ausreichende Bereitstellung von bleifreiem Benzin
seitens der Mineralölkonzerne sowie Grenzwerte für den Bleigehalt des bis 1996 in
abnehmendem Maß weiterhin angebotenen Bleibenzins vor. Darüber hinaus wurde in
den USA 1982 ein Bleizertifikathandel eingeführt, über den Mineralölkonzerne unter-
schiedlich schnelle Entwicklungsfortschritte bei der Reduzierung des Bleigehaltes in 113 Eigene Darstellung und Berechnung, Quelle: EUROPÄISCHE KOMMISSION (2008 b). 114 In Japan machte der Anteil unverbleiten Ottokraftstoffs am Gesamtbenzinverbrauch sogar
schon 100 % aus (vgl. REDERS, K. et al. (1989), S. 9). 115 Vgl. REDERS, K. et al. (1989), S. 9.
4 Analyse früherer Markteinführungen
41
einzelnen Raffinerien über ein Punktesystem ausgleichen konnten. Gleichzeitig bot
dieses System den Unternehmen den Anreiz, besonders innovativ zu sein und den
Bleigehalt schneller als vom Gesetzgeber gefordert zu reduzieren. Die dadurch ge-
sammelten Gutschriften konnten anschließend gewinnbringend an andere Unterneh-
men verkauft werden. Im Gegensatz zu Deutschland regelten die USA die Preisdiffe-
Preisdifferenz zwischen verbleitem und unverbleitem Benzin jedoch nicht. Dies führte
dazu, dass in den USA jahrelang Millionen von Kraftfahrzeugen, die mit einem Kataly-
sator ausgerüstete waren, aufgrund von Marketingstrategien der Kraftstoffeinzelhänd-
ler, durch welche Bleibenzin billiger angeboten wurde als bleifreies Benzin, mit
Bleibenzin betrieben und dadurch in ihrer Wirkung weniger wirksam bzw. vollständig
wirkungslos wurden.116
4.1.3 Erkenntnisse aus der Einführung von bleifreiem Benzin
Anhand des Vorgehens und der einzelnen Handlungsmaßnahmen bei der Markteinfüh-
rung von bleifreiem Benzin lässt sich erkennen, dass bleifreies Benzin mit Hilfe der
Massenmarktstrategie in Deutschland eingeführt wurde. Eine besonders wichtige Rolle
nahm dabei der Staat ein, welcher durch die Erlassung von Gesetzen langfristig ver-
lässliche Rahmenbedingungen für die anderen Marktteilnehmer geschaffen hat. Nur
aufgrund der durch die Gesetzgebung gesicherten zukünftigen Marktentwicklung war-
en die Mineralöl- und Automobilindustrie dazu in der Lage, relativ risikoarm eine für die
Massenmarktstrategie benötigte ausreichend große Kraftstoffproduktions- und Tank-
stelleninfrastruktur für bleifreies Benzin im Vorfeld der tieferen Marktdurchdringung
aufzubauen bzw. die vorhandenen Kapazitäten entsprechend umzurüsten. Vor allem
der bereits 1983 getroffene ordnungspolitische Beschluss, ab 1986 nur noch Neuwa-
gen zuzulassen, die mit bleifreiem Benzin fahren konnten, trug mit zu der schnellen
und vorzeitigen Bereitstellung von bleifreiem Benzin an den Tankstellen bei. Den End-
verbrauchern wurde somit bei Inkrafttreten der Gesetzgebung bereits ein flächende-
ckendes Tankstellennetz mit bleifreiem Benzin angeboten, was die Einführung weiter
beschleunigte. Um der Industrie die Chance zu geben, auch während der Umrüstung
bereits von Einnahmen durch den Absatz von bleifreiem Benzin zu profitieren, wurde
der Konsum von bleifreiem Benzin mit Beginn der Umrüstungsmaßnahmen durch zu-
sätzliche Anreize überwiegend in Form von Steuerermäßigungen gefördert. Eine Über-
sicht der insgesamt im Rahmen der Massenmarktstrategie getroffenen Handlungs-
116 Vgl. MOSIMANN, M. et al. (2002), S. 205 ff..
4 Analyse früherer Markteinführungen
42
maßnahmen zur Einführung von bleifreiem Benzin in Deutschland ist in Tabelle 6 dar-
gestellt.
Tab. 6 Im Rahmen der Massenmarktstrategie getroffene Handlungsmaßnahmen zur Einführung von bleifreiem Benzin in Deutschland117
Getroffene Maßnahmen zur Einführung von bleifreiem Benzin realisiert
Steuerbegünstigung Steuerbefreiung ordnungspolitische Vorgaben Beimischungsquoten Normierung Vergünstigte Kredite Finanzierungszuschüsse zur Kraftfahrzeuganschaffung Realisierung von Demonstrationsanlagen zur Kraftstoffherstellung Realisierung von Demonstrationsprojekten für die Anwendung in Kraftfahrzeugen Demonstrationsprojekte für die Anwendung im Flottenbetrieb Entwicklung neuer Kraftfahrzeugtechnologien Aufbau einer Infrastruktur für die Kraftstoffherstellung Aufbau einer Infrastruktur für den Transport und die Lagerung Aufbau einer Tankstelleninfrastruktur Öffentlichkeitsarbeit
4.2 Einführung von Erdgas als Kraftstoff
Erdgas hat sich als alternativer, aber nicht erneuerbarer Kraftstoff vor allem in den letz-
ten zehn Jahren auf dem Kraftstoffmarkt etabliert. Heute wird Erdgas in vielen Indust-
rienationen nahezu flächendeckend als Kraftstoff angeboten. Trotz dieses
Einführungserfolges ist der Marktanteil von Erdgas weltweit noch sehr gering. In
Deutschland beträgt er derzeit unter 0,5 % und stellt damit einen Nischenmarkt dar.118
4.2.1 Ursachen und Förderer der Markteinführung von Erdgas als Kraftstoff
Das gegenwärtig große Interesse an Erdgas als Kraftstoff ist auf mehrere Ursachen
zurückzuführen. Durch die Verwendung des global in Bezug auf die Reserven und
117 Eigene Darstellung. 118 Vgl. PRESSE- UND INFORMATIONSDIENST DER BUNDESREGIERUNG (2004), S. 192.
4 Analyse früherer Markteinführungen
43
Ressourcen in deutlich größeren Mengen vorkommenden Erdgases können die für
andere Industriezweige wichtigeren Erdölreserven und -ressourcen geschont und da-
mit länger genutzt werden.119 Darüber hinaus ist Erdgas geografisch weltweit gleich-
mäßiger verteilt als Erdöl, wodurch sich die weltwirtschaftliche Abhängigkeit von ein-
einzelnen, politisch teilweise instabilen Ländern verringert. Im Gegensatz insbesondere
zu den Biokraftstoffen der 1. Generation, die ebenfalls die Abhängigkeit von den erdöl-
fördernden Staaten reduzieren, benötigt Erdgas jedoch keine Anbauflächen und steht
daher als Rohstoffressource nicht wie z.B. Raps bei Herstellung von Biodiesel in Kon-
kurrenz zu anderen Anbaupflanzen.
Eine weitere Hauptursache für die Einführung von Erdgas als Kraftstoff besteht darin,
dass aufgrund der physikalischen und chemischen Eigenschaften von Erdgas bei der
Verbrennung geringere Abgasemissionen mit einem vor allem niedrigeren CO2-
Ausstoß als bei der Verbrennung von konventionellen Mineralölkraftstoffen entstehen.
Dies eröffnet kurzfristig besonders im Innenstadtverkehr die Chance einer starken Luft-
verbesserung und langfristig die Reduzierung des Treibhauseffektes.120
Aufgrund dieser Vorteile und vieler Ähnlichkeiten zwischen der Erdgas- und Wasser-
stoffinfrastruktur wird Erdgas als Kraftstoff von einem Großteil der Marktteilnehmer als
Brückentechnologie bis zur Einführung von Wasserstoff angesehen und daher für be-
sonders förderungswürdig befunden.121 Der wirtschaftliche Wert ist dabei aufgrund der
Neuartigkeit der verwendeten Technologien sehr hoch und bietet nicht nur für die das
Erdgas liefernden Energieunternehmen einen zusätzlichen Absatzmarkt.
4.2.2 Vorgehensweise bei der Markteinführung von Erdgas als Kraftstoff
1995 senkte die deutsche Bundesregierung die Mineralölsteuer auf Erdgas als Kraft-
stoff für alle Fahrzeuge im öffentlichen Straßenverkehr. Seitdem kann Erdgas zu einem
deutlich niedrigeren Preis auf dem Kraftstoffmarkt angeboten werden als konventionel-
le Mineralölkraftstoffe. 2006 wurde die Steuerbegünstigung im Rahmen des Energie-
steuergesetzes überarbeitet und bis zum Jahr 2018 festgeschrieben. Weitere monetäre
Förderungsmaßnahmen für Erdgas als Kraftstoff ergeben sich indirekt aus den sowohl
von der Regierung als auch oft von den Energieversorgern gewährten finanziellen Zu-
schüssen bei der Neuanschaffung eines Erdgasfahrzeuges oder der Umrüstung eines
herkömmlichen Kraftfahrzeuges auf Erdgas. Für Unternehmen, die ein Erdgasfahrzeug
119 Vgl. BUNDESANSTALT FÜR GEOWISSENSCHAFTEN UND ROHSTOFFE (2007), S. 6. 120 Vgl. BEUTLER, M., NAUMANN, M. (1998), S. 648. 121 Vgl. PRESSE- UND INFORMATIONSDIENST DER BUNDESREGIERUNG (2005), S. 27.
4 Analyse früherer Markteinführungen
44
für gewerbliche Zwecke kaufen wollen, werden darüber hinaus von manchen Banken
zinsgünstige Kredite zur Finanzierung der Fahrzeuge vergeben.122 Mit aufgrund dieser
steuerlichen Begünstigungen und Subventionsmaßnahmen hat sich der Erdgasfahr-
zeugbestand in Deutschland seit dem Jahr 2000 auf insgesamt knapp 55.000 mono-
und bivalente123 Erdgasfahrzeuge 2006 fast verzehnfacht (s. Abb. 15).124 Vor allem die
Anzahl der monovalenten Erdgasfahrzeuge ist dabei von rund 1.400 Erdgasfahrzeugen
im Jahr 2000 auf etwa 26.900 Erdgasfahrzeuge im Jahr 2006 stark gestiegen. Bivalen-
te Erdgasfahrzeuge waren insbesondere zu Beginn der Erdgaseinführung zur Sicher-
stellung einer von der Erdgasinfrastruktur unabhängigen Kraftstoffversorgung erfor-
derlich und haben dementsprechend im Jahr 2000 mit etwa 5.500 Fahrzeugen über-
wogen. Heute machen sie mit rund 28.000 Erdgasfahrzeugen nur noch rund die Hälfte
der gesamten Erdgasfahrzeuge in Deutschland aus.125
0
10.000
20.000
30.000
40.000
50.000
60.000
2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006
Anz
ahl d
er E
rdga
sfah
rzeu
ge
Gesamt Pkw Lkw Busse
Abb. 15 Entwicklung des Erdgasfahrzeugbestandes in Deutschland126
122 Vgl. GERL, B. (2002), S. 35, PRESSE- UND INFORMATIONSDIENST DER BUNDESREGIERUNG
(2004), S. 174 f. und TRÄGERKREIS ERDGASFAHRZEUGE (2008). 123 Monovalente Erdgasfahrzeuge werden nur mit Erdgas betrieben und haben teilweise einen
Nottank mit bis zu 15 Litern Benzin. Bivalente Erdgasfahrzeuge können sowohl mit Erdgas als auch mit Benzin fahren. Ist der Gasvorrat erschöpft, schaltet der Motor während der Fahrt automatisch auf Benzinbetrieb um. Hierdurch erhöht sich die Reichweite des Fahr-zeugs erheblich und es bestehen keine Versorgungsengpässe mit Erdgas.
124 Zum Vergleich: 2007 gab es in Deutschland insgesamt rund 55,5 Mio. Kraftfahrzeuge, davon ca. 46,5 Mio. Pkw und 2,6 Mio. Lkw (vgl. STATISTISCHES BUNDESAMT (2007)).
125 Vgl. BUNDESVERBAND DER GAS- UND WASSERWIRTSCHAFT E.V. (BGW) (2007). 126 Eigene Darstellung, Quelle: BUNDESVERBAND DER GAS- UND WASSERWIRTSCHAFT E.V. (BGW)
(2007). Die Statistik beinhaltet Mono- und bivalente Erdgasfahrzeuge.
4 Analyse früherer Markteinführungen
45
Auf die die einzelnen Fahrzeugklassen bezogen, hat besonders der Anteil der Erdgas-
Pkw stark zugenommen. Dies ist u.a. – wie auch die Zunahme der monovalenten Er-
dgasfahrzeuge – darauf zurückzuführen, dass Erdgas als Kraftstoff zunehmend flä-
chendeckend über die anfänglich lokal begrenzte Bereitstellung im Rahmen von Pilot-
und Demonstrationsprojekten hinaus auf dem Kraftstoffmarkt angeboten wird. Die
durch die Pilot- und Demonstrationsprojekte mit vor allem Bus- und Lkw-Flotten ge-
wonnenen Praxiskenntnisse und -erfahrungen bzgl. des Tankstellen- und Fahrzeugbe-
triebes haben dabei in Form von Verbesserungen und Weiterentwicklungen der
verwendeten Technologien mit zu dieser Entwicklung beigetragen.
Während die Anzahl der Erdgastankstellen in Deutschland im Jahr 2000 noch bei 122
lag (s. Abb. 16), betrug sie im Jahr 2006 bereits 642. Erdgas ist damit derzeit in
Deutschland bei einem Gesamttankstellenbestand von rund 15.000 öffentlichen Tank-
stellen an etwa jeder 20. Tankstelle erhältlich.127 Die Menge des an den Erdgastank-
stellen abgesetzten Erdgases nahm im gleichen Zeitraum in etwa proportional zu der
Anzahl der Erdgastankstellen zu. Die Absatzmenge Erdgas pro Tankstelle lag 2006
durchschnittlich bei ca. 130 Tonnen.
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
0
10.000
20.000
30.000
40.000
50.000
60.000
70.000
80.000
90.000
1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006
Anz
ahl d
er E
rdga
stan
kste
llen
Abs
atzm
enge
an
Erd
gas
[ t ]
Erdgasabsatz Erdgastankstellen
Abb. 16 Erdgasabsatz- und Erdgastankstellenentwicklung in Deutschland128
127 Vgl. MINERALÖLWIRTSCHAFTSVERBAND E.V. (MWV) (2006). 128 Eigene Darstellung, Quelle: BUNDESVERBAND DER GAS- UND WASSERWIRTSCHAFT E.V. (BGW)
(2008 a) und BUNDESVERBAND DER GAS- UND WASSERWIRTSCHAFT E.V. (BGW) (2008 b).
4 Analyse früherer Markteinführungen
46
Die Verwendung von Erdgas als Kraftstoff ist im Vergleich zu den konventionellen Mi-
neralölkraftstoffen jedoch noch mit deutlich höheren Kosten für den Motor, die Erdgas-
speicheranlage in Form von Drucktanks im Fahrzeug sowie die weitestgehend neu
aufzubauende Tankstellen- und Lagerinfrastruktur sowie deren Betrieb und Wartung
verbunden.129 Der Aufbau einer neuen Transportinfrastruktur für Erdgas ist hingegen
i.d.R. nicht erforderlich, da zu der Verteilung des Erdgases häufig auf das etablierte
Erdgas-Pipelinenetz zurückgegriffen werden kann. Das gasförmige Erdgas wird hierbei
an den an das Pipelinenetz angeschlossen Tankstellen „End of Pipe“ auf den notwen-
digen Speicherdruck komprimiert und anschließend als CNG in z.B. dauerfesten Gas-
flaschen gespeichert, bevor es über Hochdruckrohrleitungen zu den Abgabe-
einrichtungen der Tankstelle gefördert wird.130 Eine andere, weitaus energie- und kos-
tenintensivere Möglichkeit, das benötigte Erdgas an den Tankstellen bereit zu stellen,
besteht darin, Erdgas in gekühlten Zustand als LNG in Tankfahrzeugen zu den Tank-
stellen zu transportieren, wo es in hochisolierten Tanks gelagert wird, bevor es unter
Druck durch Verdampfen in CNG umgewandelt wird. Die hierfür benötigten Tanklast-
kraftwagen und Lagertechniken sind bereits aus der Kältegasindustrie bekannt.131
Unabhängig von dem Verfahren zur Bereitstellung des CNG für den Endverbraucher
wird durch die Verwendung von Erdgas als Kraftstoff ein weitestgehend neuer Wirt-
schaftszweig geschaffen, durch den u.a. zusätzliche neue Arbeitsplätze entstehen und
dessen oftmals neu entwickelten oder verbesserten Technologien gewinnbringend ex-
portiert werden können. Der wirtschaftliche Wert der Einführung von Erdgas als Kraft-
stoff ist daher um ein Vielfaches größer als der von Kraftstoffen, die keine neuen bzw.
modifizierten Motorenkonzepte oder eigenständige Tankstellen- und Lagerinfrastruktur
benötigen. Die Werbemaßnahmen und Demonstrationsprojekte seitens der Marktteil-
nehmer waren daher besonders in der Anfangsphase der Markteinführung entspre-
chend vielseitig und aufwändig, um Erdgasfahrzeuge und mit ihnen Erdgas als
Kraftstoff in der Öffentlichkeit möglichst bekannt zu machen und dadurch ein großes
Kundenpotenzial zu gewinnen.
