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Titelaufnahme

Titel
Cost-effective CO2 [CO tief 2] emission reduction and fossil fuel substitution through bioenergy production in Austria : a spatially explicit modeling approach / prep. by Johannes Schmidt
VerfasserSchmidt, Johannes
Begutachter / BegutachterinHofreither, Markus ; Petterson, Frank
Betreuer / BetreuerinSchmid, Erwin ; Leduc, Sylvain ; Dotzauer, Eric
Erschienen2009
UmfangGetr. Zählung : graph. Darst., Kt.
HochschulschriftWien, Univ. für Bodenkultur, Diss., 2010
Anmerkung
Zsfassung in dt. Sprache
SpracheEnglisch
Bibl. ReferenzOeBB
DokumenttypDissertation
Schlagwörter (DE)Bioenergie / CO2 Emissionen / Bioenergie mit CO2 Abscheidung und Speicherung / Zweitgenerationsbiotreibstoffe / Optimierungsmodell / Unsicherheit / Monte-Carlo Simulation / Energiesystemmodell / Technologievergleich
Schlagwörter (EN)Bioenergy / CO2 emissions / Bioenergy with carbon capture and storage / second generation biofuel / optimization model / uncertainty / Monte-Carlo simulation / energy system model / comparison of technologies
Schlagwörter (GND)Österreich / Bioenergieerzeugung / Kohlendioxidemission / Technologie / Vergleich
URNurn:nbn:at:at-ubbw:1-16942 Persistent Identifier (URN)
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Cost-effective CO2 [CO tief 2] emission reduction and fossil fuel substitution through bioenergy production in Austria [2.03 mb]
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Zusammenfassung (Deutsch)

Die Verringerung von CO2-Emissionen und die Sicherstellung der Energieversorgung sind Hauptziele der österreichischen Energiepolitik. Forstholz stellt eine wichtige Ressource für erneuerbare Energieproduktion in Österreich dar. Neue Technologien zur Bioenergieproduktion bieten zusätzliche Möglichkeiten, mit Hilfe dieses Rohstoffes die energiepolitischen Ziele zu erreichen. Zu diesen technischen Möglichkeiten gehören Zweitgenerationstreibstoffe und Biomassegasifizierungskraftwerke zur Stromerzeugung mit optionaler CO2-Abscheidung und Speicherung. Um Anreize für eine höhere Produktion von Bioenergie zu schaffen, wurden verschiedene Politikinstrumente, wie der CO2-Emissionshandel und Beimischungsverpflichtungen für Biotreibstoffe eingeführt. Jedoch ist bislang nicht klar ersichtlich, wie hoch das Potential unterschiedlicher Bioenergietechnologien ist, CO2-Emissionen zu verringern und fossile Treibstoffe zu substituieren und inwiefern die energiepolitischen Instrumente die kosteneffektive Erreichung diese Politikziele ermöglichen. Diese kumulative Dissertation behandelt die Problemstellung mit Hilfe eines räumlich expliziten Energiesystemmodells, das die Systemkosten sowie den Umfang an eingesparten CO2-Emissionen und substituierten fossilen Energieträgern abschätzt. Unsicherheiten in den Modellparametern werden explizit behandelt. Der erste Artikel legt dar, dass beträchtliche Potentiale für Biomasse betriebene Kraftwärmekopplungsanlagen vorhanden sind, dass die Abwärmenutzung der Kraftwerke aber sehr stark von der räumlichen Verteilung der Wärmenachfrage beschränkt wird. Der zweite Artikel zeigt, dass sich CO2-Emissionen mit Hilfe von Strom- und Wärmeproduktion effizienter reduzieren lassen als durch Biotreibstoffe. Die Ergebnisse des dritten Artikels belegen, dass Beimischungsverpflichtungen für Biotreibstoffe ein ineffektives Politikinstrument darstellen, während Steuern auf fossile CO2-Emissionen das kosteneffektivste Politikinstrument zur Emissionsreduktion sind.

Zusammenfassung (Englisch)

Climate change mitigation and security of energy supply are main drivers of Austrian energy policies. Bioenergy production from forest wood is an important option for renewable energy generation in Austria. New conversion technologies are being developed to increase the options of utilizing wood in energy production. These options include second generation biofuel production and biomass integrated gasification combined cycle plants with optional carbon capture and storage. Several policy instruments including CO2 emission trading, feed-in tariffs, biofuel blending obligations, and subsidies on pellet furnaces are implemented in the bioenergy sector. The capability of the new technologies to reduce CO2 emissions and substitute fossil fuels as well as the effect of bioenergy policy instruments on the deployment of these technologies is not obvious yet. This cumulative thesis addresses these issues by developing and applying a spatially explicit energy system model. The model minimizes total costs of the bioenergy systems in competition with fossil fuels and allows estimating system costs, the amount of CO2 emission reductions, and the substitution of fossil fuels. Uncertainties inherent to model input parameters are explicitly addressed in an uncertainty and sensitivity analysis. Results of the first article show that significant potential for biomass fired combined heat and power plants exists, however, the spatial distribution of heat demand limits the utilization of waste heat. The second article shows that the utilization of biomass for heat and power production is more efficient in reducing CO2 emissions and substituting fossil fuels than the production of biofuels. The third article indicates that biofuel blending obligations are ineffective and produce negative CO2 emission savings in comparison to a baseline scenario while carbon taxes are the most cost-effective policy instrument for CO2 emission reductions.