Bioenergie: Dauerbrenner und Alleskönner

Kennen Sie noch das Märchen vom „Süßen Brei“? Darin gab es einen Kochtopf, der immerwährend Brei produzierte, ohne jemals leer zu werden. Wie schön, wenn es das auch für die Herstellung von Energie gäbe… Was sich nach einem Wunschtraum anhört, ist tatsächlich gar nicht so realitätsfern. Denn Bioenergie baut genau auf dem Konzept der immer wieder nachwachsenden Rohstoffe auf.

Wie das funktioniert, was Biomasse ist und welche Vorteile sowie Potenziale Bioenergie für die Energiewende mit sich bringt, erfahren Sie in diesem Beitrag.

Biomasse und Bioenergie – was ist das eigentlich?

Für den Begriff Biomasse finden sich unterschiedliche Begriffsbestimmungen und Definitionen, die oft abhängig von Ihrem Einsatz sind. Weit gefasst jedoch bezeichnet Biomasse die Gesamtheit aller Lebewesen, einschließlich des abgestorbenen Materials. Im Kontext der Biomasse als Energieträger werden alle organischen Stoffe pflanzlichen oder tierischen Ursprungs, die als Energieträger genutzt werden, als Biomasse bezeichnet.

Von Bioenergie ist dann die Rede, wenn aus Biomasse Energie hergestellt wird. Neben Energiepflanzen, Feldfrüchten oder Holz eignen sich auch Algen, tierische Exkremente wie Gülle oder Stallmist, (Pflanzen-)Reste aus der Land- und Forstwirtschaft sowie Bioabfälle, also zum Beispiel Kartoffelschalen oder Rübenblätter, für die Herstellung von Bioenergie.

Energiegewinnung aus Biomasse: So funktioniert es

Wie bereits dargestellt ist die Rohstoffbasis für die Bioenergie vielfältig. Auch die aus den Rohstoffen gewonnenen Energieträgern in Form von fester, flüssiger und gasförmiger Bioenergie bietet eine breite Varianz. Neben der reinen Wärmeerzeugung beispielsweise durch das Verbrennen von Holz oder dem Einsatz von (flüssigen) Biosprit findet die Bioenergie verbreitet ihren Einsatz als gasförmigen Brennstoff zur gleichzeitigen Strom- und Wärmeerzeugung auf Biogasanlagen.

Das so genannte Biogas entsteht in der Regel in einer Biogasanlage durch den anaeroben Abbau der Biomasse. Dabei zersetzen Mikroorganismen unter Ausschluss von Sauerstoff das jeweilige Ausgangssubstrat. In diesem Prozess der Vergärung wird aus der Biomasse brennbares Biogas. Über das Blockheizkraftwerk der Anlage lässt sich dieses dann sowohl direkt zur lokalen Wärme- und Stromerzeugung nutzen als auch zu Biomethan aufbereiten und ins Erdgasnetz leiten. So wird Biomasse zu Energie in Form von Strom und Wärme.

Welche Art von Biomasse letztendlich für die Produktion von Bioenergie zum Einsatz kommt, spielt insofern keine Rolle, als dass der Prozess der Energiegewinnung immer derselbe ist. Wichtig wird das Ausgangssubstrat erst dann, wenn es um die Umweltfreundlichkeit von Bioenergie geht. Denn hier gibt es einige gewichtige Unterschiede in Bezug auf die genutzte Biomasse.

