„Bioenergie“ – Versionsunterschied
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'''ALLES FALSCH''' |
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Als '''Bioenergie''' bezeichnet man Energie, die aus [[Biomasse]] gewonnen wird. Dabei werden verschiedene Energieformen wie Wärme, elektrische Energie oder auch Kraftstoff für Verbrennungsmotoren eingeschlossen. Meist wird auch Biomasse, in der die Energie chemisch gespeichert ist, als Bioenergie bezeichnet. |
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Als Hauptenergiequelle werden [[Nachwachsender Rohstoff|Nachwachsende Rohstoffe]] verwendet. Bisher hat Holz als [[Festbrennstoff]] die größte Bedeutung, aber auch landwirtschaftliche Produkte ([[Agrarrohstoff]]e) und organische Reststoffe aus unterschiedlichen Bereichen spielen eine zunehmende Rolle. |
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Derzeit findet weltweit ein starker Ausbau der Erzeugung von Bioenergie statt. Wichtige Gründe sind die steigende Preistendenz für [[Fossiler Energieträger|fossile Energieträger]] und deren abnehmende Verfügbarkeit, die hohe Abhängigkeit durch die einseitige Verteilung von Ressourcen wie Öl und Gas, sowie Bemühungen zur Senkung der [[Treibhauseffekt|Treibhausgasemissionen]]. In Deutschland wird dieser Ausbau vom Gesetzgeber vor allem durch das [[Erneuerbare-Energien-Gesetz]] (EEG) gefördert. |
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Einzelne Bioenergien stehen in der Kritik, da ihre Erzeugung eine [[Flächenkonkurrenz]] zur Nahrungsmittelerzeugung darstellen kann, die Natur ([[Artenvielfalt]]) schädigt oder weil ihr ökologischer und ökonomischer Nutzen begrenzt ist. Da die Bereitstellung und Nutzung der verschiedenen Bioenergien sehr unterschiedlich stattfindet, ist eine Bewertung im Einzelfall notwendig. |
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== Formen der Bioenergie == |
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Basis der Bioenergie ist die [[Sonnenenergie]]. Diese kann von Pflanzen mit Hilfe der [[Photosynthese]] in [[Biomasse]] chemisch gebunden werden. Abhängig von der Art der Biomasse sind unterschiedliche Aufbereitungsschritte notwendig. So können Verfahren wie [[Methangärung]] ([[Biogas]]), [[alkoholische Gärung]] ([[Ethanol]]), [[Pyrolyse]] oder [[Ölpresse|Ölextraktion]] ([[Pflanzenöl]]) mit anschließender [[Umesterung]] ([[Biodiesel]]) notwendig sein, oder, wie bei Holz, auch eine direkte Verwendung erfolgen. Die Nutzung erfolgt meist in Anlagen, die in identischer oder ähnlicher Form auch mit fossilen Energieträgern betrieben werden (Feuerung (mit Dampfkessel), [[Verbrennungsmotor]], [[Gasturbine]]). |
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=== Wärme- und Stromerzeugung === |
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[[Datei:Wood-pellet heater.jpg|thumb|right|Unterschubfeuerung einer Pelletheizung]] |
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[[File:Raumaustragung Hackschnitzel.JPG|thumb|right|Hackgutbunker mit Raumaustragung zur Zuführung der Biomasse zu einem Biomassekessel]] |
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Verschiedene Bioenergieträger werden zur Strom- oder Wärmebereitstellung eingesetzt. Auch eine kombinierte Erzeugung durch sogenannte [[Kraft-Wärme-Kopplung]] (KWK) ist möglich. Bei der Kraft-Wärme-Kopplung wird eine höhere Gesamtwirkung erreicht als bei der alleinigen Stromerzeugung. Beispiele für KWK-Anlagen sind [[Biomasseheizkraftwerk]]e (Verfeuerung fester Biobrennstoffe), Biogasanlagen mit BHKW (Vergärung fester Brennstoffe) und Biomasseverfeuerungsanlagen mit BHKW (so genannte Holzgas-BHKW). |
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* [[Biomassekraftwerk]]e sind ganzjährig betriebene Anlagen zur Biomasseverfeuerung, die über [[Dampfturbine]]n Elektrizität produzieren. Der elektrische und Gesamtwirkungsgrad liegt bei 30 bis 35 Prozent. Zum Einsatz kommen vorwiegend Gebrauchtholz ([[Altholz]]) sowie preisgünstige sonstige Holzsegmente ([[Restholz]]). Die typische Leistung liegt bei 20 MWel. |
