Biomasse: vielseitiger Energieträger zur Erzeugung von Strom, Wärme und Kraftstoffen

Für den Begriff Biomasse finden sich verschiedene Definitionen, im weitesten Sinne umfasst er die Gesamtheit aller Lebewesen inklusive des abgestorbenen Materials. Bezogen auf die Energiewende sind mit Biomasse organische Stoffe gemeint, die als Energieträger fungieren. Diese können sowohl pflanzlichen als auch tierischen Ursprungs sein. Laut der Erneuerbare-Energien-Richtlinie der EU ist Biomasse der biologisch abbaubare Teil von Erzeugnissen, Abfällen und Reststoffen aus der Land- und Forstwirtschaft sowie damit verknüpfter Wirtschaftszweige samt Fischerei und Aquakultur. Auch biologisch abbaubarer Haushalts- und Industriemüll gehört zur Biomasse.1

Energieerzeugung nach der Biomasseverordnung

In der Biomasseverordnung ist im Rahmen des Erneuerbare-Energien-Gesetzes festgelegt, welche Materialien als Biomasse gelten. Sie ist 2001 in Kraft getreten und wurde 2012 sowie 2014 novelliert. Folgende Stoffe zählen laut der Verordnung zur Biomasse:

  • Pflanzen und Pflanzenbestandteile
  • Energieträger, die aus Pflanzen oder deren Bestandteilen im Sinne der Biomasseverordnung hergestellt wurden
  • Abfälle und Nebenprodukte tierischer oder pflanzlicher Herkunft aus der Forst-, Fisch- und Landwirtschaft
  • Bioabfälle laut Biomasseverordnung
  • Aus Biomasse erzeugtes Gas sowie dessen Neben- und Folgeprodukte
  • Aus Biomasse erzeugte Alkohole
  • Treibsel aus der Gewässer- und Uferpflege
  • Durch anaerobe Vergärung erzeugtes Biogas, insofern keine nach Biomasseverordnung nicht zugelassenen Stoffe oder mehr als zehn Gewichtsprozent Klärschlamm verwendet wurden2

Nutzung von Biomasse zur Erzeugung von Energie

Die organischen Abfälle werden genutzt, um Energie zu erzeugen. Wärme, Strom und Kraftstoff können über Biomasse gewonnen werden, manche Arten eignen sich für die Verbrennung, andere müssen in sogenannten Biogasanlagen aufbereitet werden. Als erneuerbare Energiequelle hat Biomasse eine große Bedeutung für die Energiewende, zudem ist sie außerordentlich klimafreundlich, denn beim Wachstum von pflanzlichem Rohstoff wird der Atmosphäre ebenso viel CO2 entzogen wie bei der Verbrennung beziehungsweise Verrottung der Biomasse freigesetzt wird. Dementsprechend weist Biomasse eine neutrale Klimabilanz auf, solange die Verbrauchsmenge nicht größer ist als die nachwachsende Menge. Holz und andere biogene Brennstoffe können nicht nur zur Wärmeerzeugung, sondern auch zur Stromgewinnung genutzt werden, etwa mittels eines dampfbetriebenen Motors. Strom- und Wärmeerzeugung sind bei Heizkraftwerken mit Kraft-Wärme-Kopplung kombiniert. Auch Kraftstoffe können aus Biomasse hergestellt werden, so lässt sich etwa aus dem Rohstoff Raps Biodiesel gewinnen.3

Flächen für den Anbau von Biomasse-Rohstoffen

In den letzten zwei Jahrzehnten sind Bioenergieträger immer wichtiger geworden, der meistgenutzte ist Holz. Der jährliche Verbrauch von Holzrohstoffen für den Energiebedarf liegt um die 130 Millionen Kubikmeter und wird vor allem über Wälder gedeckt. Daneben ist die Landwirtschaft eine bedeutende Lieferantin von Biomasse, 2016 dienten rund 16 Prozent beziehungsweise 2,7 Millionen Hektar der landwirtschaftlichen Nutzfläche dem Anbau von Energiepflanzen. Den größten Anteil an der Fläche nahmen Pflanzen für die Biogasherstellung ein, nämlich 1450 Millionen Hektar. Mit großem Abstand folgen Raps, Getreide und Zuckerrüben für Biokraftstoffe auf 760 000 Hektar. Für Pflanzen zur Bioethanol-Herstellung wurden 200 000 Hektar genutzt und für Pflanzen für Festbrennstoffe 11 000 Hektar.4

Vor- und Nachteile von Biomasse

Biomasse ist sehr vielseitig, sie kann in fester, flüssiger und gasförmiger Form zur Wärme- und Stromerzeugung und darüber hinaus zur Gewinnung von Biokraftstoffen genutzt werden.5 Gegenüber fossilen Brennstoffen hat sie den bedeutenden Vorteil, dass sie emissionsneutral ist. Es gibt aber auch Nachteile, einer davon ist, dass ihr Energiegehalt oft nur ineffizient genutzt wird, wodurch der Brennstoffbedarf sehr hoch ist, was zum Abholzen von Wäldern führt.6 Nachteilig ist darüber hinaus, dass der Anbau von Pflanzen für die Herstellung von Biomasse auf landwirtschaftlichen Flächen mit dem Nahrungsmittelanbau konkurriert.7 Es kann also nur eine begrenzte Menge an Pflanzen für die Biomasseproduktion angebaut werden. Zudem leidet die biologische Vielfalt auf den intensiv genutzten Agrarflächen. Vor allem der Bestand an Vögeln ist deshalb stark zurückgegangen, der des Kiebitzes ist zwischen 1990 und 2013 um 80 Prozent gesunken, der des Braunkehlchens um 63 Prozent und der Bestand der Uferschnepfe hat in diesem Zeitraum einen Rückgang um 61 Prozent hinnehmen müssen.8

Biomasse für Verkehr und Industrie

Biomasse kann in so gut wie allen Bereichen als Energielieferant eingesetzt werden, zur Stromversorgung, zur Wärmelieferung in Gebäuden, im Verkehr und in der Industrie. Da die energetische Nutzung von Biomasse aber aufgrund von Nutzungskonflikten begrenzt ist, ist zu überlegen, wo sie den größten Nutzen für das Erreichen der Klimaziele mit sich bringt.9 Langfristige Trends entwirft das Impulspapier „Strom 2030“ des Bundesministeriums für Energie und Wirtschaft. Für die energetische Nutzung von Biomasse wird ein leichter Anstieg bis 2050 vorausgesagt, wobei sich die Anwendung von Strom hin zu Industrie und Verkehr verlagern soll. Grund dafür ist, dass mehr preiswerter Strom aus Wind- und Solarenergie zur Verfügung steht. Der Einsatz von Biomasse ist laut Impulspapier dagegen unverzichtbar für Bestandsgebäude, die Dämmrestriktionen unterliegen, damit auch diese mit erneuerbaren Energien beheizt werden können. Maßnahmen zur Effizienzsteigerung könnten dafür sorgen, dass nicht mehr Biomasse eingesetzt werden muss wie bisher, eventuell könnte der Bedarf sogar sinken.

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