Rohstoffe en masse vs. Monokulturen – die Vor- und Nachteile von Bioenergie

Geht es um die Energiegewinnung aus Biomasse, so geht es gleichermaßen immer auch um die Vorzüge sowie die Kritikpunkte. Denn je nach Art der eingesetzten Biomasse unterscheidet sich die Ökobilanz der gewonnenen Energie. Einer der größten Nachteile liegt nämlich in der benötigten Menge an Rohstoffen, die für die Herstellung von Bioenergie erforderlich ist. In Deutschland kommen derzeit hauptsächlich Holz und Energiepflanzen wie Raps, Mais oder Sonnenblumen zur Energieproduktion zum Einsatz – Rohstoffe, deren Anpflanzung Platz braucht. Ihr Flächenbedarf ist dabei so hoch, dass andere landwirtschaftliche Bereiche wie beispielsweise die Lebensmittelproduktion zunehmend weniger Platz zur Verfügung haben. Hinzu kommt, dass der groß angelegte Anbau von Energiepflanzen die Entstehung von Monokulturen fördert und die Artenvielfalt negativ beeinflusst. Eine flächendeckende Energieversorgung auf Basis von Biomasse aus Energiepflanzen ist deswegen nicht die optimale Lösung.

Dennoch ist das kein K.O. Argument gegen die Nutzung von Bioenergie, da es auf der anderen Seite eine Menge Vorteile gibt, die überzeugen. So sind Energiepflanzen nicht das einzige Substrat, aus dem sich Bioenergie herstellen lässt. Eine vermehrte Nutzung von Reststoffen und Abfallprodukten wie Gülle, Klärschlamm, Bioabfall oder ähnlichem hat gleich zwei Vorteile: die Umwandlung von eigentlich unbrauchbarem „Müll“ in einen wertvollen Rohstofflieferanten und die Möglichkeit, eine Alternative zu Energiepflanzen zu haben.

Nachhaltig, effizient und wirtschaftlich – Energie aus Biomasse

Hinzu kommt die Umwelt- und Klimafreundlichkeit von Bioenergie. Denn bei der Umwandlung von pflanzlicher Biomasse in Strom oder Wärme gelangt nur so viel CO2 in die Atmosphäre, wie die Pflanzen zuvor während ihres Wachstums aufgenommen haben. Aus diesem Grund ist Bioenergie sowohl in Sachen Treibhausgase als auch in Bezug auf Luftschadstoffe sehr emissionsarm.

Ein weiterer Pluspunkt davon, wenn Biomasse zu Energie wird, sind die vielseitigen Nutzungsmöglichkeiten letzterer. So eignet sich diese sowohl für die Stromversorgung, zur Verwendung als Heizenergie sowie zum Gebrauch als Treibstoff. Zudem lässt sich Bioenergie sehr gut speichern sowie flexibel, bedarfsgerecht und dezentral erzeugen und verfügbar machen. Für die Energieunabhängigkeit und als Ergänzung zu anderen erneuerbaren Energiekonzepten ist das ein wertvoller Aspekt.

Übrigens: Die Bildung von Biomasse übertrifft den Bedarf der Menschheit weltweit jährlich um das Fünf- bis Sechsfache. Somit gilt Bioenergie im Grunde als unerschöpflich und deswegen als perfekte Option, eine Energiebereitstellung zu ermöglichen, die sich flexibel an die Nachfrage der Verbraucher anpassen lässt.

Bioenergie in Deutschland

Trotz der immensen Vorteile, die die Energieherstellung aus Biomasse mit sich bringt, ist der Anteil von Bioenergie bei der Strom- und Wärmeerzeugung in Deutschland aktuell noch vergleichsweise gering. So wurden im Jahr 2021 nur etwa 7,5 Prozent des Stroms (ca. 43,9 TWh) aus Biomasse erzeugt – eine Zahl, die vor allem in Hinblick auf die Energieunabhängigkeit Deutschlands und die dringend erforderliche Energiewende deutlich höher sein könnte bzw. sogar sein sollte. Schätzungen zufolge kann Biomasse bis 2050 rund 23 Prozent des Bedarfs an Strom, Wärme und Kraftstoffen decken. Wichtig ist allerdings, auf die Herkunft der genutzten Biomasse zu achten. Denn Bioenergie ist nur dann wirklich nachhaltig, wenn die Ausgangssubstrate entweder mit Rücksicht auf Klima und Umwelt angebaut worden sind oder es sich hierbei um Rest- bzw. Abfallstoffe handelt.