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* [[Biomasseheizwerk]]e und [[Biomasseheizkraftwerk]]e nutzen ganzjährig Biomasse, um Wärme und, bei Heizkraftwerken, auch Strom zu erzeugen. Dabei kommen Dampfmotoren und -turbinen und ORC-Turbinen zum Einsatz. Neben Forstholz ([[Waldrestholz]]) und [[Industrierestholz]] als hauptsächlichem Brennstoff können auch landwirtschaftliche Erzeugnisse wie das Holz aus [[Kurzumtriebsholz]] und [[Stroh]] genutzt werden. Der elektrische Wirkungsgrad liegt bei 15 bis 25 Prozent, der thermische Wirkungsgrad bei etwa 60 Prozent. Eine Nutzung in Kleinanlagen (Kamine, Öfen, Heizkessel) in Wohnhäusern ist möglich, beispielsweise in [[Pelletheizung]]en zur Wärmebereitstellung. Bei höherem Wärmebedarf (Mehrfamilienhäuser, Gewerbe, Industrie) kommen auch Holz[[hackschnitzelheizung]]en zum Einsatz. Die typische Leistung liegt bei 0,5 bis 20 MWel. |
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* Biomassevergaser-BHKW (Holzgas-BHKW) befinden sich derzeit noch in der Entwicklung und Markteinführung. Sie basieren auf der Verbrennung von Prozessgasen, die bei der [[Biomassevergasung]] entstehen. Dabei können unterschiedliche Sortimente von Holz, [[Halmgutartige Biomasse]] und viele weitere Rohstoffe zum Einsatz kommen. Der elektrische Wirkungsgrad liegt bei 10 bis 30 Prozent, der thermische Wirkungsgrad bei etwa 40 bis 50 Prozent. Die typische Leistung liegt bei 30 bis 250 kWel. |
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* Durch Vergärung von [[Gülle]], [[Silage|Pflanzensilage]] und anderer Biomasse ([[Substrat (Biogasanlage)|Substrat]]) in [[Biogasanlage]]n wird sogenanntes [[Biogas]] erzeugt. In den meisten Fällen erfolgt zunächst eine geringfügige Aufbereitung des Gases und anschließend die Erzeugung von elektrischem Strom und Nutzwärme in einem [[BHKW]] nahe der Biogasanlage. Durch eine weitere, aufwändigere Aufbereitung ([[Biogasaufbereitung]]) zu [[Biomethan]] („Bioerdgas“) ist in Deutschland nach der Gasnetzzugangsverordnung (GasnetzZugVO) auch eine Einspeisung in das Erdgasnetz möglich. Durch Verstromung des Biomethans an einer geeigneten [[Wärmesenke]] kann eine bessere Abwärmenutzung möglich sein. Auch eine Nutzung des Biomethans als Kraftstoff in Fahrzeugen mit [[Erdgasantrieb]] ist möglich. |
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* Eine weitere Option kann die Herstellung von [[Synthetic Natural Gas]] (SNG, synthetisches Erdgas) aus Biomasse durch Pyrolyse und anschließende [[Methanisierung]] sein. Wie bei der Aufbereitung von Biogas zu Biomethan in Erdgas-Qualität („Bioerdgas“) kann auch dieses Produkt eines Methanisierungs-Prozesses auf Erdgasqualität aufbereitet und in das Erdgasnetz eingespeist werden. Wie bei Erdgas ist auch hier eine Nutzung sowohl zur Strom- und Wärmeerzeugung als auch als Kraftstoff möglich. Bisher hat die Erzeugung von SNG nur eine geringe Bedeutung. Die Erzeugung von Wasserstoff aus Biomasse erscheint aussichtsreicher, da der thermo-chemische Herstellungs-Vorgang nicht aufwändiger, der Klimavorteil jedoch aufgrund der frühzeitigen Kohlenstoff-Abscheidung höher ist. Letzteres ist insbesondere dann der Fall, wenn [[Biokohle]] entsteht und zur Verbesserung der Bodenfruchtbarkeit in die Biomasse-Äcker eingebracht wird. |
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=== Biokraftstoffe === |
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→ ''Hauptartikel: [[Biokraftstoffe]]'' |
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Biokraftstoffe werden häufig unterteilt in eine erste, zweite und dritte Generation. Neben der Verwendung in Kraftfahrzeugen können die Biokraftstoffe auch zur Strom- und Wärmeerzeugung, beispielsweise in BHKWs, genutzt werden. |
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==== Biokraftstoffe der ersten Generation ==== |
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Wird für die Herstellung nur ein begrenzter Anteil einer Pflanze verwendet, so wird das Produkt zur ersten Generation gezählt. |
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[[Datei:Soybeanbus.jpg|right|thumb|Omnibus mit Biodieselwerbung]] |