129 Vgl. PRESSE- UND INFORMATIONSDIENST DER BUNDESREGIERUNG (2004), S. 172. 130 Siehe weiterführend die Animation: Das Funktionsprinzip der Erdgastankstelle, E.ON
RUHRGAS AG (2008). 131 Vgl. LINßEN, J., WALBECK, M. (2006), S. 193 und SCHINDLER, V. (1997), S. 102.
4 Analyse früherer Markteinführungen
47
4.2.3 Erkenntnisse aus der Einführung von Erdgas als Kraftstoff
Die Analyse der Markteinführung von Erdgas als Kraftstoff zeigt, dass Erdgas in
Deutschland aufgrund des hohen Neuheitsgrades des Kraftstoffes und der dazugehö-
renden Kraftfahrzeugtechnologie anhand der Nischenmarktstrategie eingeführt wurde.
Hierzu waren gegenüber einer Massenmarktstrategie erheblich mehr Handlungsmaß-
nahmen erforderlich (s. Tab. 7).
Tab. 7 Im Rahmen der Nischenmarktstrategie getroffene Handlungsmaßnahmen zur Einführung von Erdgas als Kraftstoff in Deutschland132
Getroffene Maßnahmen zur Einführung von Erdgas als Kraftstoff realisiert
Steuerbegünstigung Steuerbefreiung ordnungspolitische Vorgaben Beimischungsquoten Normierung Vergünstigte Kredite Finanzierungszuschüsse zur Kraftfahrzeuganschaffung Realisierung von Demonstrationsanlagen zur Kraftstoffherstellung Realisierung von Demonstrationsprojekten für die Anwendung in Kraftfahrzeugen Demonstrationsprojekte für die Anwendung im Flottenbetrieb Entwicklung neuer Kraftfahrzeugtechnologien Aufbau einer Infrastruktur für die Kraftstoffherstellung Aufbau einer Infrastruktur für den Transport und die Lagerung Aufbau einer Tankstelleninfrastruktur Öffentlichkeitsarbeit
Für die Auswahl der Nischenmärkte haben sich anfänglich als besonders geeignet die
Flottenbetriebe von Bussen, Lkw und anderen geografisch begrenzt betriebenen Fahr-
zeugflotten herausgestellt, da sie regelmäßig und zuverlässig Daten zur Weiterentwick-
lung der neuen Technologien liefern. Darüber hinaus wurde durch den Vertrieb
bivalenter Erdgasfahrzeuge für die Endkunden eine Möglichkeit geschaffen, den neuen
Kraftstoff und die damit verbundene neue Technologie anzunehmen, ohne gleichzeitig
Einbußen des Fahrkomforts hinnehmen zu müssen. Begleitet wurde die Einführung
von einer Vielzahl an vor allem staatlichen budgetierten und nicht budgetierte Subven-
132 Eigene Darstellung.
4 Analyse früherer Markteinführungen
48
tionen, durch die die Endkonsumenten zum Kauf der neuen Technologie animiert und
die Betreiber von mit Erdgas betriebenen Fahrzeugen in der Anwendung langfristig
unterstütz werden sollten. Die neue für die Bereitstellung von Erdgas an den Tankstel-
len benötigte Infrastruktur wurde hingegen nur im Rahmen von einigen Projekten staat-
lich subventioniert. In der Regel mussten die Unternehmen, welche die Transport-,
Lager- und Tankstelleninfrastruktur aufgebaut haben, für die Investitionskosten selbst
aufkommen. Trotz des zunehmend flächendeckenden Erdgasangebotes und der stei-
genden Erdgasfahrzeugzahl konnte sich Erdgas bisher nicht über die Verwendung
innerhalb des Nischenmarktes hinaus am Kraftstoffmarkt etablieren und damit auch
keine Änderung der Nischenmarktstrategie zu einer Massenmarktstrategie nach sich
ziehen.
4.3 Einführung von Biodiesel und Bioethanol
Biodiesel und Bioethanol werden in steigendem Maß in vielen Regionen der Welt pro-
duziert und in immer mehr Ländern als Reinkraftstoff, vor allem aber als Kraftstoffzu-
satz, verbraucht. Während Bioethanol primär in Brasilien und den USA hergestellt und
verwendet wird, liegt der Hauptmarkt für Biodiesel in Europa, wo sich Biodiesel beson-
ders in den letzten zehn Jahren erfolgreich am Kraftstoffmarkt durchgesetzt hat.133 Zu-
sammen mit Bioethanol (0,6 %) machte Biodiesel (6,0 %) im Jahr 2006 in Deutschland
einen Anteil von 6,6 % am Gesamtkraftstoffendenergieverbrauch aus. 134 Biodiesel und
Bioethanol stehen damit für eine erfolgreiche Markteinführung neuer Kraftstoffe mit
einer noch geringen Marktdurchdringung.
4.3.1 Ursachen und Förderer der Markteinführung von Biodiesel und Bioethanol
Biodiesel und Bioethanol wurden aufgrund mehrerer Ursachen in den deutschen Kraft-
stoffmarkt eingeführt. Biokraftstoffe können bei einer in den Herstellungsprozess ein-
gekuppelten regenerativen Energie CO2-neutral und damit umweltfreundlich erzeugt
werden.135 Gleichzeitig verfügen sie über einen hohen wirtschaftlichen Wert, welcher
sich hauptsächlich aus dem Aufbau eines neuen Industriezweiges zur Herstellung der
beiden Kraftstoffe ergibt, durch welchen es mittel- bis langfristig zu beschäftigungs-
133 Vgl. INTERNATIONAL INSTITUTE FOR ENVIRONMENTAL AND DEVELOPMENT (IIED) (2006), S. 5. 134 Vgl. BUNDESMINISTERIUM FÜR UMWELT, NATURSCHUTZ UND REAKTORSICHERHEIT (BMU) (2007),
S. 11 und 13 und VERBAND DER DEUTSCHEN BIOKRAFTSTOFFINDUSTRIE E.V. (VDB) (2007 a). 135 Vgl. SCHMITZ, N. (2006), S. 19.
4 Analyse früherer Markteinführungen
49
und strukturpolitischen Verbesserungen sowie neuen Innovationen und einem damit
verbundenen Wissensvorsprung gegenüber anderen Ländern kommen kann.136
Neben den die Biokraftstoffe erzeugenden Industrieunternehmen können aber auch
Landwirte durch die Einführung von Biokraftstoffen profitieren, indem sie z.B. Stillle-
gungsflächen für den Anbau von Raps- oder anderen Energiepflanzen nutzen und da-
durch zusätzlich zu der Nahrungsmittelproduktion weitere Einkommensquellen generie-
generieren.137 Durch die Vermarktung von Kuppelprodukten wie bspw. Rapskuchen
und Glycerin, welche bei der Biodieselherstellung anfallen und als Futter- oder Dün-
gemittel bzw. als Ausgangsstoff für das in der Lebensmittel- und pharmazeutischen
Industrie benötigte Pharmaglyzerin verwendet werden, ergeben sich darüber hinaus
weitere Einkommensmöglichkeiten für die jeweiligen Akteure.138
4.3.2 Vorgehensweise bei der Markteinführung von Biodiesel und Bioethanol
Die Markteinführung von Biodiesel und Bioethanol in Deutschland ist stark geprägt von
der Kraftstoffpolitik der Europäischen Union mit ihren im Jahr 2003 verabschiedeten
Direktiven zur „Förderung der Verwendung von Biokraftstoffen oder anderen erneuer-
baren Kraftstoffen im Verkehrssektor“ (Direktive 2003/30/EG) und zur „Restrukturie-
rung der gemeinschaftlichen Rahmenvorschriften zur Besteuerung von Energie-
erzeugnissen und elektrischem Strom“ (Direktive 2003/96/EG).139
Die Richtlinie zur Förderung von Biokraftstoffen (sog. Biokraftstoffrichtlinie) beinhaltet
u.a. das Ziel, den Anteil von Biokraftstoffen am Gesamtkraftstoffabsatz bezogen auf
den Energiegehalt in Europa bis 2005 auf 2 % und bis 2010 auf 5,75 % zu erhöhen
(s. Tab. 8). Darüber hinaus hat die EU-Kommission in einer Mitteilung weitere Zielvor-
gaben bis 2020 formuliert, die einen alternativen Kraftstoffmix mit etwa 10 % Biokraft-
stoffen, 10 % Erdgas und 5 % Wasserstoff vorsehen. Insgesamt soll auf diese Weise
2020 rund ein Viertel des gesamten Kraftstoffverbrauchs aus nicht erdölbasierten
Kraftstoffen bereitgestellt werden.140
136 Vgl. PRESSE- UND INFORMATIONSDIENST DER BUNDESREGIERUNG (2004), S. 170 und SCHMITZ,
N. (2006), S. 19. 137 Vgl. PICARD, K. (2006), S. 39 und SCHMITZ, N., HENKE, J., KLEPPER, G. (2006), S. 53. 138 Vgl. VERBAND DEUTSCHER BIODIESELHERSTELLER E.V. (2004), S. 11. 139 Vgl. HENKE, J.M. (2005), S. 12, PRESSE- UND INFORMATIONSDIENST DER BUNDESREGIERUNG
(2004), S. 176 und WELTZIN, M. (2006), S. 1. 140 Vgl. BUNDESMINISTERIUM FÜR VERBRAUCHERSCHUTZ, ERNÄHRUNG UND LANDWIRTSCHAFT
(BMVEL) (2005), S. 21, EUROPÄISCHE KOMMISSION (2008 a), S. 8, PRESSE- UND INFORMATIONSDIENST DER BUNDESREGIERUNG (2004), S. 176 und WELTZIN, M. (2006), S. 1.
4 Analyse früherer Markteinführungen
50
Tab. 8 Vorgaben der Biokraftstoffrichtlinie der Europäischen Union und darüber hinaus gehende Ziele141
Kraftstoff 2005 2010 2020
Biokraftstoffe 2,0 % 5,75 % 10 %
Erdgas 2,0 % 10 %
Wasserstoff 2,0 % 5 %
Die Richtlinie zur Besteuerung von Energieerzeugnissen ermöglicht den einzelnen EU-
Mitgliedsstaaten die steuerliche Förderung von Biokraftstoffen durch Steuererleichte-
rungen von bis zu 100 % der Verbrauchssteuer auf Kraftstoffe. Hierdurch besteht eine
verbesserte Möglichkeit deutliche Preisunterschiede zwischen biogenen und konven-
tionellen Kraftstoffen zu realisieren und so einen Nachfrageschub auszulösen.142
In Deutschland tat dies die Bundesregierung 2004 in Verbindung mit der Notifizierung
der genannten Direktiven durch die EU und befreite durch eine Änderung des Mineral-
ölsteuergesetztes alle Biokraftstoffe sowohl in Reinform als auch als Gemischtanteile
bis 2009 von der Mineralölsteuer. Dies löste zusammen mit der bereits im Jahr 2000
auf Mineralölkraftstoffe eingeführten Ökosteuer starke Investitionen in Herstellungsan-
lagen für Biokraftstoffen in Deutschland aus und aktivierte mit der Mineralölindustrie,
die kostengünstig Biokraftstoffe den Mineralölkraftstoffen beimischen konnte, einen
Absatz bestimmenden Nachfragesektor.143
2006 wurde das Mineralölsteuergesetz (MinöStG) durch das Energiesteuergesetz
(EnergieStG) ersetzt, nach welchem zwar Kraftstoff mit einem 85 %igen Bioethanolan-
teil (E85) bis 2015 steuerfrei bleibt, die bis dahin vollständige Steuerbefreiung für rei-
nen Biodiesel (B100) sowie Biokraftstoffbeimischungen jedoch eingeschränkt bzw.
aufgehoben wurde. Für reinen Biodiesel gilt seitdem – mit Ausnahme im Landwirt-
schaftssektor – eine bis 2012 in jährlichen Stufen zunehmende Besteuerung. Biokraft-
141 Quelle: EUROPÄISCHE KOMMISSION (2008 a), S. 8, PRESSE- UND INFORMATIONSDIENST DER
BUNDESREGIERUNG (2004), S. 176. Bezogen auf den Energiegehalt. 142 Vgl. HENKE, J.M. (2005), S. 12 und UNION ZUR FÖRDERUNG VON OEL- UND PROTEINPFLANZEN
E.V. (UFOP) (2006), S. 5. 143 Vgl. PRESSE- UND INFORMATIONSDIENST DER BUNDESREGIERUNG (2004), S. 174 und 194 und
UNION ZUR FÖRDERUNG VON OEL- UND PROTEINPFLANZEN E.V. (UFOP) (2006), S. 5 f.
4 Analyse früherer Markteinführungen
51
stoffbeimischungen werden seit Inkrafttreten des gleichzeitig beschlossenen Bio-
kraftstoffquotengesetzes (BioKraftQuG) 2007 sogar voll besteuert144.145
Das Biokraftstoffquotengesetz sieht eine Beimischungspflicht von Biodiesel und Bio-
ethanol zu Diesel- und Ottokraftstoffen vor (s. Tab. 9). Die Beimischungsquote für Die-
selkraftstoff beträgt ab dem Jahr 2007 bezogen auf den Energiegehalt 4,4 %, was der
durch die Qualitätsnorm für Dieselkraftstoff (DIN EN 590) begrenzten Höchstzumi-
schung in Höhe von 5 Vol % (B5) entspricht. Für Ottokraftstoffe wurde für das Jahr
2007 bezogen auf den Energiegehalt eine Beimischungsquote von 1,2 % festgelegt,
welche bis zum Jahr 2010 auf 3,6 % ansteigt und danach konstant bleibt. Die derzeiti-
ge Qualitätsnorm DIN EN 228146 für Ottokraftstoffe erlaubt jedoch nur eine Höchstzu-
mischung von 5 Vol % Bioethanol (E5), was bezogen auf den Energiegehalt lediglich
3,3 % entspricht und damit nicht die geforderte Beimischungsquote erfüllt.147 Um die
vorgeschriebene Beimischungsquote für Bioethanol in Höhe von 3,6 % und die zusätz-
lich zu den Mindestquoten ab dem Jahr 2009 geltende und sich stufenweise erhöhen-
de Gesamtquote von anfänglich 6,25 % für Biokraftstoffe am Gesamtkraftstoffabsatz
realisieren zu können, müssen die zulässigen Beimischungsgrenzen deutlich erhöht
werden.148 In Deutschland ist derzeit eine Anhebung der Beimischungsgrenze auf
7 Vol % Biodiesel zu Dieselkraftstoff und 10 Vol % Bioethanol zu Ottokraftstoffen ab
dem Jahr 2009 in Planung.149 Die Kompatibilität von Kraftstoffen mit biogenen Beimi-
schungen in dieser Höhe zu nicht modifizierten Kraftfahrzeugen wird z.Z. kontrovers
diskutiert.
144 Die Energiesteuer für Dieselkraftstoff beträgt derzeit 47,04 Cent/l und für Ottokraftstoffe
65,45 Cent/l, vgl. FACHAGENTUR NACHWACHSENDE ROHSTOFFE E.V. (FNR) (2007 a). 145 Vgl. BUNDESMINISTERIUM FÜR UMWELT, NATURSCHUTZ UND REAKTORSICHERHEIT (BMU) (2007),
S. 32, FUNK, C. (2006), S. 66 UNION ZUR FÖRDERUNG VON OEL- UND PROTEINPFLANZEN E.V. (UFOP) (2007), S. 2 und WELTZIN, M. (2006), S. 1 ff..
146 Laut DIN EN 228 darf konventionellem Ottokraftstoff auch bis zu 15 % Ethyl-Tertiär-Butylether (ETBE) beigemischt werden, welcher aus Bioethanol und Isobutyl hergestellt wird. ETBE ist ein Ersatzprodukt für fossil erzeugten Methyl-Tertiär-Butylether (MTBE), welcher Ottokraftstoff zur Erhöhung der Klopffestigkeit zugesetzt wird (vgl. VERBAND DER DEUTSCHEN BIOKRAFTSTOFFINDUSTRIE E.V. (VDB) (2007 b) und WELTZIN, M. (2006), S. 5). In dieser Arbeit wird ETBE nicht betrachtet.
147 Vgl. FACHAGENTUR NACHWACHSENDE ROHSTOFFE E.V. (FNR) (2007 a) und PRESSE- UND INFORMATIONSDIENST DER BUNDESREGIERUNG (2004), S. 172.
148 Vgl. BUNDESMINISTERIUM FÜR UMWELT, NATURSCHUTZ UND REAKTORSICHERHEIT (BMU) (2007), S. 32.
149 Vgl. BUNDESMINISTERIUM FÜR UMWELT, NATURSCHUTZ UND REAKTORSICHERHEIT (BMU), BUNDESMINISTERIUM FÜR ERNÄHRUNG, LANDWIRTSCHAFT UND VERBRAUCHERSCHUTZ (BMELV), VERBAND DER AUTOMOBILINDUSTRIE (VDA), MINERALÖLWIRTSCHAFTSVERBAND (MWV), INTERESSENGEMEINSCHAFT MITTELSTÄNDISCHER MINERALÖLVERBÄNDE (IG), VERBAND DEUTSCHER BIODIESELHERSTELLER (VDB), DEUTSCHER BAUERNVERBAND (DBV) (2007), S. 1 ff..
