News zum Thema Biomasse

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Ungenutzte Biomasse

Von Louis-F. Stahl

(26. Oktober 2018) Die Schale einer Banane enthält rund eine halbe Stunde Licht. Was komisch klingt, rechnet das Recyclingunternehmen AHE aus der Nähe von Wuppertal nachvollziehbar vor: Bei der Vergärung entstehen aus einer Bananenschale rund 20 Wattstunden (Wh) Biogas. Bei einer Verstromung dieses Biogases in einem Blockheizkraftwerk mit 25 Prozent elektrischem Wirkungsgrad entstehen 5 Wh Strom. Dies reicht aus, um eine 10 Watt LED-Lampe 30 Minuten zum Leuchten zu bringen. Konsequenterweise wurden im Einzugsbereich der AHE aus einfachen Biotonnen inzwischen „Stromtonnen“. Das Stromnutzungspotenzial von Bioabfall erkannte auch die Hansestadt Hamburg und ergänzte ihr Kompostwerk Bützberg um eine Biogasgewinnung, die inzwischen den Strombedarf von 11.000 Haushalten deckt.

1214 Leerung Biotonne / Foto: Stadtreinigung Hamburg

Würde aus allen Biotonnen Strom gewonnen, könnten damit rund 600.000 Haushalte versorgt werden. Doch während heftig über die „Vermaisung“ der Landschaft zur Biogasgewinnung debattiert wird, bleibt das Potenzial der Biotonnen unbeachtet und ungenutzt. Das Bundesumweltamt hat ermittelt, dass jährlich rund 10 Mio. Tonnen Biomasse in Biotonnen gesammelt wird. Nur bei rund 20 Prozent davon wird jedoch das bei der Zersetzung entstehende Biogas genutzt. Experten machen hauptsächlich drei Gründe für das ungenutzte Potenzial von Kompost-Strom verantwortlich.

Das größte Problem seien die Fremdstoffe, die Verbraucher mit in den Biomüll geben. Dazu zählen Plastiktüten, die in Biogasanlagen zum Blockieren von Förderschnecken und Rührwerken führen – aber auch beispielsweise Vogelsand und Katzenstreu. Im Landkreis München klagt ein Anlagenbetreiber über 7,5 Prozent Sand im Biomüll. Insgesamt sortiert er rund 22 Prozent unzulässige Fremdstoffe aus den Biotonnen. Auch damit die Anlage der Hamburger Stadtreinigung störungsfrei funktionieren kann, musste eine händische Nachsortierung eingerichtet werden. Der zweite Grund ist die Ausschreibung der Entsorgung. Wenn ein Versorger in eine teure Kompost-Biogasanlage investiert und den Entsorgungszuschlag bei der nächsten Ausschreibung verliert, ist er ruiniert, konstatierte David Wilken vom Fachverband Biogas. Das dritte Problem ist die zu geringe Einspeisevergütung für Kompost-Strom: „Die Investitions- und Betriebskosten der Vergärungsanlagen lassen sich bisher nicht in jedem Fall vollständig über die Stromerlöse refinanzieren“, meint Michael Kern, Geschäftsführer des Witzenhausen-Instituts für Abfall, Umwelt und Energie.

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Bioenergie zu Unrecht im Abseits

Die Chancen der Bioenergie werden derzeit verkannt. Ihre enormen Potenziale für den Klimaschutz drohen dadurch ungenutzt zu bleiben. Doch richtig eingesetzt leistet die Bioenergie einen unverzichtbaren Beitrag zum Gelingen der Energiewende, meint Adi Golbach.

(20. März 2016) Bioenergie kann einfach gespeichert und flexibel mit hocheffizienter Kraft-Wärme-Kopplung zur Deckung des Strom- und Wärmebedarfs genutzt werden. Dies stellt die einzig realistische Option dar, auch den Wärmemarkt langfristig vollständig zu dekarbonisieren. Im Gebäudebestand mit seinen hohen Heizwassertemperaturen stellen Elektrowärmepumpen keine flächendeckende Option dar. Zum Anteil der Erneuerbaren am Primärenergieverbrauch von 11,3 Prozent trägt die Bioenergie mit mehr als 68 Prozent bei. Die Umstellung von möglichst vielen der rund 8.000 Biogasanlagen auf flexible Fahrweise und Verlagerung der Stromproduktion in Stunden mit hohen Strompreisen – somit einem hohen Strombedarf im Netz – wird durch das EEG mit einem „Flexibilitätsbonus“ gefördert und eröffnet den Betreibern neue Ertragschancen sogar über das Ende der staatlichen Förderung hinaus.