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* [[Bioethanol]] wird durch [[Vergärung]] von [[Zucker]]n (aus [[Zuckerrübe]], [[Zuckerrohr]]) und Zucker[[polymer]]en wie vor allem [[Stärke]] (aus [[Mais]], [[Getreide]], [[Kartoffel]]) gewonnen. |
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* [[Pflanzenöle]] werden durch [[Presse (Maschine)|Pressen]] oder [[Extraktion (Verfahrenstechnik)|Extraktion]] aus ölhaltigen Pflanzenbestandteilen gewonnen (Frucht von [[Raps]], [[Soja]], [[Sonnenblume]]). |
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* [[Biodiesel]] wird zur Verbesserung der Eigenschaften als Kraftstoff durch [[Umesterung]] aus Pflanzenölen hergestellt. |
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* Biomethan aus Biogas kann auch als Kraftstoff dienen. Da die Ausbeute pro Anbaufläche relativ hoch ist, wird es gelegentlich auch der zweiten Generation zugeordnet. |
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==== Biokraftstoffe der zweiten Generation ==== |
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Wird nahezu die vollständige Pflanze oder bisher unerschlossene Reststoffe verwendet, ordnet man das Produkt der zweiten Generation zu. Insbesondere [[Cellulose]]- und [[Lignocellulose]]-Anteile von Pflanzen und Holz wird ein hohes Potential zugeordnet. Da der Herstellungsprozess bei derzeitigem Stand der Technik jedoch deutlich aufwendiger ist, als bei Kraftstoffen der ersten Generation, erfolgt bisher keine Umsetzung in großem kommerziellen Maßstab. |
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* [[BtL-Kraftstoff]]e (''biomass to liquid'') können aus fast jeder Art Biomasse ([[Stroh]], [[Miscanthus]], [[Kurzumtriebsplantage|Kurzumtriebsholz]], [[Waldrestholz]], Holzabfälle) hergestellt werden. Diese wird durch [[Vergasen|Vergasung]] zunächst in niedermolekulare Bestandteile zerlegt und nach einer Gasreinigung durch [[Fischer-Tropsch-Synthese]] in ein Gemisch von [[Kohlenwasserstoff]]en umgewandelt. Die Verfahren befinden sich noch in der Entwicklung. |
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* Die Gewinnung von Bioethanol aus [[Cellulose]] ([[Cellulose-Ethanol]]) ist ebenfalls noch in der Entwicklung. |
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==== Biokraftstoffe der dritten Generation ==== |
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Gelegentlich werden [[Algenkraftstoff]]e wegen der hohen Produktivität der Algen pro Kultivierungsfläche als dritte Generation der Biokraftstoffe genannt. Jedoch findet derzeit keine kommerzielle Produktion statt und wird von Experten wegen hoher Betriebs- und Investitionskosten auch in absehbarer Zukunft nicht erwartet. |
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== Potenziale und Flächenbedarf == |
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[[Datei:Rapsfeld 2007.jpg|miniatur|Rapsfelder]] |
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[[Datei:Oilpalm malaysia.jpg|thumb|Palmölplantage]] |
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→ ''Siehe auch Artikel: [[Biomassepotential]]'' |
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Die Potenziale der Bioenergien hängen vor allem von der Verfügbarkeit von Anbaufläche, auf denen [[Nachwachsender Rohstoff|Nachwachsende Rohstoffe]] (NawaRos) für die Energieerzeugung angebaut werden können, ab. Wichtig ist auch die Menge an landwirtschaftlichen, forstwirtschaftlichen und anderen organischen Reststoffen. |
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Nach Erhebungen der [[Food and Agriculture Organization]] (FAO) sind 3,5 Milliarden Hektar degradierte Fläche, die für den Anbau von Bioenergiepflanzen infrage käme, während die Anbaufläche für Biokraftstoffe im Jahr 2007 weltweit lediglich 30 Millionen Hektar betrug.<ref>Jürgen O. Metzger, Aloys Hüttermann: ''Sustainable global energy supply based on lignocellulosic biomass from afforestation of degraded areas.'' In: ''Naturwissenschaften.'' 96, Nr. 2, 2009, {{DOI|10.1007/s00114-008-0479-4}}.</ref> Die weltweit verfügbaren Potenziale für Bioenergie sind demnach noch weitestgehend unerschlossen, ohne dass eine Konkurrenz zu Nahrungsmittelanbau entstehen müsste. |