4 Analyse früherer Markteinführungen
52
Tab. 9 Beimischungsquoten des Biokraftstoffquotengesetzes150
Jahr Quote Dieselkraftstoff
Quote Ottokraftstoffe Gesamtquote
2007 4,4 % 1,2 % –
2008 2,0 % –
2009 2,8 % 6,25 %
2010 3,6 % 6,75 %
2011 7,00 %
2012 7,25 %
2013 7,50 %
2014 7,75 %
2015 4,4 % 3,6 % 8,00 %
Die Verwendung von Biokraftstoffen in Form von Beimischungen ist vorteilhaft, da bio-
gene Ressourcen zur Herstellung von Biokraftstoffen – zumindest regional betrachtet –
nur beschränkt zur Verfügung stehen und somit nicht das Potenzial besitzen, flächen-
deckend als Reinkraftstoffe angeboten zu werden.151 Durch die Beimischung zu kon-
ventionellen Kraftstoffen eröffnet sich für Biokraftstoffe trotz dieser Potenzial-
einschränkung ein sehr großer und breiter Absatzmarkt ohne dass wie bei biogenen
Reinkraftstoffen Investitionen in die Tankstelleninfrastruktur, den Kraftstofftransport, die
Kraftstofflagerung oder die Modifizierung der Verbrennungsmotoren notwendig sind.
Gleichzeitig erhöht sich die Kundenakzeptanz, da Biobeimischungen ohne zusätzlichen
Aufwand oder Einschränkungen an den Tankstellen bezogen werden können.152
1995 ging in Leer die erste industrielle Biodieselanlage in Betrieb. Seitdem haben sich
aufgrund von unternehmerischen Investitionen und staatlichen Investitionsförderungen
in Höhe von zusammen ca. 400-500. Mio. Euro sowie weiterer Anreize der Biodiesel-
absatz und die Biodieselproduktionskapazitäten mit einem Verbrauch von 2,81 Mio. t
und einer Produktionskapazität von 3,4 Mio. t im Jahr 2006 mehr als verzehnfacht
150 Quelle: FACHAGENTUR NACHWACHSENDE ROHSTOFFE E.V. (FNR) (2007 a). Alle Quoten bezie-
hen sich auf den Energiegehalt der Kraftstoffe. 151 Vgl. LEOHOLD, J. (o.J.), S. 10. 152 Vgl. PRESSE- UND INFORMATIONSDIENST DER BUNDESREGIERUNG (2005), S. 28.
4 Analyse früherer Markteinführungen
53
(s. Abb. 17).153 Die Anzahl der Biodieseltankstellen betrug mit etwa 1900 Stück im Jahr
2005 rund das Doppelte der 969 Biodieseltankstellen des Jahres 2000.154
Bioethanol wird in Deutschland erst seit der Mineralölsteuerbefreiung 2004 in größe-
rem Maßstab produziert und primär als Beimischung abgesetzt. Als Reinkraftstoff
(E100) oder E85 wird Bioethanol in Deutschland kaum verwendet und ist daher auch
nur an rund 100 Tankstellen in Deutschland erhältlich. Im Gegensatz zu der Biodiesel-
produktion bestehen bei Bioethanol jedoch in den drei derzeitigen Herstellungsanlagen
keine großen Produktionsüberkapazitäten, sondern es liegt ein relativ ausgeglichenes
Verhältnis zwischen Absatznachfrage und Herstellungsmöglichkeiten vor.155
2,81
3,40
0,480,48
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
3,00
3,50
4,00
2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006
Mio
. t
Biodiesel-Absatz Biodiesel-Produktionskapazität
Bioethanol-Absatz Bioethanol-Produktionskapazität
Abb. 17 Absatzmengen und Produktionskapazitäten von Biodiesel
und Bioethanol in Deutschland156
Bis zur Einführung der Beimischungsquote durch das Biokraftstoffquotengesetz wurde
in Deutschland Biodiesel überwiegend als biogener Reinkraftstoff verwendet. Bei der
153 Vgl. HENKE, J.M. (2005), S. 9 und UNION ZUR FÖRDERUNG VON OEL- UND PROTEINPFLANZEN
E.V. (UFOP) (2006), S. 5 ff.. 154 Vgl. FACHAGENTUR NACHWACHSENDE ROHSTOFFE E.V. (FNR) (2006 b), S. 93. 155 Vgl. TÜV RHEINLAND (2008). 156 Eigene Berechnung und Darstellung: Quelle BUNDESMINISTERIUM FÜR UMWELT, NATURSCHUTZ
UND REAKTORSICHERHEIT (BMU) (2007), S. 17 mit 1 PJ = 0,2778 TWh und Heizwert Bioetha-nol 26,7 MJ/kg und Heizwert Biodiesel 37,1 MJ/kg (vgl. FACHAGENTUR NACHWACHSENDE ROHSTOFFE E.V. (FNR) (2007 a)), FACHAGENTUR NACHWACHSENDE ROHSTOFFE E.V. (FNR) (2006 b), S. 92 und UNION ZUR FÖRDERUNG VON OEL- UND PROTEINPFLANZEN E.V. (UFOP) (2006), S. 7.
4 Analyse früherer Markteinführungen
54
Markteinführung von reinem Biodiesel kam dabei neben der relativen Unbekanntheit
des Kraftstoffs die kritische Hinterfragung bzgl. der Verwendbarkeit in herkömmlichen
Dieselmotoren erschwerend hinzu. Biodiesel erfordert zwar keine größeren moto-
rischen Anpassungen, jedoch eine Modifizierung des Tanksystems, da Biodiesel auf-
grund seiner chemischen Eigenschaften zu einer Versprödung der i.d.R. aus Kunststoff
gefertigten Kraftstoffleitungen bzw. anderer Bauteile führen kann, in Folge derer die
Kraftstoffschläuche undicht werden können. Darüber hinaus wirkt Biodiesel wie ein
Lösungsmittel, so dass es durch Ablösung evtl. Dieselkraftstoffrückstände im Tank
oder in den Leitungen zu Filterverstopfungen kommen kann, weshalb die jeweiligen
Filter regelmäßig gewechselt werden sollten. Viele Automobilhersteller empfehlen den
Einsatz von reinem Biodiesel in ihren Fahrzeugen aufgrund der dargestellten Gründe
nicht. Mit der Freigabenerteilung für alle Diesel-Pkw durch einen großen deutschen
Automobilhersteller wurde jedoch die Voraussetzung dafür geschaffen, ein großes
Kundenpotenzial für Biodiesel aufzubauen.157
Zur Sicherung der Qualität des Biodiesels und der damit verbundenen Freigabe für
entsprechend ausgelegte Kraftfahrzeuge, wurde in Abstimmung mit den Automobil-
herstellern und der Biodieselindustrie eine europaweit geltende Biodieselnorm (DIN EN
14214) eingeführt. Sie gewährleistet einen gleichbleibenden Mindestqualitätsstandard
über die gesamte Produktionskette vom Biodieselhersteller bis zum Verkauf an der
Tankstelle. 2004 wurde die Norm in die Kraftstoffqualitäten- und Kennzeichnungsver-
ordnung (10. Bundes-Immissionsschutzverordnung, BImSchV) aufgenommen. Öffentli-
che Tankstellen sind auf diese Weise verpflichtet, die Mindestqualität durch eine
entsprechende Kennzeichnung an den Zapfsäulen sichtbar zu machen. Biodiesel zählt
damit als erster Biokraftstoff zu den sog. handelsüblichen Kraftstoffen und unterliegt
damit – wie alle konventionellen Kraftstoffe – den unangemeldeten Kontrollen durch die
zuständigen Behörden. In Deutschland und Österreich haben sich darüber hinaus die
führenden Biodieselhersteller und -vermarkter in der Arbeitsgemeinschaft Qualitätsma-
nagement Biodiesel e.V. (AGQM) zur Gewährleistung und Einhaltung der Biodiesel-
norm zusammengeschlossen.158
157 Vgl. GEITMANN, S. (2005), S. 65, HENKE, J.M. (2005), S. 7, MEYERS LEXIKONVERLAG (2007 a)
und UNION ZUR FÖRDERUNG VON OEL- UND PROTEINPFLANZEN E.V. (UFOP) (2006), S. 5. 158 Vgl. AUSSENHANDELSVERBAND FÜR MINERALÖL UND ENERGIE E.V. (AFM+E), BUNDESVERBAND
MITTELSTÄNDISCHER MINERALÖLUNTERNEHMEN E.V. (UNTI) (2006), S. 16 und UNION ZUR FÖRDERUNG VON OEL- UND PROTEINPFLANZEN E.V. (UFOP) (2004), S. 26 ff..
4 Analyse früherer Markteinführungen
55
Für Bioethanol besteht mit dem Entwurf der europäischen Norm DIN EN 15376 bisher
nur eine nicht verbindliche Qualitätsnorm. Sie sieht einen Mindestalkoholgehalt von
99 % vor und ist in der Zukunft weiter zu spezifizieren.159 Trotz dieses Normentwurfs ist
in Deutschland derzeit nur eine Bioethanolbeimischung von bis zu 5 % erlaubt, wäh-
rend in den USA eine Beimischung von bis zu 10 % möglich ist und in Brasilien sogar
eine Beimischungspflicht in Höhe von 25 % besteht.160
Die Beimischungspflicht in Brasilien geht auf das 1975 eingeführte „Programa Nacional
do Alcool“ zurück, durch das Brasilien heute der weltweit größte Bioethanolhersteller
und -verbraucher ist. Das sog. Proálcool-Programm wurde in Folge der ersten Ölpreis-
krise 1973 aufgrund zunehmender wirtschaftlicher Abhängigkeiten gegenüber dem
Ausland eingeführt. Ziel war zunächst die Erhöhung der Beimischung von Bioethanol
zu fossilem Benzin. Hierzu wurden in einer ersten Phase die Produktionskapazitäten
von Bioethanol erhöht sowie der Zuckerrohranbau durch umfassende Subventionen
und weitere finanzielle Anreize in Form von günstigen Krediten und Abnahmegarantien
zu festgelegten Preisen gefördert. In einer zweiten Phase wurde nach der zweiten Öl-
preiskrise 1979 auch reines Bioethanol bzw. E85 verstärkt auf dem Markt angeboten.
Heute tragen nicht nur in Brasilien vor allem sog. Flexible-Fuel-Vehicles (FFV), welche
mit bis zu E85 fahren können, zum Erfolg derartig hochprozentiger Bioethanolkraft-
stoffe bei.161 Ein Sensor erfasst dabei das Mischungsverhältnis und gibt die Daten an
das Motormanagement weiter, welches den Verbrennungsprozess flexibel bestmöglich
auf die Mischung einstellt. Die einzelnen mit dem Bioethanol in Berührung kommenden
Motor- und Fahrzeugbauteile müssen dabei aufgrund der Kraftstoffeigenschaften be-
sonders korrosionsbeständig sein.162
4.3.3 Erkenntnisse aus der Einführung von Biodiesel und Bioethanol
Die rückblickende Betrachtung des Vorgehens bei der Markteinführung von Biodiesel
und Bioethanol macht deutlich, dass diese beiden Kraftstoffe mit der Massenmarktstra-
tegie in den deutschen Kraftstoffmarkt eingeführt wurden. Eine Übersicht der dabei
insgesamt angewendeten Handlungsmaßnahmen ist in Tabelle 10 dargestellt.
159 Vgl. ARBEITSGEMEINSCHAFT QUALITÄTSMANAGEMENT BIODIESEL E.V. (AGQM) (2006), S. 2 und
LANDWIRTSCHAFTLICHE BIOKRAFTSTOFFE E.V. (LAB) (2007). 160 Vgl. WELTZIN, M. (2006), S. 6. 161 Vgl. SCHINDLER, V. (1997), S. 146 ff. WEBER, F., FUNK, C. (2006), S. 200 und WELTZIN, M.
(2006), S. 6. 162 Vgl. FACHAGENTUR NACHWACHSENDE ROHSTOFFE E.V. (FNR) (2006 a), S. 2.
4 Analyse früherer Markteinführungen
56
Tab. 10 Im Rahmen der Massenmarktstrategie getroffene Handlungsmaßnahmen zur Einführung von Biodiesel und Bioethanol in Deutschland163
Getroffene Maßnahmen zur Einführung von Biodiesel und Bioethanol realisiert
Steuerbegünstigung Steuerbefreiung ordnungspolitische Vorgaben Beimischungsquoten Normierung Vergünstigte Kredite Finanzierungszuschüsse zur Kraftfahrzeuganschaffung Realisierung von Demonstrationsanlagen zur Kraftstoffherstellung Realisierung von Demonstrationsprojekten für die Anwendung in Kraftfahrzeugen Demonstrationsprojekte für die Anwendung im Flottenbetrieb Entwicklung neuer Kraftfahrzeugtechnologien Aufbau einer Infrastruktur für die Kraftstoffherstellung Aufbau einer Infrastruktur für den Transport und die Lagerung Aufbau einer Tankstelleninfrastruktur Öffentlichkeitsarbeit
Wie bei der Einführung von bleifreiem Benzin, war auch bei der Einführung von Biodie-
sel und Bioethanol der Staat im Vorfeld der Markteinführung für die Schaffung länger-
fristiger Perspektiven für die anderen Marktteilnehmer verantwortlich. Die dazu primär
verwendete Maßnahme war vor allem zu Beginn der Einführung die Befreiung der Bio-
kraftstoffe der 1. Generation von der Mineralölsteuer zur Steigerung der Nachfrage, da
Biodiesel und Bioethanol aufgrund zu hoher Produktionskosten im Vergleich zu fossi-
len Kraftstoffen nicht konkurrenzfähig waren. Nach der Gestaltung der gesetzlichen
Rahmenbedingungen war es dann die Aufgabe der Akteure der Wissenschaft, die For-
schung und Entwicklung der Kraftstoffe voranzubringen, und die Aufgabe der Akteure
der Wirtschaft, die Anlagen zur Erzeugung der Kraftstoffe zu bauen und die Entwick-
lung und Bereitstellung der dazu kompatiblen Antriebstechnologien sicherzustellen.
Durch die staatlichen nicht budgetierten Subventionen sind die Biokraftstoffe der
1. Generation zunehmend, jedoch noch nicht vollständig wettbewerbsfähig geworden
und haben mittlerweile die für die Massenmarktstrategie erforderlichen Produktions-
und Herstellungskapazitäten erreicht. Die gesetzlichen Rahmenbedingungen wurden
163 Eigene Darstellung.
4 Analyse früherer Markteinführungen
57
daher von einer vollständigen Steuerbefreiung in eine Quotenregelung geändert. Durch
die vorgeschriebenen Beimischungsquoten ergibt sich jedoch das Problem, dass die
unter hohen finanziellen Zuschüssen errichteten Produktionskapazitäten die Kraft-
stoffmengen, welche zur Erfüllung der festgelegten Beimischungsquoten benötigten
werden, stark überschreiten. Darüber hinaus wird ein Großteil der Beimischungsquoten
mit kostengünstigeren Biokraftstoffen aus dem Ausland erbracht, so dass viele Bio-
kraftstoffproduktionsanlagen in Deutschland nicht mehr wirtschaftlich betrieben werden
können. Dies stellt einen Wiederspruch in der Einführungsstrategie in Deutschland dar.
5 Zukünftige Kraftstoffeinführungen
58
5 Zukünftige Kraftstoffeinführungen
Dieses Kapitel beinhaltet die Einführung zukünftiger Kraftstoffe in Deutschland und
Europa. Hierzu wird in Abschnitt 5.1 zunächst auf die Markteinführung von BtL-
Kraftstoffen eingegangen, wobei im Einzelnen die bisher realisierten Einführungsmaß-
nahmen beschrieben und mögliche Einführungsszenarien vorgestellt werden. Im An-
schluss werden mögliche Handlungsempfehlungen für die Einführung aufgezeigt.
In Abschnitt 5.2 erfolgt anschließend unter gleichen Gesichtspunkten die Betrachtung
der Markteinführung von Wasserstoff als Kraftstoff.
5.1 Einführung von Biomass-to-Liquid-Kraftstoffen
Die Markteinführung von BtL-Kraftstoff resultiert – wie die der Biokraftstoffe der 1. Ge-
neration – in erster Linie aus klima- und umweltpolitischen Aspekten sowie dem Ziel
der Stärkung des ländlichen Raumes und der Reduzierung der Abhängigkeit vom Er-
döl. Ein besonders großes Interesse an der Einführung von BtL-Kraftstoffen haben
dabei neben der die Produktionsanlagen herstellenden Industrie vor allem die Land-
und Forstwirte. Für sie eröffnen sich aufgrund der vielseitigen zur BtL-Herstellung ge-
eigneten biogenen Rohstoffe umfangreiche wirtschaftliche Perspektiven. Gleichzeitig
ergibt sich hieraus jedoch z.T. eine Flächenkonkurrenz zwischen Anbaupflanzen für die
stofflich energetische Nutzung und für die Verwendung als Nahrungs- oder Futtermittel.
