Kurs: Grundlagen und Perspektiven der Energiewende | OnCourse UB

  • Lektion 3

    • Potentiale und Grenzen zur Gewinnung von Wärme und Strom aus fester Biomasse

      Holz ist schon seit Beginn der Energiewende der bedeutendste Energieträger zur Gewinnung von Wärme. Seine Bedeutung nimmt aber zu anderen erneuerbaren Technologien, durch den Zubau von Wärmepumpen und anderen Technologien, ab.

      Deutschland verfügt über große Holzreserven in den Wäldern, die tendenziell leicht zunehmen (vgl. Der Wald in Deutschland - Ausgewählte Ergebnisse der vierten Bundeswaldinventur, 2024). Die Frage, ob mehr Holz zur Energiegewinnung genutzt werden sollte, ist aber nicht so einfach zu beantworten. Holz ist eine erneuerbare Ressource und damit auch ein erneuerbarer Energieträger. Jedoch wird bei der Verbrennung von Holz klimaschädliches CO2 freigesetzt. Die Gewinnung, der Transport und die Verarbeitung von Holz haben ebenfalls Auswirkungen auf die Umwelt.

      Dies verdeutlichen z.B. die Umweltbelastungen, die aus der Verbrennung von Hackschnitzeln für die Gewinnung einer kWh Energie aufgewendet werden:


      (Daten: oekobaudat.de)

      Tatsächlich werden insbesondere bei der Verbrennung in privaten Einzelraumfeuerungsanlagen (also Öfen und Kaminen), die mit Scheitholz betrieben werden, auch relativ große Mengen Kohlenstoffmonoxid, Staub und Feinstaub freigesetzt. Dies kann durch eine schlechte Heiztechnik, also die Art und Weise das Feuer zu entfachen und zu erhalten, noch verstärkt werden. Je nachdem, wie ein Ofen geheizt wird, entstehen mehr dieser Schadstoffe (vgl. Behnke & Kemper (2023)). Gerade Feinstaub ist gesundheitsschädlich und kann zu Problemen führen, wenn in Wohngebieten viele dieser Anlagen betrieben werden. Automatisierte Zentralheizungsanlagen, die mit Pellets oder Hackschnitzeln betrieben werden, sind weniger problematisch. Insgesamt ist die Holzverfeuerung für fast 20% der Feinstaubemissionen in Deutschland verantwortlich.


      (Grafik:© Umweltbundesamt: Zusammensetzung der NOx- und PM2,5-Emissionen)

      Neben den Emissionen bei der Verbrennung geht hier auch die eingesetzte Primärenergie für die Ernte, das Hacken und den Transport des Holzes ein. Es ist bemerkenswert, dass dieser für Privatpersonen deutlich größer ist (vgl. Zimmer (2010))
    • Arten der Holznutzung und deren Emissionen
      Derzeit wird Holz auf verschiedene Arten genutzt (siehe Abbildung). Ein Teil des Holzes wird direkt energetisch genutzt (roter Pfeil in der Grafik) und ein anderer Teil wird in der Industrie verwendet (blauer und brauner Pfeil), deren Abfälle werden ebenfalls wieder energetisch genutzt. Diese verschiedenen Nutzungsarten haben unterschiedliche Bilanzen, was ihre Umweltwirkung angeht. Die langfristige Nutzung von Holz, ohne es zu verbrennen, birgt den Vorteil, dass der enthaltene Kohlenstoff bzw. das gespeicherte CO2 in dieser Zeit nicht freigesetzt wird. Die Darstellung ist von 2017, die Verteilung hat sich aber nicht drastisch verändert.



      (Grafik orientiert an: Fehrenbach et al. (2017))

      Holznutzung und Kaskadenmodell


      Die Waldfläche und die Menge an Holzbiomasse in den Wäldern nahmen in den vergangenen Jahrzehnten zu. Wachsende Wälder nehmen CO2 auf und sind somit CO2-Senken. Wenn Holz geerntet wird, kann der Baum kein weiteres CO2 aufnehmen. Bäume, die absterben, setzen wiederum CO2 frei, wenn sie zersetzt werden. Aus ökologischer Sicht ist es aber wichtig, dass im Wald Totholz und alte Bäume vorhanden sind, weil diese einen wichtigen Lebensraum für viele Tierarten darstellt und damit eine wichtige Vorrausetzung für den Erhalt der Biodiversität ist. Aus Sicht der Klimabilanz, ist es tatsächlich sinnvoll Bäume erst zu ernten, wenn sie relativ alt sind und sie dann zunächst einer stofflichen Verwertung zuzuführen und nur Abfälle und Altholz zu energetischen Verwendungen zuzuführen.

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