bioenergie-header-wikipedia-net4energy
hero-bg

Bioenergie

Über diesen Artikel

Lesezeit

3 Minuten

Veröffentlichung

19.08.2020

Letztes Update

17.08.2022

Bioenergie – Entstehung, Funktionsweise, Vor- und Nachteile, Nutzung in Deutschland

Inhalt des Wiki-Artikels

Bioenergie – wie sie entsteht und funktioniert

Bioenergie gilt als Allrounder unter den erneuerbaren Energien, sie kann sowohl zur Strom- und Wärmeerzeugung als auch im Verkehrsbereich eingesetzt werden. Gewonnen wird sie aus der sogenannten Biomasse auf viele unterschiedliche Arten. Laut Definition ist Biomasse eine durch Lebewesen produzierte organische Substanz1, sie kann sowohl tierischen als auch pflanzlichen Ursprungs sein. Häufig wird Bioenergie aus landwirtschaftlich angebauten Pflanzen wie Raps oder Holz erzeugt, sie kann aber auch aus biogenen Abfall- und Reststoffen aus der Land- und Forstwirtschaft, privaten Haushalten und der Industrie entstehen.2

Vor- und Nachteile der vielseitigen Energie

Besonders die Vielseitigkeit von Bioenergie ist ein großer Vorteil. Bioenergie kann in flüssiger, in gasförmiger und in fester Form zur Verfügung stehen. Als Biogas dient sie beispielsweise zum Antrieb von Erdgasautos, als Pflanzenöl wird sie zum Heizen und als Biokraftstoff genutzt. Bioenergie in einem festen Zustand liegt unter anderem bei Pellets vor, mit denen Heizungen befeuert werden. Im Vergleich zu fossiler Energie verursacht Bioenergie bei der Nutzung deutlich weniger Treibhausgase und Luftschadstoffe. Das Verbrennen von Biomasse, gleich in welchem Aggregatzustand sie vorliegt, gilt als CO2-neutral.3 Ein weiterer Vorteil von Bioenergie ist, dass sie speicherbar ist und Fluktuationen von Wind- und Solarenergie ausgleichen kann.4 Die Nachteile von Bioenergie zeigen sich vor allem im Anbau von Biomasse. Landwirtschaftliche Flächen, auf denen Energiepflanzen angebaut werden, stehen nicht mehr für die Nahrungs- und Futtermittelproduktion zur Verfügung. Die steigende Nachfrage nach Biomasse hat eine Veränderung der Landnutzung zur Folge. Langfristig gesehen ist unter anderem aufgrund dieser Konkurrenz eine Verteuerung von Agrarrohstoffen wahrscheinlich.5

Förderung von Bioenergie in Deutschland

In Deutschland macht aus Biomasse gewonnene Energie einen Großteil der gesamten aus erneuerbaren Energiequellen gewonnenen Endenergie aus, die Nutzung in den Bereichen Strom, Wärme und Verkehr soll weiter ausgebaut werden. Neue Anlagen im Stromsektor sollen vor allem auf die Verwertung von Abfall- und Reststoffen ausgelegt sein. Der bedeutendste Bioenergieträger in Deutschland ist Holz, besonders für die Wärmeerzeugung ist er bislang unabdingbar. Zur Erzeugung von Biokraftstoffen wird hierzulande vorwiegend Raps angebaut, stärke- und zuckerhaltige Pflanzen werden für die Erzeugung von Bioethanol kultiviert.6

Im Rahmen der Energiewende sollen fossile Energieträger immer weniger zum Einsatz kommen. Damit der Anteil an Bioenergie am Gesamtenergieverbrauch steigt, fördert der Bund Forschung und Ausbau. Die Förderinitiative „BioEnergie 2021 – Forschung für die Nutzung von Biomasse“ zielt auf die moderne grundlagenorientierte und ganzheitliche energetische Nutzung von Biomasse ab. Unter anderem sollen die Ergebnisse in die Richtlinie zur „Förderung von Demonstrationsvorhaben zur energetischen Nutzung nachwachsender Rohstoffe“ des Bundesministeriums für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz einfließen. Laut Strategie der Bundesregierung soll der Anteil an Biomasse an der Energieversorgung in Zukunft deutlich zunehmen.7

Gewinnung und Funktionsweise von Bioenergie

So unterschiedlich wie die Rohstoffe, aus denen Bioenergie erzeugt wird, sind auch die Wege der Gewinnung. Zum Beispiel wird Biogas durch den biologischen Abbau von Biomasse gewonnen. Dazu werden vorwiegend landwirtschaftliche Substrate wie Energiepflanzen und Gülle, doch auch organische Reststoffe wie Rasenschnitt oder Speisereste in sogenannten Fermentern gelagert. In den luftdicht verschlossenen Gärbehältern entsteht durch den Vergärungsprozess Biogas. Das so gewonnene Gas kann zu Methan aufbereitet und direkt ins Erdgasnetz eingespeist werden. Als Kraftstoff wird Biomethan an Tankstellen veräußert. Das Rohbiogas kann aber auch an ein Blockheizkraftwerk weitergeleitet werden, das daraus Strom und Wärme für Privathaushalte, Industrie und Gewerbe erzeugt.8

Der Bioenergieträger Holz wird zu Scheiten, Hackschnitzeln oder Pellets weiterverarbeitet. Großteils stammt der Rohstoff aus der Forstwirtschaft, Waldholz, Altholz und Landschaftspflegematerial, aber auch Restholz aus Sägewerken oder anderen holzverarbeitenden Industrien wird genutzt. Holz gilt im Allgemeinen als klimafreundlicher Brennstoff, allerdings nur dann, wenn nicht mehr aus dem Wald entnommen wird, wie im selben Zeitraum nachwachsen kann. Sowohl für den kleinen Kaminofen im Wohnzimmer als auch für große Anlagen ist der Brennstoff nutzbar. Nachteilig sind alte Kleinfeuerungsanlagen, die viel Feinstaub ausstoßen. Deshalb ist der Einsatz von modernen Anlagen sinnvoll, die weitaus weniger Feinstaub und andere Emissionen verursachen.9

Nutzung von Bioenergie in Deutschland

Die Förderung der Stromerzeugung aus Biogas ist im Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) vorgesehen. Zwischen 2007 und 2014 wurden viele Biogasanlagen neu errichtet oder ausgebaut. Nachdem mit dem EEG 2014 die Förderung für Biogasanlagen gesenkt und mit dem EEG 2017 Ausschreibungsverfahren eingeführt wurden, hat der Zubau stark nachgelassen. Zum Ende des Jahres 2016 waren in Deutschland rund 8700 Biogasanlagen beziehungsweise Aufbereitungsstätten für Biomethan in Betrieb.10 Der Anteil von Biogas bei der Stromerzeugung mittels Biomasse lag 2019 bei 29,2 Terawattstunden, insgesamt wurden circa 50,4 Terawattstunden Strom aus Biomasse erzeugt. Verglichen mit dem Jahr 2018 ist der Anteil von Biomasse an der gesamten Stromerzeugung leicht zurückgegangen.11 Zunehmend genutzt werden soll Bioenergie aus Biomasse laut dem Impulspapier „Strom 2030: Langfristige Trends – Aufgaben für die kommenden Jahre“ im Verkehr und für Industrieprozesse.12

bioenergie-hybridauto-e-book-guide-net4energy
Du möchtest mehr über die Photovoltaik erfahren? Lade dir jetzt unseren ultimativen Guide herunter!
Jetzt kaufen