Die Energiegewinnung aus Rohstoffen, welche immer wieder nachwachsen können, wird als echte Alternative zu den fossilen Brennstoffen gehandelt. Die Rede ist von Biomasse als Energiequelle, welche großes Potenzial verspricht, aber wie überall gibt es Vorteile und Nachteile und das ist dann mit Risiken verbunden. Also wie sinnvoll ist die Energiegewinnung aus Biomasse also wirklich und was gilt es dabei zu beachten?
Woraus lässt sich Bioenergie gewinnen?
Ist von Energie aus Biomasse oder Bioenergie die Rede, ist damit die Energiegewinnung aus Pflanzen bzw. Pflanzenresten gemeint. Im Grunde handelt es sich dabei um gespeicherte Sonnenenergie. Denn nur mit den Sonnenstrahlen ist auch die Photosynthese möglich und das damit verbundene Pflanzenwachstum.
Schon heute wird die Biomasse als echtes Allroundtalent bezeichnet. Dabei gibt es unterschiedliche Arten von Rohstoffen, welche sich bioenergetisch bzw. als Energieträger nutzen lassen.
- Landwirtschaftliche Nutzpflanzen, wie Mais oder Raps. Diese werden eigens dafür kultiviert
- Verschiedenes schnell wachsendes Holz
- Abfallstoffe und Reststoffe aus der Landwirtschaft, dem Haushalt oder der Industrie. Dazu zählen unter anderem Hackschnitzel aus der Holzindustrie oder Altfett, welches bei der Lebensmittelherstellung zum Einsatz kam. Selbst Klärschlamm wird genutzt.
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Die Energiegewinnung durch Biomasse
Es gibt verschiedene Arten der Energiegewinnung durch Biomasse. Im Folgenden möchten wir Dir erklären, wie genau das funktioniert.
Biogas: Die Gewinnung von Biogas erfolgt in großen Tanks. Gewonnen wird das Biogas aus Pflanzenteilen sowie aus extra angebauten Pflanzen. Des Weiteren ist es möglich, die Tanks zu nutzen, um aus Mist und Gülle sowie Bioabfall Biogas zu erzeugen.
Damit das funktioniert, werden für den Gärprozess spezielle Bakterien benötigt. Um die Biomasse abzubauen, wird der Sauerstoff komplett ausgeschlossen. Dadurch entstehen Gase, wie etwa Methan und Faulgase. Bevorzugt genutzt wird allerdings vorwiegend das entstehende Methan. Dieses kann so aufbereitet werden, dass es die Qualität von Erdgas aufweist. Das macht es möglich, dass es in die vorhandenen Erdgas-Leistungen eingespeist werden kann, wodurch sich der fossile Brennstoff ersetzen lässt.
Wird das Biogas allerdings verbrannt, wird über die Turbinen Strom erzeugt. Dabei entsteht nun eine Abwärme. Durch diese lassen sich Schwimmbäder, Wohnhäuser und andere Gebäude heizen.
Gut zu wissen: Bei dieser Form der Energiegewinnung bleiben auch immer Gärreste übrig. Diese lassen sich allerdings problemlos als Dünger in der Landwirtschaft verwenden, sodass kein bleibender Müll entsteht.
Verweis intern: hier die Begriffe der erneuerbaren und regenerativen Energie.
Biomasse als Biokraftstoff
Des Weiteren ist es möglich, aus den Pflanzen Treibstoff zu gewinnen, welcher auch unter dem Namen Biosprit bekannt ist. Dafür gibt es zwei unterschiedliche Herstellungsmöglichkeiten. Zum einen lässt sich aus Bioöl / Biodiesel herstellen. Zu den Bioölen zählen unter anderem Raps- und Sojaöl. Gewonnen werden die Treibstoffe durch eine Umesterung, eine chemische Reaktion vom Öl mit Alkohol sowie der Zugabe eines Katalysators. Der dabei entstehende Biodiesel lässt sich im Anschluss dem bekannten Diesel beimischen.
Verweis intern: Wasserstoff, das Benzin von Morgen. Ist dem wirklich so?
Des Weiteren besteht die Möglichkeit, aus Rüben, Getreide oder Mais sowie anderen pflanzlichen Rohstoffen das sogenannte Bioethanol zu produzieren. Hierbei handelt es sich um einen speziellen Alkohol, welcher bei der Vergärung der einzelnen Pflanzenteile herauskommt. Dieses Erzeugnis kann nun dem normalen Benzin beigemischt werden.
Verweis intern: Green Energy Production – Grüner Wasserstoff aus alten Backwaren?
Feste Bestandteile zur Energiegewinnung
Holz wird sowohl als Scheiten als auch in Form von Pellets verbrannt. Dadurch entsteht wahlweise Strom oder Wärme. Hierbei handelt es sich um eine energetische Gewinnung, welche bei dessen Verbrennung sogar als CO₂-neutral gilt.
Aber: Das Umweltbundesamt gibt hier genaue Vorgaben vor. Die CO₂-Neutralität gilt nur dann, wenn dazu maximal so viel Holz aus den Wäldern genutzt wird, wie auch im selben Zeitraum nachwächst.