Dies hätte langfristig eine Preissteigerung der Lebensmittel sowie auch eine zuneh-
mende Flächenkonkurrenz mit für den Natur-, Boden-, Klima- und Hochwasserschutz
vorgesehenen sowie anthropogen beeinflussten Flächen zur Folge.164
Strukturelle Veränderungen und damit verbundene Wertschöpfungen ergeben sich
durch die Einführung von BtL-Kraftstoffen hingegen wie bei der Einführung von Biodie-
sel und Bioethanol nur bedingt, da die Einführung nicht den Aufbau einer neuen Trans-
port- und Verteilungsinfrastruktur sowie keine neuen Kraftfahrzeuge erfordert. Als
Einführungsstrategie für BtL-Kraftstoffe bietet sich daher die Massenmarktstrategie an,
für deren erfolgreiche Umsetzung der schnelle Aufbau einer ausreichenden Anzahl von
BtL-Produktionsanlagen Voraussetzung ist.165 Die größte Herausforderung bei der Ein-
führung von BtL-Kraftstoffen besteht jedoch darin, die Herstellungskosten für BtL-
Kraftstoffe durch Effizienz- und Produktionssteigerungen auf ein gegenüber den kon-
ventionellen Kraftstoffen wettbewerbsfähiges Niveau zu senken.166 Hierzu müssen vor
164 Vgl. SCHÜTZ, H., BRINGEZU, S. (2006), S. 5 und 19. 165 Vgl. DEUTSCHE ENERGIE-AGENTUR GMBH (DENA) (2006), S. 7. 166 Vgl. SCHINDLER, V. (1997), S. 166.
5 Zukünftige Kraftstoffeinführungen
59
allem die Kosten der Rohstoffbereitstellung und des eigentlichen BtL-Herstellungs-
verfahrens reduziert werden. Ein gemeinsames Vorgehen von Politik, Wirtschaft und
Wissenschaft ist dabei unverzichtbar.
5.1.1 Bisherige Maßnahmen zur Einführung von Biomass-to-Liquid-Kraftstoffen
Die bisherigen Maßnahmen zur Einführung von BtL-Kraftstoffen ergeben sich vor allem
aus den bereits geschaffenen rechtlichen Rahmenbedingungen, den staatlichen und
wirtschaftlichen Förderungsmaßnahmen sowie den realisierten Demonstrationsprojek-
ten.
BtL-Kraftstoffe gelten nach dem 2006 in Kraft getretenen Energiesteuergesetz
(EnergieStG) in Deutschland als besonders förderungswürdige Biokraftstoffe und wer-
den daher im Gegensatz zu den Biokraftstoffen der 1. Generation vorerst bis zum Jahr
2015 nicht besteuert.167 Über diese nicht budgetierte Förderungsmaßnahme hinaus
subventioniert die deutsche Bundesregierung ebenso wie die Europäische Union zu-
sammen mit Akteuren der Automobil- und Mineralölwirtschaft eine Vielzahl von For-
schungs- und Entwicklungsprojekten mit budgetierten finanziellen Zuschüssen.
Die weltweit erste BtL-Produktionsanlage wurde 2003 in Freiberg von einem auf die
BtL-Produktion spezialisierten Anlagenbetreiber in Zusammenarbeit mit Akteuren der
Mineralöl- und Automobilindustrie sowie der deutschen Bundesregierung errichtet. Ziel
der Pilotanlage war die Erschließung weiterer Optimierungspotenziale in Bezug auf
einzelne Komponenten sowie die gesamte Herstellungsprozesskette. Darüber hinaus
sollten Erkenntnisse über die genaue Kostengestehung und mögliche Senkungspoten-
ziale gesammelt werden. 2007 wurde auf den Erfahrungen mit dieser Alpha-Anlage
aufbauend mit dem Bau einer Beta-Anlage begonnen. Sie wird die weltweit erste
kommerzielle BtL-Produktionsanlage und ist daher als Demonstrationsprojekt für den
zukünftigen großkapazitativen industriellen Anlagenaufbau besonders wichtig. Bis zum
Jahr 2010 sind in Deutschland bereits fünf weitere BtL-Produktionsanlagen mit einer
Gesamtproduktionskapazität in Höhe von 1 Mio. t BtL geplant.168
Im Rahmen der Öffentlichkeitsarbeit zur Förderung des Interesses und der Akzeptanz
von BtL-Kraftstoffen hat die deutsche Bundesregierung u.a. 2004 eine BtL-
167 Vgl. FACHAGENTUR NACHWACHSENDE ROHSTOFFE E.V. (FNR) (2007 a). 168 Vgl. BARTSCH, C. (2004), S. 280 und DEUTSCHE ENERGIE-AGENTUR GMBH (DENA) (2006), S. 5.
5 Zukünftige Kraftstoffeinführungen
60
Informationsplattform errichtet. Auch von der Europäischen Union und anderen EU-
Mitgliedsländern gibt es ähnliche Informationsangebote.169
5.1.2 Einführungsszenarien für Biomass-to-Liquid-Kraftstoffe
Für BtL-Kraftstoffe wurden von den Marktteilnehmern bisher nur sehr vereinzelt explizi-
te Einführungsszenarien für Deutschland und Europa entwickelt. In der Regel wird die
Markteinführung von BtL-Kraftstoffen im Rahmen von übergreifenden Einführungssze-
narien für Biokraftstoffe der 1. und 2. Generation berücksichtigt. Dies liegt daran, dass
die biogenen Kraftstoffe der 1. und 2. Generation z.T. um die selben Rohstoffressour-
cen und Anbauflächen konkurrieren. Da bei der Produktion von BtL-Kraftstoffen die in
der Biomasse gebundene Energie170 effizienter genutzt wird, ist eine starke Zunahme
des Anteils an BtL-Kraftstoffen bei der Bereitstellung von Biokraftstoffen in der Zukunft
zu erwarten. Grundsätzlich ist sogar eine vollständige Substitution der Biokraftstoffe
der 1. Generation durch BtL-Kraftstoffe vorstellbar. Die Einführung von BtL-Kraftstoffen
in Deutschland und Europa wird dementsprechend unter der Annahme, dass keine
BtL-Kraftstoffe importiert oder exportiert werden, durch das gesamte in diesen Gebie-
ten zur Herstellung von Biokraftstoffen verwendbare Biomasserohstoffpotenzial be-
grenzt.
Zur Schätzung dieses Potenzials wurden bereits mehrere Studien unter verschiedenen
Gesichtspunkten durchgeführt. Eine exakte Aussage ist jedoch aufgrund sehr großer
Schwankungen bzgl. der potenziellen Anbauflächen, deren Hektarerträge sehr stark
von den darauf angebauten Pflanzen abhängenden, nicht möglich. Nach der Studie
„How much bioenergy can Europe produce without harming the environment?“, welche
2006 von der European Environmental Agency (EEA) veröffentlicht wurde, besteht in
Deutschland im Jahr 2020 für Energiepflanzen ein theoretisches Flächenpotenzial von
etwa 3,4 Mio. ha171.172 Unter der Annahme einer ausschließlichen Verwendung des
darauf angebauten Biomasserohstoffmixes zur Herstellung von BtL-Kraftstoffen ergibt
169 Vgl. PRESSE- UND INFORMATIONSDIENST DER BUNDESREGIERUNG (2004), S. 178. 170 BtL kann mit ca. 4000 l pro ha einen sehr hohen spezifischen Flächenertrag erzielen. Der
spezifische Flächenertrag von Biodiesel aus Raps beträgt nur ca. 1400 l pro ha und der von Bioethanol je nach Ausgangsrohstoff zwischen ca. 1000 und 4000 l pro ha (vgl. SCHÜTZ, H., BRINGEZU, S. (2006), S. 13).
171 Die Anbaufläche für Energiepflanzen in Deutschland betrug 2005 rund 1,2 Mio. ha bzw. ca. 9,5 % der Ackerlandfläche.
172 Vgl. SCHÜTZ, H., BRINGEZU, S. (2006), S. 20 f..
5 Zukünftige Kraftstoffeinführungen
61
sich ein Substitutionspotenzial von bis zu 20 % (ca. 10 Mio. t)173 des Kraftstoffver-
brauchs in Deutschland durch BtL-Kraftstoffe.
Für die Europäische Union wurde in einer anderen Studie für das Jahr 2010 ein Flä-
chenpotenzial für den Anbau von Energiepflanzen in Höhe von rund 13 Mio. ha ge-
schätzt. Bis zum Jahr 2020 könnte sich diese Fläche auf ca. 16,2 Mio. ha und bis zum
Jahr 2030 sogar auf etwa 19,3 Mio. ha174 vergrößern.175 Bei einer vollständigen Ver-
wendung der auf dieser Fläche angebauten Biomasse zur Erzeugung von BtL-
Kraftstoffen könnten in Europa bis zu 24 % (ca. 58 Mio. t)176 des benötigten Kraftstoffs
durch BtL-Kraftstoffe bereitgestellt werden.
Da BtL-Kraftstoffe aufgrund zu hoher Produktionskosten bisher jedoch nicht wettbe-
werbsfähig sind, muss für sie durch steuerliche Subventionen und verpflichtende Bei-
mischungsquoten zu fossilen Kraftstoffen ein künstlicher Absatzmarkt geschaffen
werden. Die Erfüllung der Beimischungsquoten für Biodiesel und Bioethanol zu Diesel-
und Ottokraftstoff durch BtL-Kraftstoffe (FT-Diesel und FT-Benzin) bietet sich daher zur
Beschleunigung der massenhaften Einführung von BtL-Kraftstoffen an.
Der Aufbau der dazu erforderlichen BtL-Herstellungsanlagen soll den Studien zufolge
wie bei der Einführung von Biodiesel und Bioethanol überwiegend dezentral in ländli-
chen Regionen erfolgen. Die besonders aufwändigen Biomasserohstofftransporte
könnten auf diese Weise reduziert und dadurch Kosten eingespart werden. Die weites-
te Entfernung für eine wirtschaftliche Bereitstellung beträgt den Studien zufolge ca.
50 km.177 Bei der Standortauswahl ist darauf zu achten, dass sich die einzelnen Anla-
gen in ihren Rohstoffeinzugsgebieten nicht überschneiden und aufgrund der Größe des
Einzugsgebietes sowie der darin angebauten Energiepflanzen genügend Biomasse für
die Auslastung der jeweiligen Anlagenkapazität zur Verfügung steht. Als kostengüns-
tigste Rohstoffe haben sich bei vielen Standortanalysen Waldrestholz und Stroh
herausgestellt, da sie als Abfallprodukt mit einem relativ hohen Energiegehalt kosten-
günstig eingekauft und relativ einfach zu den Herstellungsanlagen transportiert werden
können.
173 Eigene Berechnung unter den Annahmen: Spezifischer Hektarertrag von BtL = 4000 l pro
ha, spezifische Dichte von BtL-Kraftstoffen = 0,00076 t pro l, Gesamtkraftstoffverbrauch in Deutschland ca. 50 Mio. t.
174 Dies entspräche 2010 ungefähr 13 % der europäischen Ackerlandfläche, 2020 ca. 16 % und 2030 etwa 19 %.
175 Vgl. SCHÜTZ, H., BRINGEZU, S. (2006), S. 16. 176 Eigene Berechnung unter den Annahmen: Spezifischer Hektarertrag von BtL = 4000 l pro
ha, spezifische Dichte von BtL-Kraftstoffen = 0,00076 t pro l, Gesamtkraftstoffverbrauch in der Europäischen Union ca. 240 Mio. t.
177 Vgl. SCHINDLER, V. (1997), S. 166.
5 Zukünftige Kraftstoffeinführungen
62
Die Voraussetzung für einen dezentralen Anlagenaufbau ist jedoch eine Vereinfachung
und Modularisierung der bisher noch sehr komplexen Anlagenstrukturen.178 Ohne eine
solche Standardisierung sind keine größeren Kostenreduktionen bei der Bereitstellung
von BtL-Kraftstoffen realisierbar. Die im Zuge der Kraftstoffdistribution entstehenden
Kosten sind aufgrund der uneingeschränkten Kompatibilität mit der bestehenden Ver-
teilungsinfrastruktur für Otto- und Dieselkraftstoffe als wettbewerbsfähig und wenig
reduzierbar anzusehen. Der Break-Even-Point für BtL-Kraftstoffe wird nach einer
Analyse der Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V. (FNR) aus dem Jahr 2006
bei Produktionskosten von 1 Euro pro l BtL bei einem Rohölpreis von ca. 155 bis
160 US $ pro Barrel erreicht.179 Einer ebenfalls 2006 veröffentlichten Studie der
Deutsche Energie-Agentur GmbH (dena) zufolge lassen sich jedoch BtL-Produktions-
kosten von deutlich unter 1 Euro pro l BtL in Deutschland realisieren, so dass bereits
bei einem Rohölpreis von unter 150 US $ pro Barrel eine wirtschaftliche BtL-
Bereitstellung möglich wird.180 Durch den internationalen Handel von BtL-Kraftstoffen,
würden die Bereitstellungskosten für BtL-Kraftstoffe in Deutschland und Europa weiter
sinken, da biogene Kraftstoffe in vielen tropischen Regionen kostengünstiger als in der
Europäischen Union hergestellt werden können.
5.1.3 Handlungsempfehlungen für die Einführung von Biomass-to-Liquid-Kraftstoffen
Für die Einführung von BtL-Kraftstoffen können aus den Erkenntnissen der Analyse
früherer Markteinführungen und unter Berücksichtigung der bisherigen Einführungs-
maßnahmen für BtL-Kraftstoffe nachstehende Handlungsempfehlungen abgeleitet
werden:
• Zur Einführung von BtL-Kraftstoffen sind bis zur wirtschaftlichen Wettbewerbs-
fähigkeit der Kraftstoffe langfristige gesetzliche Rahmenbedingungen zur Un-
terstützung der Markteinführung notwendig. Der dabei entscheidende wirt-
schaftspolitische Faktor ist die vollständige Mineralölsteuerbefreiung, um eine
künstliche Nachfrage zu schaffen und so den Investoren Planungssicherheit zu
geben. Eine Verlängerung der Steuerbefreiung von BtL-Kraftstoffen über das
Jahr 2015 hinaus ist daher ratsam.
178 Vgl. SCHAUB, G., UNRUH, D., ROHDE, M. (2004), S. 351 und SCHINDLER, V. (1997), S. 166. 179 Vgl. SCHMITZ, N., HENKE, J., KLEPPER, G. (2006), S. 31. 180 Vgl. DEUTSCHE ENERGIE-AGENTUR GMBH (DENA) (2006), S. 4.
5 Zukünftige Kraftstoffeinführungen
63
• Ferner sollten für BtL-Kraftstoffe verbindliche Beimischungsquoten zu Otto- und
Dieselkraftstoffen vorgeschrieben werden. Um eine Produktionsüberkapazität,
wie sie derzeit in Deutschland für Biodiesel besteht, zu verhindern, sollten die
Biobeimischungsquoten insgesamt erhöht und ein Mindestanteil an dieser Quo-
te für BtL-Kraftstoffe festgelegt werden. Der BtL-Mindestanteil könnte sich dar-
über hinaus im Laufe der Zeit weiter erhöhen und so schrittweise die
Quotenanteile von Biodiesel und Bioethanol substituieren.
• Die Marktakteure der Wirtschaft und Politik sollten durch ein verstärktes ge-
meinsames Vorgehen europaweit einheitlichere und damit vergleichbarere
Rahmenbedingungen für die Einführung von BtL-Kraftstoffen schaffen. Nur so
können größere Wettbewerbsnachteile für einzelne EU-Mitgliedsländer bzw. die
in ihnen ansässigen Unternehmen vermieden werden.
• Die öffentlichkeitswirksame Vermarkung von BtL-Kraftstoffen müsste durch eine
stärkere Präsenz der Biokraftstoffe der 2. Generation in den Medien verbessert
werden. Dabei sollten die besonders hohe Qualität von BtL-Kraftstoffen und das
sich dadurch ergebende sehr hohe Emissionsminderungspotenzial sowie die im
Gegensatz zu Biodiesel und Bioethanol vollkommen uneingeschränkte Kompa-
tibilität mit derzeitigen und zukünftigen Verbrennungsmotoren hervorgehoben
werden.
• Die Bereitstellung der finanziellen Mittel, die für die Einführung von BtL-
Kraftstoffen erforderlich sind, sollte kooperativ durch Investitionen der Industrie
und der öffentlichen Hand geschehen, um die Risiken der Einführung unter den
Akteuren aufzuteilen. Darüber hinaus sollten die von der Politik und Industrie
zur Förderung der Biokraftstoffe der 1. Generation vorgesehenen Mittel redu-
ziert und stattdessen zur intensiven Förderung der Forschungs- und Entwick-
lungsarbeiten an BtL-Kraftstoffen sowie zum Aufbau eines flächendeckenden
dezentralen Anlagennetzes verwendet werden. Im Fokus der Entwicklungsar-
beiten sollte dabei besonders die Konzeptionierung eines kostengünstigen
modularisierten BtL-Anlagenkonzeptes stehen.
• Um den Investoren eine größtmögliche Sicherheit zu bieten, sind u.a. langfristi-
ge Biomasseliefer- und BtL-Abnahmeverträge erforderlich. Neben dem Staat
kommen daher als potenzielle Investoren für die ersten BtL-Großanlagen vor
5 Zukünftige Kraftstoffeinführungen
64
allem Unternehmen aus der Mineralölindustrie in Betracht, welche die BtL-
Kraftstoffe selber langfristig abnehmen könnten.
