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Biomasse und nachwachsende Rohstoffe

Biomasse ist das “Multitalent“ unter den erneuerbaren Energien: In vielfältigen Verfahren können aus der in Energiepflanzen, Holz oder Reststoffen wie Stroh, Biomüll oder Gülle gespeicherten Energie Strom, Wärme oder Treibstoffe hergestellt werden. Für die Energieversorgung ist Biomasse vor allem deshalb so interessant, da sie die schwankende Energieerzeugung von Wind-, oder PV-Anlagen wetterunabhängig ausgleichen und dadurch einen wichtigen Beitrag zur Netzstabilität leisten kann.

Funktionsweise einer Biogasanlage (© Agentur für Erneuerbare Energien)
Funktionsweise einer Biogasanlage
(© Agentur für Erneuerbare Energien)

Die Umwelt darf nicht zu kurz kommen

Viele Potenziale der Biomasse werden in Deutschland gerade erst entdeckt. Mit zunehmender energetischer und stofflicher Nutzung müssen aber neben den energetischen auch ökologische und soziale Faktoren berücksichtigt werden. Für einen erfolgreichen Ausbau und den Erhalt der gesellschaftlichen Akzeptanz sind unter anderem Ernährungssicherheit, Biodiversität und umweltfreundliche Anbau-, Ernte- und Verarbeitungsverfahren von zentraler Bedeutung. Das große Spektrum an nutzbaren Stoffen ermöglicht es aber, einen zukunftsfähigen Ausbaupfad vorzuzeichnen.

Biomasse zum Heizen

Mit dem Lagerfeuer der Höhlenmenschen beginnt die Geschichte der Biomassenutzung. Noch immer ist für viele das eigene Feuer im Kamin der Inbegriff von Gemütlichkeit und Ruhe. Angesichts steigender Preise fossiler Energieträger ist der Rohstoff Holz (Wald- und Restholz) in immer stärkerem Maße für die Wärmeproduktion interessant. Während Privathaushalte hauptsächlich mit Scheitholz sowie zunehmend mit Holzpellets heizen, werden in der Industrie vor allem Holzhackschnitzel und Altholz genutzt.

Funktionsweise eines Biomasse-Heizkraftwerkes (© Agentur für Erneuerbare Energien)
Funktionsweise eines Biomasse-Heizkraftwerkes
(© Agentur für Erneuerbare Energien)

Biokraftstoffe

Biokraftstoffe (Biodiesel, Pflanzenöl, Bioethanol, Biogas und synthetische Biokraftstoffe) können zum Betrieb ganz unterschiedlicher Motoren eingesetzt werden (bspw. PKW, Schiffe, BHKW). Durch die Substitution von fossilen Treibstoffen können so die CO2-Emissionen im Verkehrssektor reduziert werden, da nur der in der Pflanze gebundene Kohlenstoff bei der Verbrennung freigesetzt wird. Zudem wird für die Erzeugung von Biokraftstoffen hauptsächlich einheimische Biomasse verwendet, wodurch sich der Energiebedarf in der Produktion (verglichen mit importiertem Erdöl) deutlich verringert, da globale Transportwege entfallen.

Prozessdarstellung der Herstellung von Biodiesel (© Agentur für Erneuerbare Energien)
Prozessdarstellung der Herstellung von Biodiesel
(© Agentur für Erneuerbare Energien)

Biomasse in der Stadt? - Zum Beispiel in Braunschweig

In Braunschweig wird Bioenergie in zwei Blockheizkraftwerken (BHKW) eingesetzt. Sie beruhen auf dem Prinzip der Kraft-Wärme-Kopplung, bei der Strom und Wärme gleichermaßen genutzt werden. Auf diese Weise sind die Wirkungsgerade der Anlagen besonders hoch – etwa 80 bis 90 Prozent. Moderne Kraftwerke, die nur Strom erzeugen, ohne die Wärme zu nutzen, haben einen Wirkungsgrad von lediglich 40 Prozent.

Beim Biogas-Blockheizkraftwerk, das BS|ENERGY und der Abwasserverband Braunschweig gemeinsam betreiben, verbindet eine 20 Kilometer lange Leitung Stadt und Land. Sie transportiert von der Biogasanlage Hillerse pflanzliches Methangas als Brennstoff für das BHKW in Ölper. Das Kraftwerk hat eine elektrische Leistung von 2,0 Megawatt und eine Wärmeleistung von 2,14 Megawatt. Das entspricht dem durchschnittlichen Strombedarf von etwa 4.000 Haushalten. Der Kreislauf schließt sich wieder, indem städtische Haushaltsabwässer auf den ländlichen Flächen des Abwasserverbandes für den Anbau von Mais verregnet werden. Der wiederum wird in der Biogasanlage als Silage eingesetzt, um Methan zu gewinnen.

In der Nähe des Flughafens ist seit 2005 ein Biodiesel Blockheizkraftwerk in Betrieb. Zwei Generator-Blöcke liefern zirka 0,6 Megawatt Strom und 0,625 Megawatt Wärme. Angetrieben werden sie durch Verbrennungsmotoren, die für Biodiesel und Pflanzenöle geeignet sind. Die erzeugte Wärme fließt in ein lokales Nahwärmenetz, an das Gewerbebetriebe und Wohnungen südwestlich des Flughafens angeschlossen sind.

BS|ENERGY betreibt ein Biomasse-Heizkraftwerk am Hungerkamp.