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Nach einem Gutachten des [[Wissenschaftlicher Beirat der Bundesregierung Globale Umweltveränderungen|Wissenschaftlichen Beirats der Bundesregierung Globale Umweltveränderungen]] (WBGU) beträgt das [[Biomassepotential#Technisches Biomassepotenzial|technische Potenzial]] unter Beachtung sehr weitreichender Naturschutzkriterien zwischen 30 und 120 Exajoule (EJ), was ungefähr 6 bis 25 Prozent des [[Weltenergiebedarf|weltweiten Primärenergiebedarfs]] entspricht. Zusammen mit biogenen Reststoffen kann Bioenergie demnach 80 bis 170 EJ und damit 16 bis 35 Prozent des Weltenergiebedarfs bereitstellen. Aufgrund wirtschaftlicher und politischer Restriktionen sei eine Abschöpfung des Potenzials jedoch womöglich nur etwa zur Hälfte möglich (d. h. 8 bis 17,5 % des Weltenergiebedarfs).<ref>Wissenschaftlicher Beirat der Bundesregierung Globale Umweltveränderungen (WBGU): ''Welt im Wandel: Zukunftsfähige Bioenergie und nachhaltige Landnutzung.'' Berlin 2009.</ref> |
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Andere Studien berechnen weit höhere mögliche Potenziale bis zu 1440 EJ (das Dreifache des Weltenergiebedarfs), insbesondere aufgrund höherer Annahmen zur Ertragshöhe pro Flächeneinheit vor allem auf [[Bodendegradation|degradierten Böden]], die im WBGU-Gutachten ausgesprochen konservativ eingeschätzt wurden. Eine Studie im Auftrag der Agentur für Erneuerbare Energie<ref>[http://www.unendlich-viel-energie.de/ Agentur für Erneuerbare Energie]</ref> kommt zu dem Ergebnis, dass bei Nutzung der Hälfte der weltweiten degradierten Flächen mehr als 40 Prozent des heutigen globalen [[Primärenergie]]bedarfs aus Energiepflanzen gedeckt werden kann. Zusammen mit biogenen Reststoffen kann demnach die Hälfte des gesamten Weltenergiebedarfs mithilfe von Bioenergie gedeckt werden, ohne dass [[Nutzungskonkurrenz]]en zu Naturschutz oder Nahrungsmittelversorgung entstehen müssten.<ref>Agentur für Erneuerbare Energien (Hrsg.): [http://www.unendlich-viel-energie.de/uploads/media/AEE_Globale_Bioenergienutzung_Kurzstudie_jun09_01.pdf ''Globale Bioenergienutzung – Potenziale und Nutzungspfade.''] Berlin 2009, S. 9.</ref> |
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In Deutschland wurden 2009 mit 1,7 Millionen Hektar auf zehn Prozent der landwirtschaftlichen Nutzfläche Energiepflanzen angebaut. Einer vom Bundesumweltministerium vorgelegten Stoffstromanalyse zufolge kann diese Fläche bis 2020 mehr als verdoppelt werden (4 Mio. ha), ohne in [[Flächenkonkurrenz|Nutzungskonkurrenzen mit der Nahrungsmittelerzeugung]] zu geraten. Die auf dieser Fläche produzierten Energiepflanzen können demnach, zusammen mit biogenen Reststoffen, rund 16 Prozent des [[Strombedarf#Strombedarf in Deutschland|deutschen Strombedarfs]], 10 Prozent des Wärmebedarfs und 12 Prozent des Kraftstoffbedarfs bereitstellen.<ref>Agentur für Erneuerbare Energien (Hrsg.): [http://www.unendlich-viel-energie.de/uploads/media/Der_volle_Durchblick_in_Sachen_Bioenergie.pdf ''Der volle Durchblick in Sachen Bioenergie.''] Berlin 2009, S. 10.</ref> |
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Laut dem von der Agentur für Erneuerbare Energie im Januar 2010 vorgelegten Potenzialatlas Erneuerbare Energie wird der für Bioenergie benötigte Flächenbedarf von heute ungefähr 1,6 Millionen Hektar auf 3,7 Millionen Hektar im Jahr 2020 ansteigen, wobei hiermit 15 Prozent des gesamten deutschen Strom-, Wärme- und Kraftstoffbedarfs durch Bioenergie gedeckt werden kann. Die Versorgung mit Lebensmitteln sei dabei zu keinem Zeitpunkt gefährdet. „Trotz des steigenden Anteils der Bioenergie gibt es jedes Jahr deutliche Überschüsse bei der Getreideernte in Deutschland und der EU“, sagt Daniela Thrän vom [[Deutsches BiomasseForschungsZentrum|Deutschen Biomasseforschungszentrum (DBFZ)]]. „Die Produktivität in der Landwirtschaft steigt im Schnitt weiter an. Hinzu kommen Reststoffe wie Stroh, Gülle oder Restholz sowie brachliegende Flächen – das Potenzial bei Bioenergie ist also immer noch sehr groß“.<ref>[http://www.unendlich-viel-energie.de/de/wirtschaft/detailansicht/article/201/viel-ertrag-auf-wenig-flaeche-erster-potenzialatlas-erneuerbare-energien-erschienen.html ''Viel Ertrag auf wenig Fläche – Erster Potenzialatlas Erneuerbare Energien erschienen.''] In: ''Agentur für Erneuerbare Energien.'' 14. Januar 2010.</ref> |
