Weltweit sind Lebensstandard und Mobilisierungsgrad der Menschen von der Nutzung verschiedener Energiequellen abhängig. Gegenwärtig ist Erdöl die Hauptenergiequelle. Mit einem Anteil von über 60% nimmt der Transportsektor eine Schlüsselrolle beim globalen Ökokonsum ein. Infolge des wachsenden Individualverkehrs der Schwellenländer ist selbst bei erheblichen Einsparungen durch effizientere Motoren kurzfristig nicht von einer Trendwende beim Kraftstoffverbrauch auszugehen. Mit der steigenden Nutzung fossiler Treibstoffe nehmen auch die weltweiten CO2-Emissionen zu. Angesichts des voranschreitenden Klimawandels und der Ressourcenknappheit ist ein strategisches Umdenken in der Energienutzung dringend erforderlich. Die Dringlichkeit des Klimaschutzes wurde 2007 mit dem vierten Sachstandsbericht des Intergovernmental Panel on Climate Change wissenschaftlich bestätigt. Zudem belegt der ehemalige Weltbank-Ökonom Sir Nicholas STERN in einem 2006 vorgelegten Bericht, dass die Kosten, die durch eine Anpassung an klimabedingte Veränderungen entstehen, 5 bis 20-mal so hoch liegen werden, wie aktiver Klimaschutz. Vermeidung und Anpassung müssen in einer gemeinsamen Strategie verfolgt werden, die nur durch eine Kombination von erneuerbaren Energien mit effizienteren Technologien erreicht werden kann.
Im Lichte der forcierten Warnungen der Wissenschaftler und Ökonomen wird international seit geraumer Zeit die Substitution fossiler Treibstoffe durch so genannte Biotreibstoffe diskutiert. Gemeinhin gelten diese als klimaneutral, da sie während des Verbrennungsvorgangs nur die Menge an CO2 ausstoßen, die sie im Wachstum aus der Atmosphäre gebunden haben. Eine Form von Biotreibstoff ist Bioethanol, welches auf Basis verschiedener stärke- oder zuckerhaltiger Pflanzen hergestellt werden kann. Brasilien produziert Bioethanol aus Zuckerrohr und ist nach den USA der zweitgrößte Hersteller. Auch angesichts der steigenden Ölpreise erscheint eine Substitution attraktiv. Grundsätzlich stellt sich die Frage, wie und ob Bioethanol in Zukunft einen Beitrag zur Nachhaltigen Mobilitätleisten kann.
Die Produktion und Verwendung von Zuckerrohrethanol ist ein sehr komplexes Thema. Politik, Ökonomie, Ökologie und Gesellschaft stellen in diesem Zusammenhang sich wechselseitig beeinflussende Handlungsfelder dar. Um einer ganzheitlichen Bewertung des brasilianischen Ethanoltreibstoffs gerecht zu werden, müssen deshalb diese Wechselwirkungen aufgezeigt und bewertet werden.