Nur so lässt sich Energie also auch klimaneutral herstellen. Treibhausneutralität bzw. Klimaneutralität umfasst also immer, dass zwischen den vom Menschen verursachten Emission und dem Abbau der jeweiligen Gase immer ein Gleichgewicht herrscht. So zum Beispiel durch die Pflanzen, welche das CO₂ für die eigene Photosynthese benötigen.
Gut zu wissen: Wird zum Beispiel mit Holzpellets geheizt, die aus dem Ausland hier her importiert werden, so handelt es sich um eine deutlich schlechtere Ökobilanz. Leider ist ein solcher Import der Stoffe nicht selten.
Der nachteilige Nebeneffekt von Kleinanlagen
Viele heizen heutzutage mit Holz. Wichtig dabei ist allerdings, dass es sich um einen Ofen bzw. Kamin oder Heizkessel handelt, welcher über eine moderne Anlagentechnik verfügt oder zumindest einen entsprechenden Filter eingebaut hat. Bedauerlicherweise sind solche Kleinanlagen ohne diese Ausstattungsmerkmale erheblich für den Feinstaub-Gehalt in unserer Luft verantwortlich. Dabei gilt Feinstaub als gesundheitsgefährdend.
Aus diesem Grund mussten sogar Ende 2020 ältere Öfen stillgelegt oder nachgerüstet werden. Modelle, welche nicht mehr dem geforderten Stand der Technik entsprachen, konnten daher mit speziellen Filtern ausgestattet werden.
Die Vor- und Nachteile der Biomasse
Auch hier gilt – es ist nicht alles Gold, was glänzt. Wir möchten Dir natürlich nicht nur die Vor-, sondern auch die Nachteile näher erläutern.
Vorteile von Biomasse: Grundsätzlich wird der Biomasse nachgesagt, dass sie sich vielseitig einsetzen lässt. Ob als Treibstoff im Verkehr oder für die Erzeugung von Wärme in Haushalten, die Möglichkeiten sind enorm. Auch zur Stromerzeugung in der Industrie kommt Biomasse gerne zum Einsatz. Dabei kann die Erzeugung von Wärme und Strom sogar zeitgleich bzw. gekoppelt erfolgen. Die Nutzung von Biomasse hat also viele Vorteile. Kein Wunder also, dass sie eine echte Alternative zu den fossilen Brennstoffen darstellt. Bei der Verbrennung setz sie ausschließlich so viel klimaschädliches CO₂ frei, wie auch bei dem Pflanzenwachstum gebunden wird.
- Die enorme Vielseitigkeit
- In flüssiger, gasförmiger und fester Form erhältlich
- Als Antrieb, zum Heizen und zur Gewinnung von Strom nutzbar
- Verursacht deutlich weniger Treibhausgase
- Es werden weniger Luftschadstoffe erzeugt
- Das Verbrennen gilt als CO₂-neutral
- Bioenergie ist speicherbar
- Fluktuationen von Wind- und Solarenergie können ausgeglichen werden
- Biomasse ist unabhängig von Sonne und Wind
- Landwirte können damit ein zusätzliches Einkommen erwirtschaften
- Es gibt spezielle Förderprogramme
Nachteile bei der Energiegewinnung aus Biomasse: Natürlich bringt die Biomasse als erneuerbare Energie auch Nachteile mit sich. So steht diese nun mal nicht unbegrenzt zur Verfügung. Denn die Flächen, welche zum Pflanzenanbau genutzt werde, stehen nun nicht mehr für die Nahrungsmittelgewinnung zur Verfügung. Aus diesem Grund kann der Anbau der sogenannten „Energiepflanzen“ auch schnell zu Konflikten führen.
Erneuerbare Energien müssen auf Grund der Größe auch geregelt werden, dies wird mit dem Erneuerbaren Energien Gesetzt – EEG – geregelt.
Das bedeutet auch, dass durch die ansteigende Nachfrage nach der Biomasse als Alternative zu fossilen Brennstoffen auch Folgen für die Futtermittelprodukten sowie auch die Nahrungsmittelproduktion entstehen könnten. Des Weiteren gilt zu beachten, dass durch das Bevölkerungswachstum auch die Preise für die Agrarrohstoffe steigen, wovon allerdings die Kleinbauern profitieren könnten. Des Weiteren besteht allerdings auch die Gefahr, dass genau diese Bauern verdrängt werden könnten. So zum Beispiel, wenn gerodete Regenwaldflächen zu Ölplantagen umgebaut werden, was wiederum die Ökosysteme von Wäldern, Mooren und Grünlandflächen in Gefahr brächte.
- Landwirtschaftliche Flächen ständen nicht mehr für die Nahrungs- und Futtermittelproduktion zur Verfügung
- Veränderung der Landnutzung durch steigende Nachfrage
- Preisanstieg von Agrarrohstoffen sehr wahrscheinlich
- Geruchsbelästigung durch eventuelle Biogasanlagen
- Preise von Biogas sind oft höher als Ökogas
Fazit Biomasse als erneuerbare Energie und seine Begrenzung
Das Potenzial von Biomasse als erneuerbare Energie gilt seit Anfang an als sehr hoch. Allerdings ist es wichtig, das Gleichgewicht zu wahren, denn bei der enormen und weiter wachsenden Nachfrage bringt Biomasse nicht nur Vorteile, sondern auch Nachteile mit sich, die auf keinen Fall unterschätzt werden dürfen.