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Gegenwärtig werden fünf Prozent der globalen Getreideernte zur Herstellung von Biokraftstoffen genutzt.<ref>FAO/Töpfer zitiert nach: Agentur für Erneuerbare Energien (Hrsg.): [http://www.unendlich-viel-energie.de/uploads/media/Der_volle_Durchblick_in_Sachen_Bioenergie.pdf ''Der volle Durchblick in Sachen Bioenergie.''] Berlin 2008, S. 6.</ref> Von der europäischen Getreideernte werden 1,6 Prozent für Biokraftstoffe genutzt. Der überwiegende Teil (58 %) wird für Viehfutter verwendet.<ref>EU Cereal Management Committee 2008</ref> |
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== Vor- und Nachteile der Bioenergien == |
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[[Datei:Canaviais Sao Paulo 01 2008 06.jpg|thumb|[[Zuckerrohr]]plantage in [[Ituverava]], [[Brasilien]]]] |
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[[Datei:Panorama Usina Costa Pinto Piracicaba SAO 10 2008.jpg|thumb|Bioethanolfabrik in [[Piracicaba]], [[Brasilien]]. Die Fabrik produziert die benötigte Elektrizität durch Verbrennen der bei der Ethanolproduktion anfallenden [[Bagasse]] und verkauft überschüssige Energie.]] |
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Bei der Bewertung der Bioenergien sind zahlreiche Aspekte zu berücksichtigen, wie beispielsweise die Wirtschaftlichkeit, die Klimaverträglichkeit, der Einfluss auf die Ökologie ([[Biodiversität]]) und die [[Flächenkonkurrenz]] gegenüber der Nahrungsmittelerzeugung. Da diese Aspekte oft im Widerspruch zueinander stehen, führt die Bewertung meist zu ambivalenten Ergebnissen. Zudem ist keine einheitliche Bewertung für alle Bioenergien möglich, da sich die einzelnen Energien in Bereitstellung, Nutzung, Wirkungsgraden, Emissionen etc. stark unterscheiden. |
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=== Vorteile === |
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* Ein wichtiger Vorteil der Bioenergien basiert auf ihrer [[Erneuerbare Energie|Erneuerbarkeit]]. Vorkommen von fossilen Energieträgern werden geschont. |
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* Bioenergien können zur Verringerung der Treibhausgas-Emissionen beitragen. Bei der Verbrennung von Biomasse wird nur soviel Kohlendioxid freigesetzt, wie auch zuvor bei der Photosynthese aus der Atmosphäre aufgenommen wurde. Bei Bioenergien muss berücksichtigt werden, dass bei der Erzeugung und Nutzung von Biomasse Emissionen starker [[Treibhausgas]]e ([[Lachgas]], [[Methan]]) entstehen können, die zu einer negativen [[Ökobilanz|Klimabilanz]] führen können. |
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* Die verstärkte Nutzung von Biokraftstoffen kann die Abhängigkeit von Energierohstoffimporten reduzieren und Konflikte vermeiden. Insbesondere Entwicklungsländer wenden einen großen Anteil ihrer finanziellen Mittel für den Import von Energieträgern wie etwa [[Erdöl]] auf. |
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* Bioenergie kann einen wichtigen Beitrag zur Stärkung des ländlichen Raumes und zur Eindämmung von Landflucht leisten, etwa durch Regenerierung der weltweiten degradierten Flächen, der Erschließung eines zweiten Standbeins für Landwirte durch eigene Produktion von Strom, Wärme und Treibstoffen, sowie der Bereitstellung einer [[Dezentrale Energieversorgung|dezentralen Energieversorgung]]. |
