Den einen stinkt er ganz gewaltig, den anderen ist er hingegen ein willkommenes Anschauungsobjekt in Sachen erlebnisnaher Biologieunterricht: der Misthaufen.
Selbst im verschneiten Winter und bei hohen Minustemperaturen dampft er kräftig und bietet eine deutlich sicht- und riechbare Kostprobe, wie sich aus Biomasse Wärme entwickelt.
Was der Begriff Biomasse meint und wie sich aus ihr Energie gewinnen lässt, das beleuchten wir heute in unserer Reihe “Yello erklärt’s”.
Was ist eigentlich Biomasse?
In unserem Energie-ABC haben wir folgende Kurzerklärung gegeben:
Als Biomasse bezeichnet man alle Pflanzen und Tiere, aber auch die von ihnen produzierten Stoffe. Hierzu gehören alle organischen Stoffe, die als Nebenprodukte in Haushalten, Industrie und Gewerbe anfallen sowie alle pflanzlichen Stoffe, die in der Land- und Forstwirtschaft zur energetischen Nutzung angebaut werden. Die Biomasse zählt zu den Erneuerbaren Energien und trägt hier einen bedeutenden Teil zur Strom- und Wärmeversorgung bei. Biodiesel, Bio-Ethanol oder Kompogas sind einige dieser Kraftstoffe, die aus Biomasse produziert werden können.
Kurz gesagt, umfasst Biomasse alles, was aus Pflanzen und Tieren und deren Ausscheidungen besteht. Womit wir auch wieder bei dem am Anfang erwähnten Misthaufen sind. Stroh, Heu, Kuhfladen oder Pferdemist, Futterreste und vielleicht Sägespäne mischen sich. Diese Stoffe verwandeln sich allmählich und setzen dabei Energie frei.
In der Regel dient der einfache Misthaufen nicht zur Energiegewinnung, vielmehr verflüchtigt sich diese Wärme meist in der “guten” Landluft.
Ein anderes Beispiel zeigt vielleicht deutlicher wie sich aus Biomasse einfach und schnell Energie gewinnen lässt: Das beim Lagerfeuer entzündete Holz sorgt binnen kurzer Zeit für eine behagliche Hitze – und lässt Stockbrot zügig wunderbar knusprig werden.
Biomasse existiert überall auf der Erde und wächst immer wieder nach. Und eben dies ist der Grund, weswegen der Biomasse im Zuge der Energiewende als nachwachsender Rohstoff eine immer größere Rolle zukommt.
Biomasse als nachgefragte Erneuerbare Energie.
Seit Urzeiten nutzt der Mensch Holz, um dieses zum Heizen und zum Kochen zu nutzen. Elektroöfen und zentrale Heizungsanlagen haben die offenen Feuerstellen zwar verdrängt, aber in Kaminöfen oder Holzpelletöfen sorgt Brennholz zunehmend für behagliche Wärme.
Aber auch aus Pflanzen wie Mais oder Raps sowie aus dem Abfall in der Biotonne oder der Gülle von Tieren lässt sich Energie erzeugen. Neben Strom und Wärme lässt sich aus Biomasse auch Kraftstoff für Autos herstellen. Der Biodiesel – ein Gemisch aus Pflanzenöl und Alkohol – wird auch als “nachwachsender Treibstoff” bezeichnet.
Wenn sich auf einem Komposthaufen langsam Pflanzenreste, Grünschnitt, Kartoffelschalen und andere organische Abfälle mit Hilfe von Mikroorganismen zersetzen, dann entsteht bei einem Teil dieses Prozesses (bei der Gärung) Gas. Während dieses Gas beim Komposthaufen im Garten unbemerkt “verduftet”, fangen Biogasanlagen dieses Gas auf und machen es als Energiequelle nutzbar.
In großen Biogasanlagen werden aber keine Küchen- oder Gartenabfälle zersetzt, sondern Pflanzen wie Mais, Getreide oder unterschiedliche Gräser. Diese Pflanzen werden kleingehäckselt, kommen in einen sogenannten Fermenter. In diesem Gärtank beginnt nun der Gärprozess und Gas entsteht. Da dieses Gas aus Biomasse gewonnen wird, wird es Biogas genannt. Gesammelt wird es zunächst in einem Gasspeicher. Nach einem Reinigungs- und Veredelungsprozess kann es in das Erdgasnetz eingespeist werden.
