Kurs: Technik, Energie und Nachhaltigkeit | OnCourse UB

  • Lektion 6

    • Bedeutung der Bioenergie als Teil der Energiewende

      Gemäß der Berechnung der Fachagentur für nachwachsende Rohstoffe (FNR 2021) kann Biomasse in Deutschland perspektivisch bis 2050 rund 23% des Primärenergieverbrauchs bereitstellen (100% = 7.190 PJ, 23% = 1.673 Petajoule [PJ]; 1 PJ = eine Billiarde Joule).

      Der angerechnete Biomasseanteil teilt sich in die Fraktionen 60% (1.005 PJ) biogene Rest- und Abfallstoffe, 458 PJ Energiepflanzen und 210 PJ Energieholz aus dem Wald. Die Berechnung erfolgt unter der Annahme, dass alle vorhandenen Biomassepotenziale über die Kaskadennutzung erst stofflich und im Anschluss energetisch genutzt werden.

      Die Bioenergie ist eine gute Ergänzung volatiler Energiequellen wie Wind und Sonne, weil die Inputsubstrate speicherbar sind (Holzhackschnitzel, Maissilage, Holzpellets). Somit werden Bioenergieanlagen wie Biogas- und Biomassekraftwerke einen wichtigen Teil zur Energiewende beitragen, wenn auch nicht den größten. Biomasse fällt regional und verbreitet an. Bevor Flächen mit Energiepflanzen belegt und geerntet werden, sollten zunächst alle Potenziale der Reststoffnutzung ausgeschöpft werden. Gerade im Bereich der landwirtschaftlichen Reststoffnutzung, aber auch der Nutzung der Biotonne, ist die Bioenergieerzeugung eine starke Säule in der ländlichen Region, die in Summe mit weiteren Flächennutzungen zum Nettoexporteur von Erneuerbaren Energien werden kann.

      Ein anderer etwas kritischerer Punkt sind die Kosten der Bioenergieerzeugung. Die errechneten Stromgestehungskosten der Fraunhofer ISE-Studie von 2024 liegen für Biogas zwischen 20,2 und 32,5 Cent pro Kilowattstunde. Bei Anlagen mit fester Biomasse liegen die Stromgestehungskosten mit Werten zwischen 11,5 und 23,5 Cent pro kWh deutlich darunter. Im Vergleich dazu lagen die Stromgestehungskosten von PV-Freiflächenanlagen und Onshore-Windenergieanlagen bei nur 4,1 bis 9,2 Cent pro kWh (vgl.: Fraunhofer ISE 2024).

      Wirkungsgrad vs. Fläche

      Bezogen auf die benötigte Fläche ist der Wirkungsgrad von Bioenergie im Vergleich zu anderen Erneuerbaren Energien gering. So liegt der flächenbezogene Stromertrag von Solarenergie gut 28-mal höher aus als der von Biogas (vgl.: Thünen Institut 2023). So können mit der Umwandlung von Strom aus Photovoltaik-Freiflächenanlagen in Wärme durch mit PV-Strom betriebenen Wärmepumpen 54-mal so viel Heizwärme erzeugt werden wie mit der Hackschnitzelverbrennung aus Kurzumtriebsplantagen (vgl.: Thünen Institut 2023).

      Noch ausbaufähig ist die Nutzung von organischen Anteilen aus dem Restmüll. Denn trotz verpflichtender flächendeckender Bioabfallsammlung in Deutschland seit 2015 kann dennoch ein organischer Rest im Hausmüll festgestellt werden. Nicht alle Lebensmittelreste werden in der Biotonne erfasst. Ähnliches gilt für Abfälle aus der Landwirtschaft und die Nutzung von Grünschnitt aus der Landschaftspflege. Laut Ergebnissen der bundesweiten Hausmüllanalyse stellen den größten Anteil am Hausmüll die Nativ-organischen Abfälle mit ca. 39 Gewichts-%. In dieser Menge sind Küchen- und Nahrungsabfälle, Gartenabfälle, sonstige organische Abfälle sowie gefüllte oder teilentleerte Lebensmittelverpackungen zusammengefasst (vgl.: Umweltbundesamt 2020).

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