• Zur Sicherung der Wettbewerbsfähigkeit der europäischen Biokraftstoffproduk-
tion im Rahmen internationaler Handelsabkommen sollten sowohl für die euro-
päische Produktion als auch für außereuropäische Importe – aufbauend auf der
z.B. 2007 von der deutschen Bundesregierung verabschiedeten Biomasse-
Nachhaltigkeits-Verordnung (BioNachV) – internationale Nachhaltigkeitsstan-
dards eingeführt werden. Diese müssten sicherstellen, dass die jeweiligen Pro-
duktionsflächen nachhaltig bewirtschaftet und die Verarbeitung ökologisch und
sozial verträglich geschieht. Darüber hinaus sollte die Ausweitung der Anbau-
flächen für Energiepflanzen zu Lasten artenreicher natürlicher Ökosysteme
verhindert werden. Zur Erreichung dieser Ziele sind zum einen produktbezoge-
ne Zertifizierungs- und Kennzeichnungssysteme sowie regionale Zielvorgaben
und ihre strikte Umsetzung erforderlich. Je nach Erfüllung dieser Kriterien könn-
te eine unterschiedlich starke Steuerbegünstigung erfolgen
5.2 Einführung von Wasserstoff als Kraftstoff
Die Ursachen der Markteinführung von Wasserstoff als Kraftstoff ergeben sich vor al-
lem aus umwelt- und strukturpolitischen Gründen sowie dem sehr langfristigen Ziel der
vollständigen Ersetzung von fossilen Kraftstoffen. Besonders starke Förderer der Ein-
führung sind die Automobilkonzerne, die Gasindustrie sowie die Mineralölunterneh-
men, da sie von einer Einführung direkt profitieren.181 Die von ihnen bei der Einführung
zu bewältigenden zwei Hauptherausforderungen sind der zeitgleiche kapitalintensive
Aufbau einer leistungsfähigen Infrastruktur für die Erzeugung, den Transport, die Lage-
rung und die Abgabe des Wasserstoffs sowie die Senkung der Kosten für die Wasser-
stoffbereitstellung.182
„The most significant challenge […] will be the high cost and logistical complexity
of hydrogen distribution to fueling stations.“ 183
181 Vgl. DEUTSCHER WASSERSTOFF- UND BRENNSTOFFZELLEN-VERBAND E.V. (DWV) (2007), S. 26. 182 Vgl. PRESSE- UND INFORMATIONSDIENST DER BUNDESREGIERUNG (2004), S. 193. 183 O.V. (2005), S. 1.
5 Zukünftige Kraftstoffeinführungen
65
Der Aufbau der Wasserstoffinfrastruktur wird jedoch dadurch erschwert, dass von den
Automobilherstellern bisher keine für den Betrieb mit Wasserstoff geeigneten Kraftfahr-
zeuge in Großserien produziert und auf dem Markt angeboten werden.
„Carmakers do not want to start manufacturing cars until there are filling stations,
but petroleum producers aren´t going to be building any filling stations until there
are hydrogen cars.” 184
Peter Radgen, Hydrogenexperte am Fraunhofer Institut für System- und Innovationsforschung
Als Einführungsstrategie für Wasserstoff als Kraftstoff bietet sich daher die Nischen-
marktstrategie an, im Rahmen derer schrittweise synchron Wasserstoffinfrastrukturen
in ausgewählten Regionen aufgebaut und Wasserstofffahrzeuge in kleinen Serien auf
dem Markt angeboten werden. Den Endverbrauchern kann auf diese Weise eine gesi-
cherte Versorgung mit Wasserstoff und den Automobil- und Mineralölkonzernen eine
garantierte Nachfrage nach ihren Produkten gewährleisten werden. Ein gemeinsames
Vorgehen von Politik, Wirtschaft und Wissenschaft ist dabei zwingend erforderlich.
5.2.1 Bisherige Maßnahmen zur Einführung von Wasserstoff als Kraftstoff
Die bisherigen Maßnahmen zur Einführung von Wasserstoff als Kraftstoff ergeben sich
wie die zur Einführung von BtL-Kraftstoffen vor allem aus den bereits geschaffenen
gesetzlichen Rahmenbedingungen, den staatlichen und wirtschaftlichen Förderungs-
maßnahmen sowie den realisierten Demonstrationsprojekten.
Wasserstoff als Kraftstoff unterliegt in Deutschland nach dem derzeitigen Recht grund-
sätzlich der Mineralölsteuer. Aufgrund einer Ausnahmegenehmigung für Projekte zur
Entwicklung alternativer Antriebstechnologien findet eine Besteuerung in der Realität
jedoch nicht statt.185 Darüber hinaus fördert die deutsche Bundesregierung seit einigen
Jahren in Zusammenarbeit mit der Wirtschaft verstärkt Forschungs- und Entwicklungs-
projekte, die dem Aufbau einer allgemeinen Wasserstoffinfrastruktur und der Weiter-
entwicklung von Brennstoffzellentechnologien dienen. Neben einer „H2-Roadmap“
wurde so u.a. 2006 das „Nationale Innovationsprogramm Wasserstoff- und Brennstoff-
zellentechnologie“ erarbeitet, welches von der Bundesregierung und der Wirtschaft mit
184 LINDE AG (2005), S. 10. 185 Vgl. PRESSE- UND INFORMATIONSDIENST DER BUNDESREGIERUNG (2004), S. 179 und 194.
5 Zukünftige Kraftstoffeinführungen
66
jeweils rund 700 Mio. Euro gefördert wird.186 Auf europäischer Ebene hat die Europä-
ische Kommission z.B. 2004 die „Hydrogen and Fuel Cell Technology Platform“ initiiert,
welche die inhaltliche und strategische Ausrichtung der Förderung und Markteinfüh-
rung von Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologien in Europa voranbringen soll.187
Demonstrationsprojekte und Feldversuche, die bei der Nischenmarktstrategie zum Be-
weis der Machbarkeit in Bezug auf den Nutzen, die Zuverlässigkeit und die Dauerhaf-
tigkeit der neuen Technologien besonders wichtig sind, finden im Rahmen der
Einführung von Wasserstoff als Kraftstoff bisher nur in begrenztem Maße statt. Welt-
weit sind derzeit etwa 200 Wasserstofftankstellen188 in Wasserstoffdemonstrationspro-
jekten in Betrieb. Sie konzentrieren sich im Wesentlichen auf die „California Fuel Cell
Partnership“ in den USA, das „Japan Hydrogen Fuel Cell Demonstration Project“ im
Großraum Tokio-Yokohama und das “CUTE-Projekt“189 in Europa.190 In Deutschland
finden derzeit Demonstrationsprojekte in Hamburg und Stuttgart (beides CUTE-
Projekte) sowie in München und Berlin statt. Das 2004 in Berlin begonnene Clean-
Energy-Partnership-(CEP)-Projekt ist derzeit das größte und technologisch fortschritt-
lichste mobile Wasserstoffdemonstrationsprojekt in Europa. Es umfasst zwei öffentliche
Wasserstofftankstellen und insgesamt 17 Pkws verschiedener Hersteller.191
5.2.2 Einführungsszenarien für Wasserstoff als Kraftstoff
Von den Akteuren des Kraftstoffmarktes sind bereits eine Vielzahl an umfangreichen
und detaillierten Einführungsszenarien für die Bereitstellung von Wasserstoff als Kraft-
stoff entwickelt worden. Eine der aktuellsten und umfangreichsten Analysen bzgl. des
Wasserstoffinfrastrukturaufbaus für den Automobilverkehr in Europa und Deutschland
ist die Studie „The Economics of a European Hydrogen Automotive Infrastructure“ aus
dem Jahr 2005 von E4Tech, welche im Auftrag der Linde AG durchgeführt wurde. Sie
analysiert unterschiedliche Szenariovarianten unter Betrachtung der Investitionskosten
186 Vgl. DEUTSCHER WASSERSTOFF- UND BRENNSTOFFZELLEN-VERBAND E.V. (DWV) (2007), S.30. 187 Vgl. DEUTSCHER WASSERSTOFF- UND BRENNSTOFFZELLEN-VERBAND E.V. (DWV) (2004), S. 15. 188 Siehe weiterführend: LUDWIG-BÖLKOW-SYSTEMTECHNIK GMBH (2008). 189 Im Rahmen des CUTE-Projects werden insgesamt 27 von der Europäischen Union geförder-
te Busse in den Städten Amsterdam, Barcelona, Hamburg, London, Luxemburg, Madrid, Porto, Stockholm und Stuttgart mit Wasserstoff betrieben.
190 Zu europäischen Wasserstoff- und Brennstoffzellenprojekten siehe weiterführend: EUROPÄISCHE KOMMISSION (2004).
191 Vgl. BUNDESMINISTERIUM FÜR VERKEHR, BAU UND STADTENTWICKLUNG (BMVBS), BUNDESMINISTERIUM FÜR BILDUNG UND FORSCHUNG (BMBF), BUNDESMINISTERIUM FÜR WIRTSCHAFT UND TECHNOLOGIE (BMWI) (2006), S. 4, DEUTSCHER WASSERSTOFF- UND BRENNSTOFFZELLEN-VERBAND E.V. (DWV) (2007), S. 26 und EUROPÄISCHE KOMMISSION (2003), S. 20.
5 Zukünftige Kraftstoffeinführungen
67
bis zum Jahr 2020 und 2030. Eine andere aktuelle und aussagekräftige Analyse ist das
Projekt „HyWays“, welches Teil der europäischen Wasserstoff-Roadmap ist und den
Aufbau einer Wasserstoffinfrastruktur für den Automobilverkehr in 10 europäischen
Ländern bis 2027 untersucht.192 Beide Studien gehen dabei von einem ähnlichen Ein-
führungsszenario aus, das in verschiedenen Varianten simuliert wird. Die Variablen
sind dabei vor allem möglichen Skalen- und Verbundeffekte, die zentral oder dezentral
zur Wasserstofferzeugung verwendeten Technologien sowie der davon direkt abhängi-
ge Transportaufwand. Da sich die Studie von E4Tech auf die gesamte Europäische
Union und nicht nur auf 10 daraus ausgewählte Länder bezieht, stehen ihre Ergebnisse
im Folgenden im Vordergrund.
Das Szenario der E4Tech-Studie basiert auf einer stufenweisen Wasserstoffinfrastruk-
turentwicklung in den 47 größten europäischen Ballungszentren mit jeweils über 1 Mio.
Einwohnern. In einem ersten Schritt werden dabei Stadtbusflotten und Lieferfahrzeuge
für den Nahverkehr mit der benötigten Wasserstofftechnologie ausgestattet, da sie sich
wegen der zentralen Betankungsmöglichkeiten, der Verfügbarkeit qualifizierten Perso-
nals, des intensiven Fahrplans unter erschwerten Bedingungen im dichten Stadtver-
kehr und der Förderung der öffentlichen Aufmerksamkeit besonders gut als anfängliche
Nischenmärkte eignen. Nach der Erschließung dieser ersten Nischenmärkte wird in
den Metropolen eine flächendeckende Wasserstoffinfrastruktur für private Pkws aufge-
baut. Anschließend werden die städtischen Gebiete durch den Aufbau von Wasser-
stofftankstellen im Abstand von 50 km an den wichtigsten Straßen miteinander ver-
knüpft, so dass eine korridorähnliche städteübergreifende Verwendung von mit
Wasserstoff betriebenen Kraftfahrzeugen möglich wird (s. Anhang B für das Projekt
HyWays). Für den Aufbau eines derartigen Infrastrukturnetzes wären der E4Tech-
Studie zufolge bis 2020 bei einer mittleren Verbreitungsgeschwindigkeit rund 2.800
Wasserstofftankstellen erforderlich, mit denen etwa 120 Mio. Menschen – etwa ein
Drittel der europäischen Bevölkerung – erreicht werden könnten.193
Die meisten Wasserstofftankstellen würden zu diesem Zeitpunkt mit ca. 800 Stück
(s. Abb. 18) aufgrund der hohen Bevölkerungszahl und der geografisch zentralen Lage
in Deutschland zur Verfügung stehen. Allein der Großraum Berlin würde für eine flä-
chendeckende Wasserstoffbereitstellung ein Tankstellennetz mit rund 100 Wasserstoff-
tankstellen benötigen. In Großbritannien und Frankreich würden bis zum Jahr 2020 192 Vgl. STILLER, C. et al. (2007), S. 2. 193 Vgl. EUROPÄISCHE KOMMISSION (2003), S. 20, LINDE AG (2005), S. 10 und O.V. (2005), S. 2.
5 Zukünftige Kraftstoffeinführungen
68
jeweils rund 500 Wasserstofftankstellen realisiert worden sein. Bis zum Jahr 2030 ist
eine Zunahme der Wasserstofftankstellen auf rund 5.000 in Deutschland, 3.400 in
Großbritannien und etwa 2.700 in Frankreich realistisch.194
Abb. 18 Prognostizierte Entwicklung der Anzahl von Wasserstofftankstellen in
Deutschland, Großbritannien und Frankreich bis 2030195
Die Anzahl der Wasserstofftankstellen in Europa würde nach dem Jahr 2020 vermut-
lich weiter auf insgesamt rund 18.650 Wasserstofftankstellen im Jahr 2030 zu nehmen.
Dieser exponentielle Anstieg wäre vor allem auf den Netzeffekt der immer flächende-
ckerenden Einführung von Wasserstoff als Kraftstoff und der dazu kompatiblen Kraft-
fahrzeuge zurückzuführen. Gleichzeitig könnten die zur Erzeugung und Verteilung von
Wasserstoff erforderlichen Technologien und damit auch der Wasserstoff sowie
Wasserstofffahrzeuge aufgrund zunehmender Skalen- und Verbundeffekte immer
günstiger auf dem Markt angeboten werden. Die Anzahl der Wasserstofffahrzeuge in
Europa würde daher bis 2020 auf ca. 6,1 Mio. und bis 2030 sogar auf 41,2 Mio. anstei-
gen (s. Tab. 11). Die prognostizierte Absatzmenge an Wasserstoff würde entsprechend
bei einem angenommenen Jahresverbrauch von ungefähr 0,18 Tonnen Wasserstoff
pro Fahrzeug 2020 1,1 Mio. t und 2030 7,3 Mio. t Wasserstoff betragen.
194 Vgl. LINDE AG (2005), S. 11. 195 Quelle: LINDE AG (2005), S. 11.
5 Zukünftige Kraftstoffeinführungen
69
Tab. 11 Prognostizierte Entwicklung des Kraftstoffmarktes für Wasserstoff in Europa bis 2020 und 2030196
2020 2030
Anzahl der Wasserstofffahrzeuge 6,1 Mio. 41,2 Mio.
Wasserstoffnachfrage 1,1 Mio. t 7,3 Mio. t
Anzahl der Wasserstofftankstellen 2.791 18.628
Die Investitionskosten zum Aufbau des Wasserstoffinfrastrukturnetzes variieren be-
sonders in Abhängigkeit von der Anzahl und Technologie der Wasserstofferzeugungs-
anlagen sowie dem davon direkt abhängenden Transportaufwand deutlich. Als
kostengünstigste Variante der betrachteten Szenarien hat sich in der Studie von
E4Tech, trotz höherer Transportkosten, die zentrale Wasserstofferzeugung durch Re-
formierung aus Erdgas ergeben. Der Transport zu den Tankstellen würde dabei zu
Beginn insbesondere mit LH2- und CGH2-Tanklastkraftwagen und nur zu einem gerin-
gen Anteil als CGH2 über das Wasserstoffpipelinenetz erfolgen. Im Verlauf der Zeit
würde mit dem Ausbau des Wasserstoffpipelinenetzes die Verteilung über das Pipeli-
nenetz jedoch deutlich zunehmen.197 Bis zum Jahr 2030 würden unter diesen Annah-
men für den Wasserstoffinfrastrukturaufbau in Europa Investitionskosten in Höhe von
insgesamt rund 18 Mrd. Euro entstehen. Bei einer Versorgung mit 50 % zentral und
50 % dezentral erzeugtem Wasserstoff durch Reformierung aus Erdgas entstünden
Gesamtkosten in Höhe von etwa 33 Mrd. Euro und bei einer Bereitstellung von 50 %
zentral und 50 % dezentral erzeugtem Wasserstoff durch Elektrolyse von Wasser ca.
27 Mrd. Euro.198 Die Aufteilung der Investitionskosten auf die drei Investitionsbereiche
Produktionsanlagen, Tanklastkraftwagen und Wasserstofftankstellen ist in Tabelle 12
für die günstigste Szenariovariante aufgezeigt.
Die Investitionskosten in Deutschland würden sich bis zum Jahr 2020 auf insgesamt
rund 870 Mio. Euro belaufen, um die nach dem kostengünstigsten Einführungsszenario
prognostizierten 1,9 Mio. Wasserstofffahrzeuge mit Wasserstoff versorgen zu können.