1214 Adi Golbach 630x630

Adi Golbach | Gründungsmitglied des Bundesverbandes Kraft-Wärme-Kopplung und bis 2011 dessen Geschäftsführer, ist seitdem Inhaber des ebenfalls auf Kraft-Wärme-Kopplung spezialisierten Beratungsbüros „KWK kommt UG“. Zusammen mit dem europäischen KWK-Verband COGEN Europe und sechs Instituten hat er von 2012 bis 2014 KWK-Roadmaps für alle EU-Länder erarbeitet. In seinem „KWK-Blog“ auf www.kwkkommt.de positioniert er sich hin und wieder mit neuen Ideen für die Energiewende. Privat schöpft er Ideen und Ausdauer beim Dauerlauf.

Verheißungsvoller Anfang

„Vom Landwirt zum Energiewirt“ hieß der Slogan zu Beginn der Nullerjahre. Die Bioenergie sah einer großen Zukunft entgegen. Das Wort „Bio“ hatte einen ungetrübt guten Klang. Die Rolle der Bioenergie aus Holzhackschnitzeln, Pellets, Stroh, Biogas, Biomethan und Pflanzenöl war unumstritten im wachsenden Markt der erneuerbaren Energien. Der Anbau von Energiepflanzen und deren Umwandlung in Strom, Wärme und Kraftstoffe für den Verkehrsbereich eröffnete nicht nur den Landwirten völlig neue Perspektiven.

Doch heute hat Bioenergie in weiten Teilen von Politik und Wissenschaft wie auch bei vielen Umweltschützern keinen so guten Klang mehr. Als erstes waren es – zugegeben zu Recht – die Regenwaldschützer, die auf den Plan gerufen wurden. Durch zunehmenden Anbau von Palmöl in Malaysia und Indonesien musste für die Biokraftstoffproduktion der Urwald dem Anbau von Plantagen weichen. Durch den zunehmenden Bedarf stiegen die Preise für Palmöl weltweit kräftig an und der zeitweilige Boom von Pflanzenöl-BHKW in Deutschland erfuhr ein abruptes Ende.

Zeitgleich setze die sogenannte „Tortilla-Krise“ den Anbau von Mais in Mexiko für den wachsenden US-Bedarf an Biosprit in ein schlechtes Licht. Die gestiegenen Preise für Mais als Nahrungsmittel wurden zeitweise zum sozialen Problem. Unter dem Stichwort „Tank oder Teller“ geriet die Konkurrenz um Flächen für Energieerzeugung und die Produktion von Nahrungs- sowie Futtermitteln schlagartig ins Bewusstsein einer weltweiten Öffentlichkeit.

Vollbremsung durch EEG-Novellen

In Deutschland führte der hohe Energiegehalt von Mais zu einem deutlich steigenden Einsatz für die Biogasproduktion. In einigen Regionen kam es zu einer sogenannten „Vermaisung der Landschaft“ und einem Anstieg der Pachtpreise in der Landwirtschaft. Um solche Auswüchse zu vermeiden, koppelte das EEG 2012 den Einsatz von Biogas erstmals an landwirtschaftliche Kriterien. Zudem wurde die Förderhöhe für Bioenergie so gekürzt, dass neue Holzheizkraftwerke seitdem in Deutschland kaum noch gebaut werden.

Die EEG-Novelle 2014 „deckelte“ darüber hinaus die Förderung von Bioenergie auf einen jährlichen Zuwachs von 100 Megawatt elektrischer Leistung und beschränkte Neuinstallationen faktisch auf den Einsatz von Biomasse aus Rest- und Abfallstoffen. Zuvor hatte die jährliche Neuinstallation bis zu 450 Megawatt erreicht.

Das erklärte Motiv des seit 2013 für die Energiewende zuständigen Wirtschafts- und Energieministeriums für die Vollbremsung: Strom aus Bioenergie sei im Vergleich zu Wind und Sonne, deren Erzeugungskosten deutlich gesunken sind, inzwischen zu teuer geworden. Einen weiteren deutlichen Anstieg von Strom und Wärme aus Biogas und Holzhackschnitzeln könne man sich einfach nicht mehr leisten.

