Wie nachhaltig ist Strom aus Biomasse?
5.8.2022
4 min
Biomasse - nachhaltige Energie?
Neben Strom aus Solarenergie, Windkraft oder Wasserkraft, gehört auch Biomasse zu den nachhaltigen Energiequellen.
In sog. Biogasanlagen wird aus Biomasse Biogas produziert, welches zur Stromerzeugung, als Kraftstoff, als umweltfreundliche Alternative zu Erdgas oder zur Wärmeerzeugung genutzt wird.
Biogasanlagen stehen dabei in der Kritik, ebenfalls CO2-Emissionen zu verursachen.
Unser Artikel gibt Antworten auf die wichtigsten Fragen rund um Biogas.
Was ist Biomasse?
“Biomasse”, zumindest im energietechnischen Sinne, sind tierische und pflanzliche Erzeugnisse (also organisches Material), die in fester, flüssiger und gasförmiger Form zur Energiegewinnung genutzt werden. Also Energieträger zur Wärme- und Stromerzeugung und zur Herstellung von Biokraftstoffen.
Zur Biomasse zählen unter anderem altes und gebrauchtes Holz, Bioabfälle, Gülle, aber auch Getreidestroh oder eigens landwirtschaftlich angebaute Pflanzen, wie etwa Mais oder Zuckerrüben.
Wie entsteht Energie aus Biomasse?
Pflanzen binden während des Wachstums durch Photosynthese CO2 aus der Erdatmosphäre. Dazu spalten sie mithilfe des Sonnenlichts den Sauerstoff von den CO2-Molekülen ab. Der Kohlenstoff wird zu Zucker oder Stärke - also Kohlenhydraten - gebunden. Die Sonnenenergie ist damit sozusagen in den Kohlenhydraten gespeichert.
Ein Teil dieser Energie wird durch Fermentierung - also den Abbau des organischen Materials unter Luftabschluss - in Biogas umgewandelt.
In Biogasanlagen geschieht dies unter Einsatz von Mikroben: die Bioabfälle vergären. Das so produzierte Biogas wird dann zur Energiegewinnung genutzt. In der Regel wird es dazu in Blockheizkraftwerken zu Strom und Wärme umgewandelt.
Genutzt wird Biomasse unterschiedlich:
- als Biogas (Strom- und Wärmeerzeugung)
- flüssig (Treibstoff aus Pflanzenöl, Biodiesel)
- fest als Pellet oder Scheitholz (Strom- und Wärmeerzeugung)
Ist Energie aus Biomasse CO2 neutral?
Wird Biomasse zur Stromerzeugung genutzt, wird zwar CO2 freigesetzt, dennoch ist Strom aus Biogasanlagen viel klimafreundlicher als aus fossilen Energieträgern.
Braunkohlekraftwerke zum Beispiel verursachen über 1.000 g energiebedingte Emissionen je kWh Stromerzeugung. Bei Biogasanlagen liegt dieser Wert in der Regel unter 250 g je kWh.
Als energiebedingte Emissionen bezeichnet man die Freisetzung von Treibhausgasen und Luftschadstoffen, die bei der Umwandlung von Energieträgern etwa in Strom und Wärme entstehen.
Die Menge an CO2, welche beim Verbrennen von Biogas entsteht, haben die vergärenden Pflanzen zudem vorher aus der Atmosphäre aufgenommen bzw. gebunden. Damit kann in der Gesamtbilanz Strom aus Biogas als C02 neutral bezeichnet werden. Es findet in Summe nämlich kein zusätzlicher Ausstoß statt.
Verglichen mit konventionellen Kraftwerken wie Kohle oder Erdgas verursacht die Stromerzeugung aus Biomasse daher weniger als die Hälfte an Emissionen.
Was sind die Vor- und Nachteile von Biomasse?
Bei Bioenergie ist es wichtig, die Umweltfreundlichkeit nicht pauschal zu betrachten, weil sie dazu einfach zu vielfältig ist. Hier ist es vielmehr sinnvoll, von Fall zu Fall zu entscheiden, ob Vor- oder Nachteile überwiegen.
Vorteile Biomasse
Im Unterschied zu Windkraft- und Photovoltaikanlagen haben Biogasanlagen den Vorteil, dass sie steuerbar und grundlastfähig sind.