Bis zum Jahr 2030 wären bei einer schnellen Einführung sogar Gesamtinvestitionskos-
ten in Höhe von rund 4,9 Mrd. Euro bei einem erwarteten Wasserstofffahrzeugbestand
196 Quelle: LINDE AG (2005), S. 11. 197 Vgl. STILLER, C. et al. (2007), S. 6. 198 Vgl. LINDE AG (2005), S. 11.
5 Zukünftige Kraftstoffeinführungen
70
von 11,6 Mio. Fahrzeugen erforderlich.199 2050 könnten unter der optimistischen An-
nahme einer Zunahme des Anteils der Wasserstofffahrzeuge an den Kraftfahrzeug-
neuzulassungen bis zu diesem Zeitpunkt auf 80 % (1 % 2020, 10 % 2030, 30 % 2040)
sogar rund die Hälfte der Pkws in Europa mit Wasserstoff betrieben werden.200
Tab. 12 Prognostizierte Investitionskosten bis 2020 und 2030 für die Einführung von Wasserstoff als Kraftstoff in Europa201
Investitionsbereich 2020 2030
Produktionsanlagen 2.305 Mio. € 10.216 Mio. €
Tanklastkraftwagen 393 Mio. € 2.294 Mio. €
Wasserstofftankstellen 826 Mio. € 6.002 Mio. €
Kumulierte Investitionskosten 3.524 Mio. € 18.512 Mio. €
Eine zusätzliche positive Wirkung auf die Einführung von insbesondere Druckwasser-
stoff als Kraftstoff könnte sich durch Synergien mit der bereits implementierten Erdgas-
technologie ergeben, da sich Erdgas und Wasserstoff in ihren Eigenschaften z.T. sehr
ähnlich sind. Viele technische Lösungen und Erfahrungen aus der Erdgastechnologie
können daher für den Aufbau einer Wasserstoffinfrastruktur und die Speicherung von
Wasserstoff in Kraftfahrzeugen verwendet werden. Gleichzeitig ergibt sich hierdurch für
die Unternehmen die Chance, für Erdgas aufgebautes Know-how erneut auf dem
Kraftstoffmarkt anzuwenden und auf diese Weise eine Refinanzierung der Wasserstoff-
forschung zu erreichen. Ferner könnten vor allem in der Anfangsphase der Einführung
von Wasserstoff als Kraftstoff dezentrale, an das Erdgasnetz angeschlossene Refor-
mer, die aus Erdgas Wasserstoff erzeugen, eine einführungsfördernde Rolle überneh-
men. Eine andere Möglichkeit, Wasserstoff an den Tankstellen bereitzustellen, besteht
darin, die bereits vorhandene Erdgasinfrastruktur für den Transport und die Verteilung
eines Erdgas-Wasserstoffgemisches oder – nach geringen Modifikationen – für die
ausschließliche Wasserstoffverteilung zu nutzen.202
199 Vgl. LINDE AG (2005), S. 10. 200 Vgl. WUPPERTAL INSTITUT FÜR KLIMA UMWELT ENERGIE (WI), DEUTSCHES ZENTRUM FÜR LUFT-
UND RAUMFAHRT (DLR), INSTITUT FÜR ENERGIE UND UMWELTFORSCHUNG (IFEU) (2006), S. 107. 201 Quelle: LINDE AG (2005), S. 11. 202 Vgl. DEUTSCHER WASSERSTOFF- UND BRENNSTOFFZELLEN-VERBAND E.V. (DWV) (2004), S. 4,
EUROPÄISCHE KOMMISSION (2003), S. 20 und WUPPERTAL INSTITUT FÜR KLIMA UMWELT ENERGIE (WI), DEUTSCHES ZENTRUM FÜR LUFT- UND RAUMFAHRT (DLR), INSTITUT FÜR ENERGIE UND UMWELTFORSCHUNG (IFEU) (2006), S. 104.
5 Zukünftige Kraftstoffeinführungen
71
Eine weitere Synergie zwischen der Einführung von Erdgas und Wasserstoff ergibt sich
hinsichtlich der Marktakzeptanz. Die zunehmende Verbreitung von Erdgas als Kraft-
stoff und die damit einhergehende Einführung von Erdgasfahrzeugen fördert das Ver-
trauen der Endverbraucher in die Verwendung hochkomprimierter Druckgase im
Automobilverkehr. Besonders die Gewöhnung an die Erdgastechnologie im Straßen-
bild, in den Medien und der Presse, die Erlernung der neuen Tankvorgänge und der
zunehmend routiniertere Umgang mit der neuen Technologie auf technischen Prüfstel-
len tragen mit zu dieser Entwicklung bei.203
5.2.3 Handlungsempfehlungen für die Einführung von Wasserstoff als Kraftstoff
Für die Einführung von Wasserstoff als Kraftstoff können auf den Erkenntnissen der
Analyse früherer Markteinführungen aufbauend und unter Berücksichtigung der bishe-
rigen Maßnahmen zur Einführung von Wasserstoff als Kraftstoff folgende Handlungs-
empfehlungen abgeleitet werden:
• Die deutsche Bundesregierung und die Europäische Kommission sollten ver-
stärkt langfristige gesetzliche Rahmenbedingungen schaffen, die es Wasser-
stoff als Kraftstoff ermöglichen, sich in Nischenmärkten zu etablieren und
schrittweise eine tiefere Marktdurchdringung zu erreichen. Hierzu eignen sich
besonders anfängliche Steuerbefreiungen, die als Anschubsubventionen die-
nen und nach dem Erreichen der Wettbewerbsfähigkeit oder einer flächende-
ckenden Kraftstoffbereitstellung in z.B. degressive Steuerbegünstigungen
umgewandelt werden können. Darüber hinaus sollten weitere fiskalische Anrei-
ze geschaffen und staatliche Finanzierungshilfen bei der Anschaffung von
Wasserstofffahrzeugen und dem Aufbau einer Wasserstoffinfrastruktur gewährt
werden. Neben der durch langfristige gesetzliche Rahmenbedingungen ge-
schaffenen Planungssicherheit wächst durch die staatliche Subventionierung
und Finanzierung der Wasserstoffeinführung bei den privaten und industriellen
Akteuren das Vertrauen in die neue Technologie. Hierdurch kommt es verstärkt
zu Investitionen der Industrie und der privaten Haushalte, ohne die eine markt-
durchdringende Kraftstoffeinführung nicht möglich ist.
203 Vgl. WUPPERTAL INSTITUT FÜR KLIMA UMWELT ENERGIE (WI), DEUTSCHES ZENTRUM FÜR LUFT-
UND RAUMFAHRT (DLR), INSTITUT FÜR ENERGIE UND UMWELTFORSCHUNG (IFEU) (2006), S. 104.
5 Zukünftige Kraftstoffeinführungen
72
• Ferner sollten die Regierungen die rechtlichen Rahmenbedingungen für die
Genehmigungs- und Zulassungsverfahren für Wasserstoffinfrastrukturaufbau-
maßnahmen sowie für Fahrzeuge mit Wasserstoffantrieb vereinfachen. Hierzu
ist eine Harmonisierung und Normierung der jeweiligen Technologien für die
Wasserstoffherstellung, den Transport und die Lagerung sowie die Wasserstoff-
tankstellen und die Wasserstoffantriebe hilfreich.
• Banken und andere Geldinstitute sollten durch die Bereitstellung von Kapital di-
rekt oder indirekt als Vorreiter bei Investitionen in die neue Wasserstofftechno-
logie fungieren. So könnten sie z.B. neben Direktbeteiligungen an neuen
Wasserstofferzeugungsanlagen besonders günstige Kredite für private Haus-
halte zur Anschaffung von Wasserstofffahrzeugen anbieten.
• Zur Verbesserung und Erprobung der Wasserstofftechnologie sollten unter der
Beteiligung möglichst vieler Akteure verstärkt anwendungsorientierte Demons-
trationsprojekte in dicht besiedelten Gebieten realisiert werden. Neben dem
Flottenbetrieb von Stadtbussen und Kleintransportern sollten zunehmend auch
Taxen und Dienstfahrzeuge staatlicher Stellen mit Wasserstoff betrieben wer-
den. Die dazu erforderlichen Investitionen sollten gemeinsam von staatlichen
und industriellen Organisationen getragen werden.
• Es sollten verbesserte Technologien für die Erzeugung, den Transport und die
Speicherung von Wasserstoff entwickelt werden. Insbesondere die Erzeugung
von Wasserstoff durch Elektrolyse aus Wasser unter Verwendung regenerativ
gewonnener Energie durch z.B. Photovoltaik sollte hierbei aufgrund der beson-
ders hohen Nachhaltigkeit im Vordergrund stehen. Auch in Bezug auf den Wir-
kungsgrad von Brennstoffzellen, die Fahrreichweite sowie die Platz- und
Gewichtseigenschaften von Wasserstoffspeichertechnologien im Kraftfahrzeug
sind weitere intensive Forschungsarbeiten erforderlich. Hierzu ist eine umfang-
reiche finanzielle Unterstützung mit öffentlichen Mitteln zwingend notwendig.
• Die von den Akteuren realisierten Demonstrationsprojekte müssten eine stärke-
re öffentliche Aufmerksamkeit erfahren, damit eine breitere gesellschaftliche
Akzeptanz der Wasserstoffeinführung herbeigeführt wird. Hierzu könnten zu-
sätzlich zu einer verstärkten medialen Berichterstattung z.B. Veranstaltungen
wie „Tag der offenen Tür“ bei Demonstrationsprojekten beitragen.
5 Zukünftige Kraftstoffeinführungen
73
• Vom Staat vorgegebene verpflichtende Mengenziele in Form von Beimi-
schungsquoten eignen sich bei der Einführung von Wasserstoff als Kraftstoff
nicht, da Wasserstoff nicht einem anderen Kraftstoff beigemischt werden kann
und die Endverbraucher nicht dazu verpflichtet werden können, Wasserstoff als
Kraftstoff bzw. die Wasserstofffahrzeugtechnologie anzunehmen. Mengenziele
können bei der Einführung von Wasserstoff daher lediglich als empfohlene
Richtvorgaben verwendet werden, die durch die Schaffung von Anreizen für die
Akteure erreicht werden sollen. Im Rahmen einer Einführungsstrategie für
Wasserstoff als Kraftstoff können Mengenziele daher nachrangig behandelt
werden.
• Die Einführung von Hybridfahrzeugen, die mit Wasserstoff und fossilen Kraft-
stoffen betrieben werden können, sollte gefördert werden, um wie mit bivalen-
ten Erdgasfahrzeugen bei der Einführung von Erdgas als Kraftstoff, eine von
der Wasserstoffinfrastruktur geographisch unabhängige Kraftstoffversorgung für
die Endverbraucher gewährleisten zu können. Hierdurch wird eine Nachfrage
für Wasserstoff als Kraftstoff geschaffen, die den Aufbau einer Wasserstoffin-
frastruktur unterstützt. Die möglichen Förderungsmaßnahmen zur Einführung
von Hybridfahrzeugen ergeben sich aus den Maßnahmen zur Einführung von
reinen Wasserstofffahrzeugen.
• Die internationale Zusammenarbeit in Europa sollte zum schnellen Aufbau ei-
nes flächendeckenden Wasserstoffinfrastrukturnetzes weiter verbessert wer-
den. Hierzu ist u.a. eine bessere Koordination bestehender und geplanter
Förderprogramme in den einzelnen EU-Mitgliedsländern im Hinblick auf eine
möglichst optimale und effiziente Förderung empfehlenswert.
• Ballungszentren, die im Rahmen der Wasserstoffeinführung zu Beginn einer
flächendeckenderen Markterschließung miteinander verbunden werden, müss-
ten stärker miteinander kooperieren, um den zügigen Wasserstoffinfrastruktur-
aufbau an den sie verbindenden Straßen zu garantieren.
6 Zusammenfassung und Ausblick
74
6 Zusammenfassung und Ausblick
Die Einführungen neuer Kraftstoffe erfordern umfangreiche und detaillierte Einfüh-
rungsstrategien, die bestmöglich auf die kraftstoffabhängigen Herausforderungen der
Einführung angepasst sein müssen. Die Analyse der früheren Kraftstoffeinführungen
von bleifreiem Benzin, Erdgas, Biodiesel und Bioethanol zeigt, dass in der Vergangen-
heit die Einführungen neuer Kraftstoffe von einem Staat-Markt-Ansatz geprägt wurden.
Dabei waren vor allem steuerpolitische Subventionen und langfristige gesetzliche
Rahmenbedingungen für die erfolgreiche Einführung ausschlaggebend. Durch sie wur-
den für die privaten und industriellen Marktteilnehmer Investitionsanreize geschaffen
und eine hohe Planungssicherheit gegeben. Ferner hat sich herausgestellt, dass blei-
freies Benzin, Biodiesel und Bioethanol anhand der Massenmarktstrategie und Erdgas
als Kraftstoff unter Anwendung der Nischenmarktstrategie in den deutschen und euro-
päischen Kraftstoffmarkt eingeführt wurden. Da die Voraussetzungen vergleichbar sind
und sich daraus ähnliche Einführungsherausforderungen ergeben, sollte die zukünftige
Einführung von BtL-Kraftstoffen mit der Massenmarktstrategie und die Einführung von
Wasserstoff als Kraftstoff mit der Nischenmarktstrategie erfolgen. Hierzu sind sowohl
für BtL-Kraftstoffe als auch für Wasserstoff als Kraftstoff eine Vielzahl an einführungs-
fördernden Handlungsmaßnahmen im Rahmen eines interdisziplinären Vorgehens von
Politik, Wirtschaft und Wissenschaft erforderlich.
In den kommenden Jahren werden sich vor allem Erdgas, Biodiesel und Bioethanol
weiter auf dem internationalen Kraftstoffmarkt etablieren. BtL-Kraftstoffe werden mittel-
bis langfristig eine große, jedoch begrenzte Marktdurchdringung erlangen, wobei sie
Biodiesel und Bioethanol im Zuge der Rohstoffkonkurrenz aufgrund des deutlich höhe-
ren technischen Brennstoffpotenzials zunehmend vom Markt verdrängen werden.
Langfristig wird Wasserstoff als Kraftstoff stark an Bedeutung gewinnen und Otto- und
Dieselkraftstoffe als weltweit verbreitetste und wichtigste Kraftstoffe ersetzen. Solange
Erdgas, Biodiesel, Bioethanol, BtL-Kraftstoffe und Wasserstoff gegenüber fossilen
Otto- und Dieselkraftstoffen jedoch nicht wettbewerbsfähig sind, werden diese Kraft-
stoffe weiter nur einen geringen Anteil zur internationalen Kraftstoffversorgung beitra-
gen. In den nächsten Jahrzenten werden Otto- und Dieselkraftstoffe daher weiterhin
den internationalen Kraftstoffmarkt bestimmen. Zur Reduktion der vom Automobilver-
kehr verursachten Abgasemissionen ist deshalb zusätzlich zu der Einführung neuer
umweltfreundlicher Kraftstoffe die weitere Verbesserung herkömmlicher Motoren in
6 Zusammenfassung und Ausblick
75
Bezug auf den Wirkungsgrad und den Kraftstoffverbrauch sowie die Weiterentwicklung
der Otto- und Dieselkraftstoffe erforderlich.
Für die Zukunft sind neben Studien bzgl. der Potenziale und der Realisierbarkeit der
Einführungen von BtL-Kraftstoffen und Wasserstoff als Kraftstoff weitere repräsentative
Analysen früherer Kraftstoffeinführungen dringend notwendig. Die Analysen sollten
dabei nicht nur eine breite Untersuchung verschiedener Kraftstoffeinführungen beinhal-
ten, sondern sich detailliert auf die Analyse der Einführung eines Kraftstoffes konzent-
rieren und daraus Handlungsempfehlungen für die Einführung zukünftiger Kraftstoffe
ableiten. Hierzu müssten die einzelnen Handlungsmaßnahmen weiter differenziert und
individuell auf ihren Beitrag zur Einführung des betrachteten Kraftstoffs untersucht
werden. Das große Interesse der Politik, Wirtschaft und Wissenschaft an den Ergeb-
nissen derartiger Untersuchungen wird die weitere Analyse früherer Kraftstoffeinfüh-
rungen beschleunigen und dadurch zur Optimierung zukünftiger Einführungsstrategien
für neue Kraftstoffe beitragen.
Literaturverzeichnis
76
Literaturverzeichnis
ARAL FORSCHUNG (2007 a): Die Zukunft des Diesels, Bochum, Online im Internet:
http://www.aral.de/aral/sectiongenericarticle.do?categoryId=4000074&contentId
=56166 [Stand 12.01.2008].
ARAL FORSCHUNG (2007 b): Eigenschaften, Bochum, Online im Internet:
http://www.aral.de/aral/sectiongenericarticle.do?categoryId=4000065&contentId
=56447 [Stand 12.01.2008].
ARBEITSGEMEINSCHAFT QUALITÄTSMANAGEMENT BIODIESEL E.V. (AGQM) (2006): Infor-
mation zum Gesetz zur Einführung einer Biokraftstoffquote durch Änderung des
Bundes-Immissionsschutzgesetzes und zur Änderung energie- und stromsteu-
errechtlicher Vorschriften (Biokraftstoffquotengesetz – BioKraftQuG), Berlin,
Online im Internet: http://www.agqm-
biodiesel.de/downloads/pdfs/InformationBiokraftstoffquotengesetz2007.pdf
[Stand 19.01.2008].
ASSOCIATION DES CONSTRUCTEURS EUROPÉENS D´ AUTOMOBILES (ACEA), ALLIANCE OF
AUTOMOBILE MANUFACTURERS (ALLIANCE), ENGINE MANUFACTURERS
ASSOCIATION (EMA), JAPAN AUTOMOBILE MANUFACTURERS ASSOCIATION (JAMA)
(2006): Worldwide Fuel Charter, 4. Auflage, o.O., Online im Internet:
http://www.autoalliance.org/archives/wwfcbrochure.pdf [Stand 02.02.2008].
AUSSENHANDELSVERBAND FÜR MINERALÖL UND ENERGIE E.V. (AFM+E), BUNDESVERBAND
MITTELSTÄNDISCHER MINERALÖLUNTERNEHMEN E.V. (UNTI) (2006): Jahresbericht
2005, Mineralöl- und Energiehandel, Hamburg, Online im Internet:
http://www.afm-verband.de/release/Jahresbericht2005.pdf [Stand 17.02.2008].