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* Bioenergie wird vor allem dann eine sehr gute [[Ökobilanz]] zugesprochen, wenn organische Abfälle, Reststoffe und organisch belastete Abwässer verwertet werden, die man sonst mit unter Umständen großem Energieaufwand behandeln müsste.<ref>Walter Edelmann u. a: ''[http://www.naturemade.ch/Dokumente/oekobilanzen/%C3%96kobilanz%20Feststoffverg%C3%A4rung.pdf Ökologischer, energetischer und ökonomischer Vergleich von Vergärung, Kompostierung und Verbrennung fester biogener Abfallstoffe.]'' Februar 2001.</ref><ref>Teilweise anders in: Sachverständigenrat für Umweltfragen (Hrsg.): ''Klimaschutz durch Biomasse.'' Schmidt, Berlin 2007, ISBN 978-3-503-10602-8</ref> Da solche Rest- und Abfallstoffe preiswert oder kostenlos verfügbar sind, können sie wirtschaftlich verwertet werden. Das findet beispielsweise in [[Klärwerk]]en und Biogasanlagen mit Cofermentation statt. In Ländern wie China und Indien sind Kleinstbiogasanlagen verbreitet, die mit organischen Abfallstoffen betrieben werden und einzelne Haushalte mit Kochgas versorgen.<ref>Dieter Deublein, Angelika Steinhauser (Hrsg.): ''Biogas from Waste and Renewable Resources.'' Wiley-VCH, Weinheim 2008, ISBN 978-3-527-31841-4.</ref> Die Verwertung von [[Gülle]] wird aus ökobilanzieller Sicht als problematischer bewertet.<ref>Werner Edelmann u. a.: [http://www.naturemade.ch/Dokumente/oekobilanzen/%C3%96kobilanz%20landw.%20Biogas.pdf ''Oekobilanz der Stromgewinnung aus landwirtschaftlichem Biogas.''] Arbeitsgemeinschaft Bioenergie, Baar 2001.</ref> |
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* [[Monokultur]]en von Energiepflanzen können durch Anbausysteme, wie [[Mischkultur|Mischfruchtanbau]] (gleichzeitiger Anbau von Energiepflanzen wie Mais und Sonnenblumen) oder Zweikulturensysteme (Anbau von Winter- sowie Sommerkultur auf derselben Fläche, z. B. [[Triticale|Wintertriticale]] und [[Zuckerhirse]]) vermieden und zugleich nachhaltige hohe Erträge gesichert werden. Einige Pflanzen, wie etwa Raps, können nicht mehrfach auf einer Fläche angebaut werden, so dass auch dadurch das Ausmaß von Monokulturen begrenzt wird.<ref>Kathrin Deiglmayr: [http://www.carmen-ev.de/dt/hintergrund/vortraege/fg_biomasse09/08_Deiglmayr.pdf ''Biogas-Fruchtfolgen – ökologisch nachhaltig und wirtschaftlich erfolgreich.''] Straubing 2009.</ref> |
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=== Nachteile === |
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* Die Bioenergien stehen vor allem wegen ihres Flächenbedarfs beim Anbau [[nachwachsender Rohstoff]]e in der Kritik, da an manchen Orten eine [[Flächenkonkurrenz]] zur Nahrungs- und Futtermittelerzeugung besteht. So stieg im Jahr 2007 der Preis für Körnermais und in Folge auch der Tortilla-Preis in Mexiko ([[Tortilla-Krise]]) stark an. Dieses führte zu Protesten bei der ärmeren mexikanischen Bevölkerung, die ihre Nahrungsmittelversorgung gefährdet sah. Als Hauptursache dieses Preishochs wurde meist die Verwendung von Mais zur Bioethanolerzeugung genannt, jedoch waren auch verschiedene andere Faktoren beteiligt. Die Preise für Körnermais und Agrarrohstoffe sind inzwischen wieder deutlich gesunken. ''siehe Hauptartikel [[Biokraftstoff#Bewertung von Biokraftstoffen|Nahrungsmittelkonkurrenz]]'' |
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* Findet der Anbau der Bioenergie in intensiver Landwirtschaft statt, führt dies zu Umweltbelastungen. So werden [[Pestizid]]e und [[Mineraldünger|mineralische Dünger]] eingesetzt, die zu Gewässer- und Grundwasserbelastung führen können und deren Herstellung zudem sehr energieintensiv ist. Stickstoffdünger können zu erhöhten Emissionen des Klimagases Lachgas führen. |
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* Der stark zunehmende Anbau nur weniger [[Energiepflanze]]narten, wie etwa in Deutschland hauptsächlich Raps und Mais, verändert das Landschaftsbild. Dieses wurde durch Abschaffung der [[Flächenstilllegung]] in der Europäischen Union verstärkt. Dadurch kann zudem die [[Biodiversität]] bedroht werden. |
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* Die Umwandlung ökologisch wertvoller Flächen wie [[Regenwald]], [[Moor]]e oder [[Grünland]] in [[Ackerland]] führt ebenfalls zu einer Gefährdung und Verringerung der Biodiversität. Zudem können diese Flächen in ihrem ursprünglichen Zustand große Mengen CO<sub>2</sub> gespeichert haben, welches bei der Umwandlung in Ackerland (Brandrodung, Trockenlegung) freigesetzt wird.<ref>Bundesministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz (Hrsg.): [http://www.bmelv.de/cae/servlet/contentblob/382594/publicationFile/23017/GutachtenWBA.pdf ''Gutachten des Wissenschaftlichen Beirats Agrarpolitik „Nutzung von Biomasse zur Energiegewinnung – Empfehlungen an die Politik“.''] Gutachten des Beirats für Agrarpolitik, November 2007</ref> Die [[Nachhaltigkeitsverordnung]] stellt jedoch in Deutschland sicher, dass die hierzulande für Biokraftstoffe verwendete Biomasse nicht aus Raubbau von Regenwäldern stammt. |