Inhaltsverzeichnis
1. Einleitung
1.1. Problemstellung und Zielsetzung
1.2. Aufbau der Arbeit und methodische Vorgehensweise
2. Internationale und lokale Klima- und Umweltpolitik
2.1. Die Politik reagiert: Entstehung der Klimapolitik
2.1.1. Die erste völkerrechtliche Vereinbarung: die Klimarahmenkonvention
2.1.2. Das Kyoto-Protokoll 1997
2.2. Das brasilianische Energiemodell
2.3. Auswirkungen der internationalen Klimapolitik für Brasilien
3. Das Konzept der Nachhaltigen Entwicklung als Evaluierungsrahmen
3.1. Entstehung des Begriffs
3.2. Divergierende Konzepte einer Nachhaltigen Entwicklung
3.3. Operationalisierung des Leitbildes
4. Die Ethanolproduktion aus Zuckerrohr in Brasilien bis 1985
4.1. Geschichte des Zuckerrohranbaus und der Ethanolherstellung Brasiliens
4.2. Entstehungsgründe und Inhalte des nationalen Alkoholprogramms
4.3. Neue Dimensionen: die zweite Phase des Programms
4.4. Bewertung des Programms bis 1985
4.4.1. Ökonomische Aspekte
4.4.2. Soziale Aspekte
4.4.3. Ökologische Aspekte
4.4.4. Gesamtbewertung
5. Brasiliens Ethanolproduktion ab 1985
5.1. Politische Rahmenbedingungen der Ethanolproduktion
5.1.1. Brasilien wird demokratisch
5.1.2. Liberalisierung des Zucker- und Ethanolsektors
5.2. (Inter-) Nationale Gründe der heutigen Nachfrage nach Treibstoffethanol
5.2.1. Klimapolitische Erfordernisse
5.2.2. Wirtschaftliche und geopolitische Hintergründe
5.2.2.1. Versorgungssicherheit
5.2.2.2. Entwicklungen der Weltmarktpreise von Rohöl und Zucker
5.2.3. Technologische Bedingungen
5.2.4. Brasiliens einzigartige Stellung im Ethanolsektor
5.3. Zusammenfassung
6. Potenzialanalyse Brasiliens
6.1. Klimapolitischer Beitrag
6.1.1. Bewertungsinstrument
6.1.2. Untersuchungsrahmen
6.1.3. Energie- und Treibhausgasbilanz von Treibstoff
6.1.3.1. Energiebilanz
6.1.3.2. Treibhausgasbilanz
6.1.4. Energie- und Treibhausgasbilanz von Zuckerrohrethanol
6.1.4.1. Abbrennen der Zuckerrohrfelder – Folgen für die Treibhausgasbilanz?
6.1.4.2. Energiebilanz Zuckerrohrethanol
6.1.4.3. Treibhausgasbilanz Zuckerrohrethanol
6.2. Berechnung des CO2-Einsparungspotenzials in Brasilien 2007
6.3. Potenzial umgerechnet auf die globalen Verkehrsemissionen
6.4. Welches Potenzial besitzt Brasilien?
6.4.1. Limitierende Faktoren
6.4.2. Begünstigende Faktoren
6.4.3. Bewertung
6.5. Bewertung des klimarelevanten Potenzials aus Sicht der Nachhaltigkeit
7. Analyse lokaler Auswirkungen
7.1. Ökologische Folgen
7.1.1. Wasserverbrauch und Wasserverschmutzung
7.1.2. Monokultureller Anbau und Biodiversität
7.1.3. Ökologische Gesamtbewertung
7.2. Folgen für die lokale Gesellschaft
7.2.1. Voller Tank – leerer Teller?
7.2.2. Gesundheitsbelastungen für die Bevölkerung
7.2.3. Beschäftigungseffekt und Arbeitsbedingungen
7.2.4. Soziale Gesamtbewertung
7.3. Lokales Gesamturteil
8. Bewertung der Ergebnisse und Zukunftsperspektiven
8.1. Bewertung der Chancen und Risiken
8.2. Zukunftsperspektiven und Lösungsansätze
Zielsetzung & Themen
Die vorliegende Arbeit untersucht das Potenzial von brasilianischem Zuckerrohrethanol zur Treibhausgasminderung und bewertet dessen nationale sozio-ökologische Auswirkungen. Dabei wird analysiert, inwieweit Bioethanol als nachhaltiger Treibstoff einen Beitrag zur globalen Klimaschutzstrategie leisten kann und welche lokalen Auswirkungen die notwendige Produktionsausweitung auf Umwelt und Gesellschaft hat.
- Analyse der Energie- und Treibhausgasbilanz von Zuckerrohrethanol
- Bewertung des brasilianischen Produktionspotenzials unter Berücksichtigung limitierender Faktoren
- Untersuchung lokaler ökologischer Auswirkungen (Wasserverbrauch, Biodiversität, Bodenerosion)
- Analyse sozio-ökonomischer Folgen (Arbeitsbedingungen, Nahrungsmittelkonkurrenz, Ernährungssicherheit)
Auszug aus dem Buch
6.1.4.1. Abbrennen der Zuckerrohrfelder – Folgen für die Treibhausgasbilanz?
Seit Jahrhunderten ist das Abbrennen der Zuckerrohrfelder vor der Ernte eine gängige Praxis um scharfkantige Blätter zu vernichten, gefährliche Tiere zu vertreiben, die manuelle Ernte zu erleichtern und Produktionskosten zu sparen. Allerdings hat diese Arbeitsweise beträchtliche Auswirkungen auf die lokale Bevölkerung und die lokale und internationale Umweltverschmutzung.
In einer Studie der State University of Campinas in Zusammenarbeit mit dem niederländischen Copernicus Institut stellen Edward SMEETS et al. fest, dass beim Abbrennen der Felder die klimarelevanten Gase CO (Kohlenstoffmonoxid), N2O (Distickstoffmonoxid, bekannt als Lachgas) und besonders CH4 (Methan) ausgestoßen werden. Methan ist für ca. 20 Prozent der Gesamtemissionen bei der Ethanolherstellung verantwortlich. Insgesamt werden beim Abbrennen 9.0 kg CO2äq/TC emittiert. Außerdem gehen dem Boden Nährstoffe im Kreislauf verloren und Bodenorganismen werden beeinträchtigt.
Das gestiegene Umweltbewusstsein der Brasilianer und die nachgewiesene Gefahr für die menschliche Gesundheit führten schließlich zum Abbrennverbot der Felder, welches in mehreren Etappen bis zum Jahr 2021 vervollständigt werden wird. Bereits 1997 wurde mit dem staatlichen Dekret Nr. 42.056 das Abbrennen in Risikozonen (z.B. Stromleitungen, Flughäfen, Autobahnen) verboten. Auf Bundesebene regelt seit 1998 das Dekret Nr. 2.661/98 das Abbrennverbot. São Paolo ist der einzige Staat, der diesbezüglich seit 2002 ein eigenes, strengeres Gesetz hat, das Gesetz Nr. 11.241/02. Beide Gesetze planen einen gewissen Zeitraum ein, bis sich alle Plantagenbesitzer auf die maschinelle Ernte einstellen können. In São Paolo wird das Abbrennen auf allen Feldern verboten, während das Bundesgesetz zwischen mechanisierbaren und nicht-mechanisierbaren Feldern unterscheidet. Bundesweit darf ab 2018 kein mechanisierbares Feld mehr abgebrannt werden, auf nicht mechanisierbaren Feldern ist die Praxis weiterhin erlaubt. In São Paolo ist Abbrennen ab 2021 bei mechanisierbaren, respektive 2031 bei nicht-mechanisierbaren Feldern, verboten. Tabelle 2 zeigt den graduellen Anteil der in den Jahren bis Vollendung in São Paolo nicht mehr abgebrannt werden darf.