Von Umweltschützern kam kaum Protest gegen diese Bremsung. Ohnehin, so hieß es, sei es mit dem Klimaschutz durch Bioenergie nicht weit her. Denn Rinder, deren Gülle für die Erzeugung von Biogas verwendet werde, würden bei der Verdauung große Mengen des besonders klimaschädlichen Methangases produzieren und in die Atmosphäre ausstoßen.

1214 Biogasanlagen /Fotolia.com/fineart-collection

Die Bioenergie ist heute noch mit Abstand die wichtigste erneuerbare Energie, wie aktuelle Daten des Wirtschaftsministeriums belegen.

„Tank oder Teller“ geht am Problem vorbei

Selbstverständlich hat der Anbau von Nahrungs- und Futtermitteln Vorrang vor dem Anbau von Energiepflanzen. Allerdings gilt dies immer nur lokal und regional. Denn was sind in Europa die Alternativen zum Biopflanzenanbau in der Landwirtschaft? Zumeist Weizen und Futtermittel für die Tierzucht, wobei sogar noch der größte Teil des Tierfutters importiert wird. Überschüssiger Weizen und die „veredelten“ Endprodukte in Form etwa von Hähnchen werden dann, subventioniert mit EU-Geldern, in die dritte Welt exportiert, fluten dort die Märkte, zerstören dort die traditionelle kleinbäuerliche Landwirtschaft, verhindern den Erfolg der dortigen Wirtschaft und schaffen neue Gründe für „Entwicklungshilfe“ – ein Teufelskreis. Es erscheint paradox: Bioenergie in Europa gibt den hiesigen Landwirten eine Alternative zur Überschussproduktion und hilft so, in Afrika die lokale Landwirtschaft wieder zu ermöglichen und den chronischen Hunger zu überwinden. Der Spruch „Tank oder Teller“ ist zu eindimensional und geht an den Problemen einer globalisierten Welt vorbei.

Bioenergie ist klimaneutral

Bioenergie gilt zu Recht als klimaneutral. Pflanzen bestehen zum größten Teil aus Kohlenstoff. Bei der Verbrennung wird es in Kohlendioxid umgewandelt und gelangt in die Atmosphäre. Doch der verbrannte Kohlenstoff wurde in Form von Kohlendioxid zuvor von der Pflanze der Atmosphäre entnommen. Die verbrauchte Biomasse wächst anschließend wieder nach und bedient sich dabei des Kohlendioxids aus der Atmosphäre. Es handelt sich also um einen geschlossenen Kreislauf.

Durch Biogasnutzung kommt es also nicht zu einer stetigen Anreicherung von Kohlenstoffatomen in der Atmosphäre, wie bei Verbrennung von Kohle, Öl und Erdgas. Dies zeigen die Bilanzen des UN-Klimaschutzausschusses (Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC). Allerdings ist die Biomasseproduktion derzeit mit dem Einsatz sowohl klimaschädlicher fossiler Energien als auch von synthetischen Dünger verbunden. Stickstoffdünger, der in der Landwirtschaft in großen Mengen verwendet wird, setzt viel Lachgas frei, das spezifisch 250-mal klimaschädlicher ist als CO2.

Zudem reduziert die Umwandlung von Wäldern und Sumpfgebieten in landwirtschaftlich genutzte Flächen die natürlichen Kohlenstoffreservoirs. Dies ist nicht der Nutzung von Bioenergie per se, sondern der in den Industrieländern vorherrschenden landwirtschaftlichen Praxis zuzuschreiben. Mit dem geplanten Übergang in eine klimaneutrale Energiezukunft sollte die Landwirtschaft insgesamt und auch die Biogaserzeugung zunehmend klimaneutral werden.

CO2-Einsparungen durch Biomasse

Doch selbst bei heutiger landwirtschaftlicher Praxis zeigt sich per Saldo: Durch Nutzung der Bioenergie statt fossiler Energie konnten 2014 nach den offiziellen Zahlen der Bundesregierung die CO2-Emissionen in Deutschland um 60,2 Millionen Tonnen gesenkt werden. Damit erbringt die Bioenergie den weitaus größten Beitrag zum Klimaschutz und rund 43 Prozent der CO2-Minderung sämtlicher erneuerbarer Energien.