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* Ein Teil der Biomasse muss auf landwirtschaftlichen Flächen verbleiben, um die Bodenqualität zu erhalten. Durch die vollständige Nutzung der Pflanzen verschlechtert sich die [[Humusbilanz]]. Bei forstlicher Biomasse führt eine intensive Nutzung zu Nährstoffentzug aus dem Wald. Zudem bietet [[Totholz]] einen Lebensraum für viele verschiedene Arten. |
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== Sicherstellung der Nachhaltigkeit von Bioenergien == |
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Um die [[Nachhaltigkeit]] der Herstellung und Nutzung von Bioenergieträgern sicherzustellen, werden verschiedene Maßnahmen vorgeschlagen:<ref name="ekardt">Felix Ekardt, Mareike Heering, Andrea Schmeichel: [http://www.felix-ekardt.eu/files/texts/Bioenergie-Ambivalenzen.pdf ''Europäische und nationale Regulierung der Bioenergie und ihrer ökologisch-sozialen Ambivalenzen.''] In: 'Natur und Recht.'' 31, Nr. 4, 2009, S. 222–232, {{DOI|10.1007/s10357-009-1649-7}}.</ref><ref>Sachverständigenrat für Umweltfragen (Hrsg.): ''Klimaschutz durch Biomasse.'' Schmidt, Berlin 2007, ISBN 978-3-503-10602-8</ref> |
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* Bioenergie sollte, statt zur Treibstofferzeugung, zur kombinierten Strom- und Wärmeerzeugung (Kraft-Wärme-Kopplung) verwendet werden. |
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* Die Bemühungen zur Senkung der [[Primärenergie]]nachfrage (durch Effizienz und Suffizienz) sollte intensiviert werden, statt auf einen massiven Ausbau ambivalenter erneuerbarer Energien zu setzen. |
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* Die im Juni 2009 in Kraft getretene [[Richtlinie 2009/28/EG (Erneuerbare-Energien-Richtlinie)|EU-Erneuerbare-Energien-Richtlinie]]<ref name="ekardt"/> stellt Kriterien für die nachhaltige Produktion von Bioenergien auf. Verschiedene Kritikpunkte werden geäußert, wie Vollzugsprobleme speziell in den Entwicklungsländern, Unvollständigkeit, Probleme wie Nutzungskonkurrenzen mit der Nahrungsmittelproduktion lassen sich nicht als Kriterien formulieren und es drohen Verlagerungseffekte, die die Kriterien leerlaufen lassen, so könnte etwa ein Verbot der Biomasseproduktion im Regenwald eine vermehrte Futtermittelproduktion im Regenwald zur Folge haben.<ref>Grit Ludwig: ''Nachhaltigkeitsanforderungen beim Anbau nachwachsender Rohstoffe im europäischen Recht.'' In: ''Zeitschrift für Umweltrecht.'' Nr. 6, 2009, S. 317–322.</ref> |
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Eine Umsetzung der Richtlinie in deutsches Recht erfolgte mit der seit August 2009 gültigen [[Biomassestrom-Nachhaltigkeitsverordnung]] (BioSt-NachV) und der seit September 2009 gültigen [[Biokraftstoff-Nachhaltigkeitsverordnung]] (Biokraft-NachV). |
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== Perspektive der Bioenergien == |
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Zukünftig ist mit einem weiteren massiven Ausbau der Bioenergien zu rechnen. In Deutschland erfolgt die Förderung durch verschiedene Maßnahmen. Durch das [[Erneuerbare-Energien-Gesetz]] (EEG) wird unter anderem eine erhöhte Vergütung für Strom aus Biomasse sichergestellt, aber auch die [[Kraft-Wärme-Kopplung]] (KWK) gefördert. Nach dem [[Energiesteuergesetz]] sind zudem reine Biokraftstoffe steuerbegünstigt. Auch in anderen Staaten (Österreich, Schweden, USA etc.) werden Bioenergien gefördert und decken teilweise einen großen Anteil des Energiebedarfs. |
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Da Bioenergie, anders als Wind- und Solarstrom, einfach speicherbar ist, wird sie als wichtige [[Regelenergie]] für die künftige Stromversorgung gesehen ([[virtuelles Kraftwerk]]). |
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== Einzelnachweise == |
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<references /> |