Biogasanlagen können also auch Energie liefern, wenn keine Sonne scheint oder es windstill ist. Solange es bislang noch keine Technologie gibt, um Strom in ausreichenden Mengen zu speichern, hat Strom aus Biogasanlagen durchaus seine Berechtigung.
Außerdem ist bei bestimmten Biomassequellen eine Doppelnutzung möglich, die vorteilhaft ist. Bei der Vergärung von Gülle entsteht zum Beispiel nicht nur Energie, die Gülle wird gleichzeitig in bodenerträglichen Dünger umgewandelt.
Nachteile Biomasse
Wird Bioenergie durch Anbau von „Energiepflanzen“ erzeugt, steht die Ackerfläche in Konkurrenz zur Produktion von etwa Nahrungs- oder Futtermitteln.
Das kann zu einer indirekten Landnutzungsänderung (iLUC) führen. Die vorangegangene Produktion auf der nun für Bioenergie genutzten Fläche wird unter Umständen auf andere Flächen verdrängt. Neue Anbauflächen werden erschlossen. Dies ist fast immer mit Treibhausgasemissionen verbunden, die in die Treibhausbilanz der Biogasproduktion mit eingerechnet werden muss.
Im Vergleich zu anderen erneuerbaren Energiequellen ist bei Biomasse die Flächeninanspruchnahme relativ hoch. Hier lässt sich die Flächeneffizienz im Vergleich zu etwa Solar- oder Windenergie wenig steigern.
Biogasanlagen stehen außerdem in der Kritik, dass durch den Transport der Pflanzenabfälle zur Biogasanlage bereits CO2 entsteht. Moderne Biogasanlagen stehen allerdings in örtlicher Nähe zu den Bauernhöfen, so dass der Transport nicht wirklich ins Gewicht fällt.
Fazit: Biogas ist ein Multitalent
Wie bei jeder Energiequelle gibt es Vor- und Nachteile. Zusammengefasst lässt sich jedoch sagen: Biogas ist ein Multitalent unter den Erneuerbaren - wie wir gesehen haben, lässt es sich ganz unterschiedlich einsetzen. Biogasanlagen liefern damit einen wichtigen Beitrag zur Energiewende. „In unserem Zeitalter kommt der effizienten Nutzung von Ressourcen immer mehr Bedeutung zu. Die Biogastechnologie ist dabei die einzige, die aus Abfällen und Reststoffen erneuerbare Energie und organische Dünger erzeugen kann. Biogas hat so viele Vorteile - jetzt benötigen wir nur noch die Investitionen und Wertschätzung gegenüber Biogas“, sagt Dr. Bernhard Stürmer, ein Experte auf diesem Gebiet und Geschäftsführer des Kompost & Biogas Verbands Österreich.
Neben der Stromerzeugung kann Biogas auch einen Beitrag zur Energieabhängigkeit in Europa liefern. Laut Stürmer könnten allein in Österreich 20 Prozent des Gasbedarfs allein durch Biogas gedeckt werden. Länder wie die Schweiz oder Dänemark haben bereits vor Jahren begonnen, ihren heimischen Gasbedarf zumindest teilweise durch Biogas zu decken, um sich unabhängiger von ausländischen Partnern zu machen.
Das Hauptstadt Büro Bioenergie schätzt auch in Deutschland einen kurzfristigen Ausbau der Produktion von Biogas bei den bestehenden Biogasanlagenparks um durchschnittlich 20 Prozent als realistisch ein. Das wären ca. 19 Terawattstunden (TWh) Gas bzw. 7 TWh Strom, also knapp 4 Prozent der russischen Erdgasimporte vor Ausbruch des Kriegs in der Ukraine. Dies entspricht dem Stromverbrauch von zwei Millionen Haushalten.
Auch auf unserem stromee Marktplatz findet ihr Strom aus Biogasanlagen. Unterstützt direkt die Erzeuger nachhaltiger Energien und startet eure persönliche Energiewende.
Quellen
https://de.wikipedia.org/wiki/Biomasse
https://www.erneuerbare-energien.de/EE/Navigation/DE/Technologien/Bioenergie/bioenergie.html
https://de.wikipedia.org/wiki/Energiemais
https://www.planet-wissen.de/technik/energie/erneuerbare_energien/energie-aus-biomasse-100.html
https://www.biogas.org/edcom/webfvb.nsf/id/de-so-funktioniert-eine-biogasanlage
https://www.swr.de/wissen/1000-antworten/wissenschaft-und-forschung/1000-antworten-1818.html