Strom aus Bioenergie ist höherwertiger

Wie steht es aber mit dem Einwand, Bioenergie sei inzwischen im Vergleich zu Strom aus Wind und Sonne zu teuer? Tatsächlich weist Bioenergie höhere Kosten pro erzeugter Kilowattstunde auf. Die bloßen Erzeugungskosten der Anlage sind jedoch wenig aussagekräftig im Hinblick auf die gesamten Kosten der Strombereitstellung. Dazu gehören nämlich auch die Kosten für den Transport über das Stromnetz und für Reservestrom in den Zeiten hohen Bedarfs, in denen jedoch bei Schwachwind und Dunkelheit zu wenig Wind- und Solarstrom erzeugt wird. Strom aus Bioenergie, möglichst immer gekoppelt mit Wärme erzeugt, wird dezentral in der Nähe des Verbrauchs erzeugt. Er braucht keine langen Transportleitungen und ist jederzeit flexibel verfügbar. Er ist daher eine ideale Ergänzung zu wetter- und jahrezeitabhängigem Strom aus Wind und Sonne. Strom aus Biomasse ist mehr wert als Strom aus Sonne und Wind und darf wegen des Beitrags zur Versorgungssicherheit und Stromnetzentlastung mit entsprechenden Kosteneinsparungen an diesen Stellen durchaus teurer in der reinen Erzeugung sein.

Praxisbeispiel Dänemark

Sie glauben dieser Behauptung nicht? Der Beweis wurde längst erbracht: Die dänische Energieagentur hat 2014 im Auftrag ihrer Regierung in einem aufwändigen Verfahren unter wissenschaftlichen Gesichtspunkten verschiedene Masterpläne für eine vollständige Dekarbonisierung Dänemarks erarbeitet. Im Ergebnis erwies sich das „Bioenergieszenario“ mit einem relativ hohen Anteil an Bioenergie als das kostengünstigste, weil neben den reinen Stromgestehungskosten unter anderem auch Kosten für zusätzlichen Netzausbau und Reservekapazitäten berücksichtigt wurden.

Strom aus Biomasse verzehnfachen

2015 wurde die vom Bundeswirtschaftsministerium geförderte Studie „Bioenergie-Meilensteine“ veröffentlicht, die vom Deutschen Biomasseforschungszentrum erarbeitet wurde. In einem der Szenarien wird ein vollständiger Einsatz der in Deutschland nachhaltig verfügbaren Biomasse zur Erzeugung von Strom und Wärme unter verstärkten Nachhaltigkeitsanforderungen durchgerechnet. Zwar würde dadurch die Endenergie aus Biomasse und der Flächenbedarf dafür bis 2050 insgesamt nur noch wenig ansteigen. Jedoch würde sich durch eine Umschichtung von der heute verbreiteten reinen Wärmeerzeugung hin zur Umwandlung in Kraft-Wärme-Kopplung die jährliche Stromproduktion aus Bioenergie von 15 Milliarden Kilowattstunden auf 144 Milliarden Kilowattstunden annähernd verzehnfachen. Das will die aktuelle Bundesregierung offenbar verhindern (siehe Amtliche Energielage 2014).

Die CO2-Emissionen lassen sich durch konsequenten Ausbau der Biomassenutzung zusätzlich nochmals um jährlich 120 Millionen Tonnen senken. Das haben mehrere unabhängige wissenschaftliche Studien belegt. Die Quellen können in einem aktuellen Positionspapier des Bundesverbandes Bioenergie nachgelesen werden. Auf dieses Potenzial sollten wir nicht verzichten!

Literatur:

BMWi Energiedaten (www.bmwi.de)

Meilensteine 2030 - Elemente und Meilensteine für die Entwicklung einer tragfähigen und nachhaltigen Bioenergiestrategie“, DBFZ et al. 2015

Umweltbundesamt: Emissionsbilanz erneuerbarer Energieträger

Danish Energy Agency: Energy Scenarios for 2020, 2035 and 2050; May 2014

IPCC: 5. Sachstandsbericht, 2014

Bundesverband BioEnergie e. V: Aktuelle und zukünftige Bedeutung der Bioenergie für den Klimaschutz, Januar 2016

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