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== Literatur == |
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* Agentur für Erneuerbare Energien (Hrsg.): [http://www.unendlich-viel-energie.de/uploads/media/AEE_Globale_Bioenergienutzung_Kurzstudie_jun09_01.pdf ''Globale Bioenergienutzung – Potenziale und Nutzungspfade.''] Berlin 2009 (Kurzstudie über die globalen Potenziale von Biomasse). |
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* Uwe R. Fritsche u. a.: [http://www.umweltdaten.de/publikationen/fpdf-l/3740.pdf ''Nachhaltige Bioenergie: Stand und Ausblick.''] Öko-Institut, Darmstadt 2009 (Zusammenfassung bisheriger Ergebnisse des Forschungsvorhabens „Entwicklung von Strategien und Nachhaltigkeitsstandards zur Zertifizierung von Biomasse für den internationalen Handel“ im Auftrag des Umweltbundesamts). |
|||
* Wissenschaftlicher Beirat der Bundesregierung Globale Umweltveränderungen (Hrsg.): [http://www.wbgu.de/wbgu_jg2008.pdf ''Welt im Wandel. Zukunftsfähige Bioenergie und nachhaltige Landnutzung.''] WBGU, Berlin 2008, ISBN 978-3-936191-21-9, (Jahresgutachten). |
|||
* Wissenschaftlicher Beirat der Bundesregierung Globale Umweltveränderungen (Hrsg.): [http://www.wbgu.de/wbgu_factsheet_1.pdf ''Factsheet 1/2009 Bioenergie.''] WBGU, Berlin 2009. |
|||
* Uwe R. Fritsche, Kirsten Wiegmann: [http://www.wbgu.de/wbgu_jg2008_ex04.pdf ''Treibhausgasbilanzen und kumulierter Primärenergieverbrauch von Bioenergie-Konversionspfaden unter Berücksichtigung möglicher Landnutzungsänderungen.''] WBGU, Berlin 2008 (Expertise des Öko-Instituts zum WBGU-Gutachten 2008). |
|||
* Food and Agriculture Organization of the United Nations (Hrsg.): [ftp://ftp.fao.org/docrep/fao/011/i0100e/i0100e.pdf ''The State of Agriculture. Biofuels: prospects, risks and opportunities.''] FAO, Rom 2008, ISBN 978-92-5-105980-7. |
|||
* Bernd Geisen: ''Energieversorgung der Zukunft – Strom, Wärme und Kraftstoffe aus Biomasse.'' In: ''Müll und Abfall.'' 37, Nr. 11, 2005, S. 548–551, {{ISSN|0027-2957}}. |
|||
* Daniela Thrän, Alexander Vogel, Michael Weber: ''Biogene Kraftstoffe in Deutschland, Techniken und Potenziale.'' In: ''Müll und Abfall.'' 37, Nr. 11, 2005, S. 552–559, {{ISSN|0027-2957}}. |
|||
* Thomas Fritz: [http://www.fdcl-berlin.de/fileadmin/fdcl/Publikationen/Das-gruene-Gold-Welthandel-mit-Bioenergie-FDCL-Thomas-Fritz-Juli2007.pdf ''Das Grüne Gold. Welthandel mit Bioenergie - Märkte, Macht und Monopole.''] Forschungs- und Dokumentationszentrum Chile-Lateinamerika, Berlin 2007, ISBN 978-3-923020-37-9. |
|||
* Ludger Eltrop, Konrad Raab, Institut für Energiewirtschaft und Rationelle Energieanwendung (Hrsg.): [http://fnr-server.de/cms35/fileadmin/biz/pdf/leitfaden/datensammlung/ ''Leitfaden Bioenergie. Planung, Betrieb und Wirtschaftlichkeit von Bioenergieanlagen.''] 2. Auflage. [[Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe]], Gülzow 2005, ISBN 3-00-015389-6 |
|||
* Deutscher Verband für Landschaftspflege, Naturschutzbund NABU (Hrsg.): [http://www.nabu.de/energie/NawaRo_gesamt.pdf Bioenergie – aber natürlich! Nachwachsende Rohstoffe aus Sicht des Umwelt- und Naturschutzes.''] Berlin 2007. |
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== Weblinks == |
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* [http://www.3-n.info/index.php?con_kat=145&con_lang=1 Praxisbeispiele für Bioenergieanlagen] auf der Internetseite der ''Niedersachsen Netzwerks Nachwachsende Rohstoffe'' (3N), abgerufen am 20. Januar 2010 |
|||
* [http://www.erneuerbare-energien.de/inhalt/4593/ Bioenergie auf der Website "Erneuerbare Energien" des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit] |
|||
* [http://www.bioenergie.de/ Bundesverband Bioenergie (BBE)] |
|||
* [http://www.bio-energie.de/ Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe (FNR)] |
|||
* [http://www.fnbb.eu Fördergesellschaft nachhaltige Biogas- und Bioenergienutzung] |
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* [http://www.bioenergiedorf.info/ Institut für Bioenergiedörfer Göttingen] |
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Version vom 10. Mai 2011, 12:45 Uhr
ALLES FALSCH