BARTSCH, C. (2004): Synthetischer Dieselkraftstoff als Weg in die Zukunft, in: Motor-
technische Zeitschrift (MTZ), 65. Jg., H. 4, S. 278-281, Online im Internet:
http://www.all4engineers.com/index.php;do=show/sid=16319766994732eb4f15
170414711796/site=a4e/lng=de/id=2121/alloc=3 [Stand 15.01.2008].
Literaturverzeichnis
77
BAYRISCHES LANDESAMT FÜR UMWELTSCHUTZ (2002): Information über Abgase des
Kraftfahrzeugverkehrs, Augsburg, Online im Internet:
http://epp.eurostat.ec.europa.eu/cache/ITY_OFFPUB/CA-NQ-99-012/DE/CA-
NQ-99-012-DE.PDF [Stand 14.01.2008].
BEHRENDT, F., NEUBAUER, Y. (2006): Bereitstellungsformen von Kraftstoffen aus Bio-
masse, in: Kraftstoffe und Antriebe für die Zukunft, Schriften des Forschungs-
zentrums Jülich, Reihe Energietechnik, Hrsg. V. Schindler et al., Jülich, S. 144-
157.
BEUTLER, M., NAUMANN, M. (1998): Erdgas – Ein alternativer Kraftstoff für den Ver-
kehrssektor, Allgemeine technische Aspekte, Kostenabschätzung und Energie-
kettenbetrachtung, in: Automobiltechnische Zeitschrift (ATZ), 100. Jg., H. 9, S.
648-659, Online im Internet:
http://www.all4engineers.com/index.php;do=show/sid=16319766994732eb4f15
170414711796/site=a4e/lng=de/id=411/alloc=3 [Stand 22.01.2008].
BUNDESAMT FÜR GESUNDHEIT (BAG) (2005): Blei, Bern, Online im Internet:
http://www.bag.admin.ch/themen/chemikalien/00228/01364/index.html?lang=de
[Stand 13.01.2008].
BUNDESANSTALT FÜR GEOWISSENSCHAFTEN UND ROHSTOFFE (2007): Reserven, Res-
sourcen und Verfügbarkeit von Energierohstoffen 2006, Hannover, Online im
Internet:
http://www.bgr.bund.de/cln_006/nn_322848/DE/Themen/Energie/Downloads/En
ergiestu-
die__Kurzf__2006,templateId=raw,property=publicationFile.pdf/Energiestudie_
Kurzf_2006.pdf [Stand 10.01.2008].
BUNDESMINISTERIUM DER FINANZEN (BMF) (2007): Bericht des Bundesministeriums der
Finanzen an den Deutschen Bundestag zur Steuerbegünstigung für Biokraft-
und Bioheizstoffe, Berlin, Online im Internet:
http://www.biokraftstoffe.org/download/Biokraftstoffbericht%2010_2007.pdf
[Stand 02.02.2008].
Literaturverzeichnis
78
BUNDESMINISTERIUM FÜR UMWELT, NATURSCHUTZ UND REAKTORSICHERHEIT (BMU)
(2007): Erneuerbare Energien in Zahlen – nationale und internationale Entwick-
lung, Berlin, Online im Internet:
http://www.bmu.de/files/erneuerbare_energien/downloads/application/pdf/brosc
huere_ee_zahlen.pdf [Stand 18.02.2008].
BUNDESMINISTERIUM FÜR UMWELT, NATURSCHUTZ UND REAKTORSICHERHEIT (BMU),
BUNDESMINISTERIUM FÜR ERNÄHRUNG, LANDWIRTSCHAFT UND
VERBRAUCHERSCHUTZ (BMELV), VERBAND DER AUTOMOBILINDUSTRIE (VDA),
MINERALÖLWIRTSCHAFTSVERBAND (MWV), INTERESSENGEMEINSCHAFT
MITTELSTÄNDISCHER MINERALÖLVERBÄNDE (IG), VERBAND DEUTSCHER
BIODIESELHERSTELLER (VDB), DEUTSCHER BAUERNVERBAND (DBV) (2007):
Roadmap Biokraftstoffe – Gemeinsame Strategie von BMU/BMELV, VDA,
MWV, IG, VDB und DBV, Berlin, Online im Internet:
http://www.bmu.de/files/pdfs/allgemein/application/pdf/roadmap_biokraftstoffe.p
df [Stand 24.01.2008].
BUNDESMINISTERIUM FÜR VERBRAUCHERSCHUTZ, ERNÄHRUNG UND LANDWIRTSCHAFT
(BMVEL) (2005): Biokraftstoffe – Strategie für Mobilität von morgen, Berlin,
Online im Internet: http://www.fnr-
server.de/ftp/pdf/literatur/pdf_207bmvel_biokraftstoffe.pdf [Stand 20.01.2008].
BUNDESMINISTERIUM FÜR VERKEHR, BAU UND STADTENTWICKLUNG (BMVBS),
BUNDESMINISTERIUM FÜR BILDUNG UND FORSCHUNG (BMBF),
BUNDESMINISTERIUM FÜR WIRTSCHAFT UND TECHNOLOGIE (BMWI) (2006): Natio-
nales Innovationsprogramm Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie,
o.O., Online im Internet:
http://www.bmvbs.de/Anlage/original_959572/Nationales-Innovationsprogramm-
Wasserstoff-und-Brennstoffzellen-technologie.pdf [Stand 17.02.2008].
BUNDESVERBAND DER GAS- UND WASSERWIRTSCHAFT E.V. (BGW) (2007): Bestand an
erdgas- und flüssiggasgetriebenen Fahrzeugen in Deutschland, Berlin, Online
im Internet: http://bgw-archiv.bdew.de/files/pdf/0.1_resource_2004_10_1_13.pdf
[Stand 19.01.2008].
Literaturverzeichnis
79
BUNDESVERBAND DER GAS- UND WASSERWIRTSCHAFT E.V. (BGW) (2008 a): Absatz von
Erdgas als Kraftstoff in Megawattstunden und Normkubikmetern, Berlin, Online
im Internet: http://bgw-
archiv.bdew.de/energiepolitik/erdgasfahrzeuge/potentialermittlung_statistiken
[Stand 19.01.2008].
BUNDESVERBAND DER GAS- UND WASSERWIRTSCHAFT E.V. (BGW) (2008 b): Anzahl der
Erdgas-Tankstellen in Deutschland, Berlin, Online im Internet: http://bgw-
archiv.bdew.de/energiepolitik/erdgasfahrzeuge/potentialermittlung_statistiken
[Stand 19.01.2008].
DEUTSCHE ENERGIE-AGENTUR GMBH (DENA) (2006): Biomass to Liquid – BtL, Realisie-
rungsstudie, Berlin, Online im Internet: http://www.fnr-
server.de/ftp/pdf/literatur/pdf_256btl_realisierungsstudie.pdf [Stand 11.02.2008].
DEUTSCHER WASSERSTOFF- UND BRENNSTOFFZELLEN-VERBAND E.V. (DWV) (2004):
Wasserstoff – Der neue Energieträger, Berlin, Online im Internet:
http://www.dwv-info.de/publikationen/2004/pm_04st.pdf [Stand 11.02.2008].
DEUTSCHER WASSERSTOFF- UND BRENNSTOFFZELLEN-VERBAND E.V. (DWV) (2007):
Wasserstoff – Der neue Energieträger, Kremmen, Online im Internet:
http://www.dwv-info.de/publikationen/2006/pm_04tcb.pdf [Stand 08.02.2008].
ENERGY INFORMATION ADMINISTRATION (EIA) (2007): Energy Consumption by End-Use
Sector, in: International Energy Outlook 2007, o.Jg., S. 19-28, Online im Inter-
net: http://www.eia.doe.gov/oiaf/ieo/pdf/enduse.pdf [Stand 06.02.2008].
ENVIRONMENTAL TECHNOLOGIES DIVISION (2005): Dr. J. Gary Smyth, Director, General
Motors Systems Research Laboratories, in: Emission Control Technology, Hrsg.
Environmental Technologies Division, H. 1, S. 1-8, Online im Internet:
http://www.corning.com/environmentaltechnologies/auto-emissions-
magazine/translations/2005-1/German.pdf [Stand 27.01.2008].
E.ON RUHRGAS AG (2008): Das Funktionsprinzip der Erdgastankstelle, Essen, Online
im Internet: http://micro.eon-ruhrgas.com/erdgastank/Erdgastankstelle2006.swf
[Stand 20.01.2008].
Literaturverzeichnis
80
ESYOIL GMBH (2006): esyoil Special – Entschwefelung verändert den Weltdieselmarkt,
Lüneburg, Online im Internet:
http://www.esyoil.com/s11_Entschwefelung_veraendert_den_Weltdieselmarkt.p
hp [Stand 25.01.2008].
EUROPÄISCHE KOMMISSION (2003): Wasserstoffenergie und Brennstoffzellen – Eine
Zukunftsvision (EUR 20719 DE), Luxemburg, Online im Internet:
http://ec.europa.eu/research/energy/pdf/hydro_de.pdf [Stand 16.02.2008].
EUROPÄISCHE KOMMISSION (2004): European Hydrogen and Fuel Cell projects, Brüssel,
Online im Internet: http://ec.europa.eu/research/energy/pdf/h2fuell_cell_en.pdf
[Stand 17.01.2008].
EUROPÄISCHE KOMMISSION (2008 a): 20 und 20 bis 2020 – Chancen Europas im Kli-
mawandel, Brüssel, Online im Internet:
http://ec.europa.eu/commission_barroso/president/pdf/COM2008_030_de.pdf
[Stand 16.01.2008].
EUROPÄISCHE KOMMISSION (2008 b): Eurostat Datenbank, Umwelt und Energie – Ener-
gie – Energiestatistik Mengen – Energiestatistik Versorgung, Umwandlung,
Verbrauch – Versorgung, Umwandlung - Öl - monatliche Daten – Lieferungen
für den Inlandsmarkt, Luxemburg, Online im Internet:
http://epp.eurostat.ec.europa.eu/portal/page?_pageid=1996,45323734&_dad=p
or-
tal&_schema=PORTAL&screen=welcomeref&open=/envir/nrg/nrg_quant/nrg_1
0&language=de&product=EU_MAIN_TREE&root=EU_MAIN_TREE&scrollto=3
07 [Stand 30.01.2008].
FACHAGENTUR NACHWACHSENDE ROHSTOFFE E.V. (FNR) (2006 a): Bioethanol als Kraft-
stoff, Gülzow, Online im Internet: http://www.fnr-
server.de/ftp/pdf/literatur/pdf_232bioethanol_flyer_2006.pdf [Stand 17.01.2008].
Literaturverzeichnis
81
FACHAGENTUR NACHWACHSENDE ROHSTOFFE E.V. (FNR) (2006 b): Daten und Fakten zu
Biokraftstoffen, in: Biokraftstoffe – eine vergleichende Analyse, Hrsg. Fach-
agentur Nachwachsende Rohstoffe e.V. (FNR), Gülzow, S. 85-109, Online im
Internet: http://www.fnr-
server.de/ftp/pdf/literatur/pdf_236biokraftstoffvergleich2006.pdf
[Stand 17.01.2008].
FACHAGENTUR NACHWACHSENDE ROHSTOFFE E.V. (FNR) (2007 a): Biokraftstoffe – Ba-
sisdaten Deutschland, Gülzow, Online im Internet: http://www.fnr-
server.de/ftp/pdf/literatur/pdf_174basisdaten_biokraftstoff_08.pdf
[Stand 17.01.2008].
FACHAGENTUR NACHWACHSENDE ROHSTOFFE E.V. (FNR) (2007 b): Herstellungsprozess
BtL-Kraftstoff, Gülzow, Online im Internet: http://www.btl-plattform.de/
[Stand 17.01.2008].
FACHVERBAND GAS WÄRME (FGW) (2008): Fahren mit Erdgas – Mit CNG weltweit un-
terwegs, Wien, Online im Internet: http://www.erdgasautos.at/fahren/563
[Stand 15.02.2008].
FISCHER, R., GSCHEIDLE, R., HEIDER, U. et al. (2004): Fachkunde Kraftfahrzeugtechnik,
28. Auflage, Haan-Gruiten.
FUNK, C. (2006): Emissionsrichtlinien und Kraftstoffe weltweit, in: Kraftstoffe und Ant-
riebe für die Zukunft, Schriften des Forschungszentrums Jülich, Reihe Energie-
technik, Hrsg. V. Schindler et al., Jülich, S. 58-69.
GATTERMAYER, F. (2006): Ethanol – Ein weltweiter Überblick, in: Alternative Strategien
für die Landwirtschaft, Hrsg. I. Darnhofer, C. Walla, H.K. Wytrzens, Wien, S.
145-164, Online im Internet:
http://www.wiso.boku.ac.at/fileadmin/_/H73/H733/pub/BWL_allgemein/13_Gatte
rmayer_Ethanol.pdf [Stand 24.01.2008].
GEITMANN, S. (2005): Erneuerbare Energien & Alternative Kraftstoffe, Mit neuer Ener-
gie in die Zukunft, 2. Auflage, Kremmen.
Literaturverzeichnis
82
GERL, B. (2002): Innovative Automobilantriebe, Konzepte auf der Basis von Brennstoff-
zellen, Traktionsbatterien und alternativen Kraftstoffen, Landsberg/Lech.
GRAN, R.M., NIPPA, M. (2006): Strategisches Management – Analyse, Entwicklung und
Implementierung von Unternehmensstrategien, 5. Auflage, München.
GROLIK, B., KOPP, J. (2003): Die Brennstoffzelle, München, Online im Internet:
http://users.physik.tu-muenchen.de/jkopp/pdf/A/brz.pdf [Stand 12.02.2008].
HANFELD, U. (1997): Internationale Markteinführung neuer Produkte, Eine prozess-
orientierte Managementkonzeption, Diss., Universität Hohenheim, Frankfurt am
Main.
HENKE, J.M. (2005): Biokraftstoffe – Eine weltwirtschaftliche Perspektive, Kiel, Online
im Internet: http://www.uni-kiel.de/ifw/pub/kap/2005/kap1236.pdf
[Stand 28.01.2008].
INTERNATIONAL INSTITUTE FOR ENVIRONMENTAL AND DEVELOPMENT (IIED) (2006): Biofu-
els production, trade and sustainable development: emerging issues, London,
Online im Internet: http://www.iied.org/pubs/pdf/full/15504IIED.pdf
[Stand 19.12.2008].
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION (ISO) (2006 a): ISO 15403-
1:2006, Natural gas – Natural gas for use as a compressed fuel for vehicles –
Part 1: Designation of the quality, o.O., Online im Internet:
http://www.iso.org/iso/iso_catalogue/catalogue_ics/catalogue_detail_ics.htm?cs
number=44211&ICS1=75&ICS2=060&ICS3= [Stand 01.02.2008].
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION (ISO) (2006 b): ISO 15403-
2:2006, Natural gas – Natural gas for use as a compressed fuel for vehicles –
Part 2: Specification of the quality, o.O., Online im Internet:
http://www.iso.org/iso/iso_catalogue/catalogue_ics/catalogue_detail_ics.htm?cs
number=44210&ICS1=75&ICS2=060&ICS3= [Stand 01.02.2008].
KAMLAGE, K. (2001): Erfolgreiche Markteintrittsstrategien im Konsumgüterbereich,
Diss., Humboldt-Universität Berlin, Wiesbaden.
Literaturverzeichnis
83
KOMMISSION DER EUROPÄISCHEN GEMEINSCHAFTEN (2006): Eine EU-Strategie für Bio-
kraftstoffe, Brüssel, Online im Internet:
http://ec.europa.eu/agriculture/biomass/biofuel/com2006_34_de.pdf
[Stand 22.01.2008].
KRÜGER, R. (2002): Systemanalytischer Vergleich alternativer Kraftstoff- und Antriebs-
konzepte in der Bundesrepublik Deutschland, Düsseldorf.
KUHN, J. (2007): Markteinführung neuer Produkte, Diss., Universität Mannheim, Wies-
baden.
LANDWIRTSCHAFTLICHE BIOKRAFTSTOFFE E.V. (LAB) (2007): Recht, Berlin, Online im
Internet: http://www.lab-biokraftstoffe.de/Recht.html [Stand 08.02.2008].
LANG, F. (1990): Markteinführung neuer Produkte, in: Der Verkaufsberater, Hrsg. H.
Schwalbe, E. Zander, Band 3, Freiburg im Breisgau.
LEOHOLD, J. (o.J.): Biogene Kraftstoffe – Potenziale und notwendige Rahmenbedin-
gungen, Wolfsburg.
LINDE AG (2005): New study on the costs of a hydrogen infrastructure – A hydrogen
economy is feasible, in: Linde Technology, S. 10-11, Online im Internet:
http://www.linde.com/international/web/linde/like35lindecom.nsf/repositorybyalia
s/pdf_lindetechnology_1_2005/$file/Linde_Technology_1_2005_EN.pdf
[Stand 18.02.2008].
LINßEN, J., WALBECK, M. (2006): Systemanalytische Bewertung verschiedener Kraft-
stoffoptionen, in: Kraftstoffe und Antriebe für die Zukunft, Schriften des For-
schungszentrums Jülich, Reihe Energietechnik, Hrsg. V. Schindler et al., Jülich,
S. 187-198.
LUDWIG-BÖLKOW-SYSTEMTECHNIK GMBH (2008): Hydrogen Filling Stations Worldwide,
o.O., Online im Internet: http://www.h2stations.org/ [Stand 27.02.2008].