Zusammenfassung der Kapitel
1. Einleitung: Die Einleitung umreißt die globale Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen und stellt die Forschungsfrage nach dem Nachhaltigkeitspotenzial von brasilianischem Bioethanol.
2. Internationale und lokale Klima- und Umweltpolitik: Dieses Kapitel erläutert die klimapolitischen Rahmenbedingungen, insbesondere das Kyoto-Protokoll, und das brasilianische Energiemodell.
3. Das Konzept der Nachhaltigen Entwicklung als Evaluierungsrahmen: Hier wird ein Vier-Säulen-Modell der Nachhaltigkeit als Bewertungsmaßstab für die Untersuchung operationalisiert.
4. Die Ethanolproduktion aus Zuckerrohr in Brasilien bis 1985: Das Kapitel befasst sich mit der Entstehungsgeschichte des ProÁlcool-Programms und bewertet dessen historische sozio-ökonomische Auswirkungen.
5. Brasiliens Ethanolproduktion ab 1985: Hier wird der Wandel zur Demokratie und die Liberalisierung des Sektors sowie die aktuelle internationale Nachfrage analysiert.
6. Potenzialanalyse Brasiliens: Dieser Teil enthält die quantitative Untersuchung der Energie- und Treibhausgasbilanz sowie die Berechnung des globalen Einsparungspotenzials.
7. Analyse lokaler Auswirkungen: Dieses Kapitel widmet sich den ökologischen Folgen (z.B. Wasser, Boden) und den sozialen Auswirkungen der Produktion.
8. Bewertung der Ergebnisse und Zukunftsperspektiven: Das abschließende Kapitel synthetisiert die Chancen und Risiken und diskutiert technologische Lösungsansätze.
Schlüsselwörter
Bioethanol, Zuckerrohr, Brasilien, Klimawandel, Treibhausgasbilanz, Nachhaltige Entwicklung, ProÁlcool, Klimapolitik, Energiebilanz, Sozio-ökologische Auswirkungen, Flex-Fuel-Technologie, Kyoto-Protokoll, Landwirtschaft, Emissionen, Biodiversität.
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in der Arbeit grundsätzlich?
Die Diplomarbeit untersucht die Rolle von brasilianischem Bioethanol als Beitrag zur Bekämpfung des Klimawandels und analysiert dessen Nachhaltigkeit unter ökologischen und sozialen Gesichtspunkten.
Was sind die zentralen Themenfelder?
Die Arbeit beleuchtet die politische Klimaschutzagenda, die historische Entwicklung der brasilianischen Ethanolproduktion, technische Energie- und Emissionsbilanzen sowie lokale Auswirkungen auf Umwelt und Gesellschaft.
Was ist das primäre Ziel oder die Forschungsfrage?
Das Ziel ist die ganzheitliche Bewertung des brasilianischen Ethanols, um festzustellen, ob es einen signifikanten und nachhaltigen Beitrag zur globalen Treibhausgasminderung leisten kann.
Welche wissenschaftliche Methode wird verwendet?
Es wird eine Lebenszyklusanalyse (Well-to-Wheel-Analyse) angewandt, um die Energie- und Treibhausgasemissionen entlang der gesamten Produktionskette zu quantifizieren.
Was wird im Hauptteil behandelt?
Der Hauptteil analysiert die historischen Rahmenbedingungen (ProÁlcool), führt eine Potenzialanalyse zur CO2-Einsparung durch und bewertet die ökologischen und sozialen Folgen der aktuellen Produktionsausweitung.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?
Bioethanol, Zuckerrohr, Brasilien, Klimawandel, Treibhausgasbilanz, Nachhaltigkeit und soziale Auswirkungen.
Wie bewertet die Arbeit die Rolle von Brasilien im globalen Markt?
Brasilien wird als bedeutender Vorreiter und größter Exporteur von Bioethanol identifiziert, dessen Potenzial jedoch durch infrastrukturelle Herausforderungen und ökologische Zielkonflikte begrenzt wird.
Wie wirkt sich die Ethanolproduktion auf die lokale Bevölkerung aus?
Die Arbeit weist auf kritische soziale Missstände hin, wie etwa die Ausbeutung von Arbeitern, Sklavenarbeit auf Plantagen und Konflikte bei der Ernährungssicherheit, die eine nachhaltige Bewertung erschweren.
- Quote paper
- Isabel Gür (Author), 2008, Potenzial und nationale sozio-ökologische Auswirkungen der Bioethanolherstellung in Brasilien, Munich, GRIN Verlag, https://www.hausarbeiten.de/document/164775