In den vergangenen Jahren haben die Erneuerbaren Energien immer mehr an Bedeutung gewonnen. Was nicht zuletzt auch an dem Ziel der Bundesregierung liegt, bis zum Jahr 2050 mehr als die Hälfte der Energie aus Erneuerbaren Energien zu erzeugen. Daher verwundert es nicht, dass sich seit dem Jahr 2000 der Anteil der Erneuerbaren Energien mehr als verdreifacht hat. 2011 lieferten Erneuerbare Energien bereits 12,2 Prozent der Energie, die wir in Deutschland verbraucht haben.
Wie das Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit (BMU) mitteilt, wurde im Jahr 2011 jede fünfte Kilowattstunde Strom, die in Deutschland aus der Steckdose kam, bereits aus erneuerbaren Energien erzeugt. Außerdem lieferten erneuerbare Energien etwa jeden zwanzigsten Liter Kraftstoff, der in Deutschland getankt wurde, so das BMU.
Den Spitzenplatz unter den erneuerbaren Energien habe dabei die Biomasse belegt. Das Ministerium betont: “Insgesamt hatte Biomasse den ganz überwiegenden Anteil an den erneuerbaren Energien; aus Biomasse stammte mehr Energie als aus Wind, Sonne und Erdwärme zusammen. Nämlich knapp 70 Prozent.”
Biomasse als Energiequelle: Gibt es auch Nachteile?
Wichtige Lieferanten von Biomasse sind die Land- und Forstwirschaft. Wie bereits beschrieben, eignen sich auch pflanzliche Abfälle, um Energie zu erzeugen. Biokraftstoff wird vor allem aus Raps hergestellt. Holz wird oft zur Beheizung von Gebäuden verwendet und mit Biogas wird in Blockheizkraftwerken Strom und Wärme erzeugt.
Aber einige Landwirte bauen immer mehr Pflanzen an, die sofort nach der Ernte in der Biogas-Anlage landen. Damit diese Pflanzen angebaut werden können, werden teils Naturflächen in Äcker umgewandelt – dort beheimatete Tiere und Pflanzen verlieren damit aber ihre Lebensräume. Durch den einseitigen Anbau solcher Energiepflanzen wird es auch für manche Tierarten schwer, geeignete Lebensbedingungen zu finden.
In manchen Gebieten stehen zudem nicht genügend Ackerflächen zur Verfügung: So werden mitunter Flächen für Energiepflanzen in Anspruch genommen, die zuvor für den Anbau von Nahrungs- und Futterpflanzen genutzt wurden.
Das hat zur Folge, dass noch mehr Naturflächen wegfallen.
Wenn diese Verdrängungsprozesse stattfinden, dann ist die Energiegewinnung aus dieser Biomasse kritisch zu hinterfragen. Auch ethisch-moralische Gründe werden von Kritikern ins Feld geführt: Wie ist es zu vertreten, dass Lebensmittel wie Raps oder Mais verfeuert werden, während Menschen in manchen Ländern an Hungersnöten sterben?
Werden zur Energieerzeugung hingegen Pflanzen-Abfälle, Holzreste, Rasenschnitt oder Stroh verwendet, schont das zum einen Umwelt und Klima und ruft zum anderen wohl keine Kritiker auf den Plan.
Förderung für Biomasse-Anlagen.
Das Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle fördert folgende Anlagen zur Verfeuerung fester Biomasse in Bestandsgebäuden:
- Kessel zur Verfeuerung von Holzpellets und Holzhackschnitzeln
- Holzpelletöfen mit Wassertasche
- Kombinationskessel zur Verfeuerung von Holzpellets bzw. Holzhackschnitzeln und Scheitholz
besonders emissionsarme Scheitholzvergaserkessel
Pelletöfen (Warmluftgeräte) sind hingegen nicht förderfähig.
Umfangreiche Informationen zum Thema bieten unter anderem die Internetseiten der Agentur für Erneuerbare Energien, der EnergieAgentur NRW und die Seite “Biomasse – ein Gebot der Nachhaltigkeit.”