Literaturverzeichnis
84
MALY, R.R., STEIGER, W. (2003): Strategie für nachhaltige Kraftstoffe / Antriebs-
Systeme, in: Kraftstoffe und Antriebe der Zukunft – Synergien für eine nachhal-
tige Zukunft, VDI-Berichte 1808, Hrsg. Verein Deutscher Ingenieure (VDI), Düs-
seldorf, S. 253-264.
MANKIW, N.G. (2001): Grundzüge der Volkswirtschaftslehre, 2. Auflage, Stuttgart.
MEYERS LEXIKONVERLAG (2007 a): Biodiesel, o.O., Online im Internet:
http://lexikon.meyers.de/meyers/Biodiesel [Stand 26.01.2008].
MEYERS LEXIKONVERLAG (2007 b): Biokraftstoff, o.O., Online im Internet:
http://lexikon.meyers.de/meyers/Biokraftstoff [Stand 26.01.2008].
MEYERS LEXIKONVERLAG (2007 c): Dieselkraftstoff, o.O., Online im Internet:
http://lexikon.meyers.de/meyers/Dieselkraftstoff [Stand 26.01.2008].
MEYERS LEXIKONVERLAG (2007 d): Erdgas, o.O., Online im Internet:
http://lexikon.meyers.de/meyers/Erdgas [Stand 26.01.2008].
MEYERS LEXIKONVERLAG (2007 e): Ethanol, o.O., Online im Internet:
http://lexikon.meyers.de/meyers/Ethanol [Stand 26.01.2008].
MEYERS LEXIKONVERLAG (2007 f): Kraftstoffe, o.O., Online im Internet:
http://lexikon.meyers.de/meyers/Kraftstoffe [Stand 26.01.2008].
MEYERS LEXIKONVERLAG (2007 g): Ottokraftstoffe, o.O., Online im Internet:
http://lexikon.meyers.de/meyers/Ottokraftstoffe [Stand 26.01.2008].
MINERALÖLWIRTSCHAFTSVERBAND E.V. (MWV) (1986): MWV Jahresbericht 1985, Ham-
burg.
MINERALÖLWIRTSCHAFTSVERBAND E.V. (MWV) (2001): Aus der Sprache des Öls, Ham-
burg, Online im Internet:
http://www.mwv.de/cms/upload/pdf/broschueren/120_Sprache.pdf
[Stand 25.01.2008].
Literaturverzeichnis
85
MINERALÖLWIRTSCHAFTSVERBAND E.V. (MWV) (2006): Entwicklung des Tankstellenbe-
standes, Hamburg, Online im Internet:
http://www.mwv.de/cms/front_content.php?idcat=14&idart=50
[Stand 11.02.2008].
MINERALÖLWIRTSCHAFTSVERBAND E.V. (MWV) (2007): MWV Jahresbericht 2006, Ham-
burg, Online im Internet:
http://www.mwv.de/cms/upload/pdf/jahresberichte/JB.pdf [Stand 25.01.2008].
MOSIMANN, M. et al. (2002): Vom Tiger im Tank – Die Geschichte des Bleibenzins, Aa-
rau, Online im Internet:
http://coast.gkss.de/storch_/pdf/blei/mosiman.blei.Gaia.pdf [Stand 24.01.2008].
NATIONAL BIODIESEL BOARD (2002): ASTM Issues Biodiesel Fuel Standard, Jefferson
City, Online im Internet: http://www.biodiesel.org/pdf_files/ASTM_Spec_02.pdf
[Stand 18.02.2008].
O.V. (2005): The Hart report: The Economics of a European Hydrogen Infrastructure
for Automotive – Media Backrounder, o.O., Online im Internet:
http://www.hydrogenday.de/International/Web/Hydrogenday2005.nsf/mediaback
grounder_eng.pdf [Stand 18.02.2008].
PEPELS, W. (2007): Erfolgreiche Produkteinführung, Heidelberg.
PICARD, K. (2006): Biokraftstoffe aus Sicht der Mineralölindustrie, in: Technikfolgenab-
schätzung – Theorie und Praxis, Hrsg. Forschungszentrum Karlsruhe, Institut
für Technikfolgenabschätzung und Systemanalyse (ITAS), 15. Jg., H. 1, S. 34-
41, Online im Internet: http://www.itas.fzk.de/deu/lit/2006/leua06c.pdf
[Stand 01.02.2008].
PINDYCK, R.S., RUBINFELD, D.L. (1998): Mikroökonomie, 4. Auflage, München.
Literaturverzeichnis
86
PRESSE- UND INFORMATIONSDIENST DER BUNDESREGIERUNG (2004): Forschungsbericht
2004, Perspektiven für Deutschland, Unsere Strategie für eine nachhaltige Ent-
wicklung, Berlin, Online im Internet:
http://www.bundesregierung.de/nsc_true/Content/DE/__Anlagen/fortschrittsberi
cht-2004,templateId=raw,property=publicationFile.pdf/fortschrittsbericht-2004
[Stand 16.01.2008].
PRESSE- UND INFORMATIONSDIENST DER BUNDESREGIERUNG (2005): Wegweiser Nach-
haltigkeit 2005, Bilanz und Perspektiven, Berlin, Online im Internet:
http://www.nachhaltigkeitsrat.de/fileadmin/user_upload/dokumente/wegweiser_
nachhaltigkeit/Wegweiser_Nachhaltigkeit_2005.pdf [Stand 28.01.2008].
REDERS, K. et al. (1989): Super Plus – der neue Bleifrei-Kraftstoff mit erhöhter Klopffes-
tigkeit, Hamburg.
ROBERT BOSCH GMBH (2003): Kraftfahrtechnisches Taschenbuch, 25. Auflage, Wies-
baden.
RUDLOFF, M. (2005): Neues Verfahren optimierter Holzvergasung, in: Erneuerbare
Energien, 15. Jg., H. 9, S. 75-76, Online im Internet:
http://www.erneuerbareenergien.de/0905/ee0905_s_75-76.pdf
[Stand 23.01.2008].
SCHAUB, G., UNRUH, D., ROHDE, M. (2004): Kraftstoff-Bereitstellung über die Biomasse-
vergasung – Herausforderungen und Perspektiven, in: Biomasse-Vergasung –
Der Königsweg für eine effiziente Strom- und Kraftstoffbereitstellung?, Schrif-
tenreihe „Nachwachsende Rohstoffe“, Hrsg. Fachagentur Nachwachsende
Rohstoffe e.V. (FNR), Band 24, Münster, S. 351-362.
SCHINDLER, J. (2005): Kraftstoffe der Zukunft – Potenziale, Einsatzbereiche, Wirtschaft-
lichkeit, Markteinführung, Fachtagung „Kraftstoffe für die Zukunft“, Essen, Onli-
ne im Internet: http://www.indikatoren-
nrw.de/_database/_data/datainfopool/kraftstoffe_schindler.pdf
[Stand 20.01.2008].
Literaturverzeichnis
87
SCHINDLER, V. (1997): Kraftstoffe für morgen, Eine Analyse von Zusammenhängen und
Handlungsoptionen, Berlin, Heidelberg, New York.
SCHINDLER, V. (2006): Anforderungen an Endenergieträger für den mobilen Einsatz, in:
Kraftstoffe und Antriebe für die Zukunft, Schriften des Forschungszentrums Jü-
lich, Reihe Energietechnik, Hrsg. V. Schindler et al., Band 56, Jülich, S. 11-25.
SCHLECHT, L. (2005): Wasserstoff-Infrastruktur für Brennstoffzellenfahrzeuge – Eine
technisch-ökonomische Analyse, Diss., Technische Universität Berlin, Berlin.
SCHMITZ, N. (2006): Bioethanol als Kraftstoff – Stand und Perspektiven, in: Technikfol-
genabschätzung – Theorie und Praxis, Hrsg. Forschungszentrum Karlsruhe, In-
stitut für Technikfolgenabschätzung und Systemanalyse (ITAS), 15. Jg., H. 1, S.
16-26, Online im Internet: http://www.itas.fzk.de/deu/lit/2006/leua06c.pdf
[Stand 29.01.2008].
SCHMITZ, N., HENKE, J., KLEPPER, G. (2006): Biokraftstoffe: eine vergleichende Analyse
für Entscheidungsträger in Politik, Verwaltung und Wirtschaft, in: Biokraftstoffe –
eine vergleichende Analyse, Hrsg. Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe
e. V. (FNR), Gülzow, S. 7-82, Online im Internet: http://www.fnr-
server.de/ftp/pdf/literatur/pdf_236biokraftstoffvergleich2006.pdf
[Stand 28.01.2008].
SCHREINER, O.M.E. (2006): Aufbau und Management von Innovationskompetenz bei
radikalen Innovationsprojekten, Diss., Universität Darmstadt, o.O., Online im
Internet: http://deposit.d-nb.de/cgi-
bin/dokserv?idn=978902947&dok_var=d1&dok_ext=pdf&filename=978902947.
pdf [Stand 17.01.2008].
SCHÜTZ, H., BRINGEZU, S. (2006): Flächenkonkurrenz bei der weltweiten Bioenergie-
produktion, Hrsg. Forum Umwelt und Entwicklung, Wuppertal, Bonn, Online im
Internet: http://www.forum-
ue.de/fileadmin/userupload/publikationen/agke_2006_flaechenkonkurrenz.pdf
[Stand 17.02.2008].
Literaturverzeichnis
88
STATISTISCHES BUNDESAMT (2007): Verkehr – Bestand an Kraftfahrzeugen, Wiesbaden,
Online im Internet: http://www.statistik-portal.de/Statistik-
Portal/de_jb16_jahrtab37.asp [Stand 18.02.2008].
STEGERS, W. (2005): Technologie in den Tank: Das Potenzial der Kraftstoffe besser
nutzen, in: pm-magazin.de, o.O., Online im Internet: http://www.pm-
magazin.de/de/vermischtes/vm_id106.htm [Stand 03.02.2008].
STILLER, C. et al. (2007): HyWays – Assessment of the Regional Hydrogen Demand
and Infrastructure Build-up for 10 European Countries, Karlsruhe, Ottobrunn,
Online im Internet: http://www.hyways.de/docs/Publications/Article_1195_Stiller-
HyWays_Infrastructure_Analysis.pdf [Stand 18.02.2008].
STUCKI, S., BIOLLAZ, S. (2001): Treibstoffe aus Biomasse, in: Motortechnische Zeit-
schrift (MTZ), 62. Jg., H. 4, S. 308-312, Online im Internet:
http://www.all4engineers.com/index.php;do=show/sid=16319766994732eb4f15
170414711796/site=a4e/lng=de/id=538/alloc=3 [Stand 15.01.2008].
TRÄGERKREIS ERDGASFAHRZEUGE (2008): Zusätzliche Förderung durch Energieversor-
ger macht Erdgas interessant, Berlin, Online im Internet:
http://www.erdgasfahrzeuge.de/01integer/WebObjects/Erdgas2004.woa/1/wa/Di
rectoryWithId/1000516.html?wosid=Rx7dHr5dZHYc3D3bbsygfg
[Stand 21.01.2008].
TÜV RHEINLAND (2008): Alternative Kraftstoffe – Bio-Diesel und Co., Köln, Online im
Internet: http://www.tuv.com/de/alternative_kraftstoffe_im_vergleich.html
[Stand 20.01.2008].
UNION ZUR FÖRDERUNG VON OEL- UND PROTEINPFLANZEN E.V. (UFOP) (2004): Biodiesel
Flowerpower – Fakten, Argumente, Tipps, Berlin, Online im Internet:
http://www.ufop.de/downloads/FlowerPower_151203.pdf [Stand 14.01.2008].
UNION ZUR FÖRDERUNG VON OEL- UND PROTEINPFLANZEN E.V. (UFOP) (2006): Biodiesel
und pflanzliche Öle als Kraftstoffe – aus der Nische in den Kraftstoffmarkt,
Stand und Entwicklungsperspektiven, Berlin, Online im Internet:
http://www.ufop.de/downloads/Biodieselb_dt_230206.pdf [Stand 14.01.2008].
Literaturverzeichnis
89
UNION ZUR FÖRDERUNG VON OEL- UND PROTEINPFLANZEN E.V. (UFOP) (2007): Die aktuel-
le Biokraftstoff-Gesetzgebung, Berlin, Online im Internet:
http://www.ufop.de/downloads/RZ_Steuerinfo_090207.pdf [Stand 14.01.2008].
VAHS, D., BURMESTER, R. (2005): Innovationsmanagement: Von der Produktidee zur
erfolgreichen Vermarktung, 3. Auflage, Stuttgart.
VARIAN, H.R. (2007): Grundzüge der Mikroökonomik, 7. Auflage, München.
VERBAND DER DEUTSCHEN BIOKRAFTSTOFFINDUSTRIE E.V. (VDB) (2007 a): Marktdaten
Biodiesel, Online im Internet:
http://www.biokraftstoffverband.de/vdb/biodiesel/marktdaten.html
[Stand 12.01.2008].
VERBAND DER DEUTSCHEN BIOKRAFTSTOFFINDUSTRIE E.V. (VDB) (2007 b): Bioethanol
als ETBE, Online im Internet:
http://www.biokraftstoffverband.de/vdb/ethanol/produkt.html [Stand 12.01.2008].
VERBAND DEUTSCHER BIODIESELHERSTELLER E.V. (2004): Jahresbericht 2003/2004,
Berlin, Online im Internet:
http://www.biokraftstoffverband.de/downloads/187/VDB-Jahresbericht0304.pdf
[Stand 15.02.2008].
VOGEL, A., REICHMUTH, M., KALTSCHMITT, M. (2005): Potenziale von Biokraftstoffen un-
ter Berücksichtigung ökonomischer Aspekte, in: Synthetische Biokraftstoffe,
Techniken – Potenziale - Perspektiven, Schriftenreihe „Nachwachsende Rohs-
toffe“, Hrsg. Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V. (FNR), Band 25,
Münster, S. 55-81.
VOLLMUTH, H. J. (2001): Wirtschaftlichkeitsanalyse, in: Launch – Die Produkteinfüh-
rung, Hrsg. W. Pepels, Stuttgart, Berlin, Köln, S. 125-145.
WEBER, F., FUNK, C. (2006): Das Proálcool-Programm – Bioethanol in Brasilien, in:
Kraftstoffe und Antriebe für die Zukunft, Schriften des Forschungszentrums Jü-
lich, Reihe Energietechnik, Hrsg. V. Schindler et al., Jülich, S. 199-216.
Literaturverzeichnis
90
WELTZIN, M. (2006): Biokraftstoffe in Deutschland, o.O., Online im Internet:
http://www.kotting-uhl.de/themen/nachwachsende/06-
01_Sachstand_Biokraftstoffe.pdf [Stand 30.01.2008].
WESTDEUTSCHER RUNDFUNK (WDR) (2004): Der Kat kommt, Köln, Online im Internet:
http://www.wdr.de/themen/kultur/stichtag/2004/09/18.jhtml [Stand 13.01.2008].
WIESE, H. (1991): Marktschaffung – Das Startproblem von Netzeffektgütern, in: Marke-
ting Zeitschrift für Forschung und Praxis, Band 1, S. 43-51.
WirtschaftsWoche (2006): Sprit aus Biomasse, Wie synthetischer Kraftstoff nach dem
Choren-Verfahren entsteht, in: WirtschaftsWoche, o.Jg., H. 13, Online im Inter-
net: http://bc1.handelsblatt.com/news/loadbin/ShowImage.aspx?img=1219729
[Stand 07.02.2008].
WUPPERTAL INSTITUT FÜR KLIMA UMWELT ENERGIE (WI), DEUTSCHES ZENTRUM FÜR LUFT-
UND RAUMFAHRT (DLR), INSTITUT FÜR ENERGIE UND UMWELTFORSCHUNG (IFEU)
(2006): Entwicklung einer Gesamtstrategie zur Einführung alternativer Kraftstof-
fe, insbesondere regenerativ erzeugten Wasserstoffs – Forschungsprojekt im
Auftrag des Umweltbundesamtes, FuE-Vorhaben, Förderkennzeichen
20345118, o.O., Online im Internet:
http://www.umweltdaten.de/publikationen/fpdf-l/3344.pdf [Stand 22.02.2008].
Anhang
i
Anhang
Anhang A Choren-Herstellungsverfahren von synthetischen BtL-Kraftstoffen .............. ii
Anhang B Wasserstoff-Einführungsszenario des EU-Projektes „HyWays“ ................... iii
Anhang C Interviews ..................................................................................................... iv
Anhang
ii
Anhang A Choren-Herstellungsverfahren von synthetischen BtL-Kraftstoffen
204
204 Quelle: WirtschaftsWoche (2006).
Anhang
iii
Anhang B Wasserstoff-Einführungsszenario des EU-Projektes „HyWays“
205
205 Quelle: STILLER, C. et al. (2007), S. 4.
Anhang
iv
Anhang C Interviews
14. November 2007 Telefonisches Interview mit Frau Dr. Karin Retzlaff, Stellv. Ge-
schäftsführerin, Verband der Deutschen Biokraftstoffindustrie
e.V. (VDB) über die Markteinführung von Biodiesel in Deutsch-
land.
20. November 2007 Telefonisches Interview mit Frau Dr. Barbara Meyer-Bukow,
Pressesprecherin des Mineralölwirtschaftsverbandes e.V. (MWV)
über die Markteinführung von Bleifreiem Benzin in Deutschland.