Das Potenzial von Bioenergie für den Ausstieg aus Gas und Öl

Shownotes

Die Ingenieurwissenschaftlerin und Professorin Daniela Thrän vom Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung in Leipzig ist Expertin für die Nutzung von Bioenergie. Seit einigen Monaten ist sie außerdem Sprecherin des bundesweiten Forschungsverbunds für Erneuerbare Energien. Unter welchen Voraussetzungen ist Heizen mit Holz nachhaltig? Wie kann Biogas so erzeugt werden, dass es andere Erneuerbare sinnvoll ergänzt? Über diese Fragen spricht Pia Grund-Ludwig, Chefredakteurin des Gebäude Energieberater mit Daniela Thrän.

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00:00:17: Gebäudewende – Ein Podcast des Gebäude-Energieberater im Gentner Verlag. Hintergrund und Meinung rund um die Wärmewende im Gebäudebereich. Wir sprechen mit Fachleuten über Quartiers- und Gebäudekonzepte, die Neubauten und Gebäudebestand tauglich machen für den Klimawandel. Und es geht um Ideen, Lösungen, Produkte und Forschungsansätze für klimafreundliches Wohnen. Unser Thema heute: Das Potenzial von Biomasse für den Ausstieg aus Gas und Öl. Die Ingenieurwissenschaftlerin und Professorin Daniela Thrän vom Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung in Leipzig ist Expertin für die Nutzung von Bioenergie. Seit einigen Monaten ist sie außerdem Sprecherin des bundesweiten Forschungsverbunds für Erneuerbare Energien. Unter welchen Voraussetzungen ist Heizen mit Holz nachhaltig? Wie kann Biogas so erzeugt werden, dass es andere Erneuerbare sinnvoll ergänzt? Über diese Fragen spricht Pia Grund-Ludwig, Chefredakteurin des Gebäude Energieberater, mit Daniela Thrän.

00:01:17: Pia Grund-Ludwig: Hallo, Frau Thrän. Ich grüße Sie. Schönen guten Tag.

00:01:20: Daniela Thrän: Guten Tag.

00:01:21: Grund-Ludwig: Frau Thrän. Ich würde Sie gerne kurz vorstellen. Sie befassen sich ja schon seit über 20 Jahren mit dem Thema Bioenergie. Was ist denn Ihre persönliche Motivation bei diesem Thema?

00:01:30: Thrän: Bioenergie gibt es schon sehr lange und es hat in den letzten Jahrzehnten einen deutlichen Wandel vollzogen. Und was mich persönlich fasziniert hat, ist zum einen die Vielfalt der Möglichkeiten, wo man es überall einsetzen kann, in der Wärme, im Strom, im Verkehr, auch in Verbindung mit Chemikalien und neuen Rohstoffen. Und das Zweite ist, dass es eine starke lokale Verankerung hat. Bioenergie wird ganz häufig von mit Ressourcen vor Ort gewonnen und da ergeben sich aus meiner Sicht sehr vielfältige und auch interessante Möglichkeiten, nicht nur für die Energie, sondern auch für das, was vor Ort passiert.

00:02:07: Grund-Ludwig: Ich würde mich jetzt gerne mit Ihnen vor allem unterhalten über zwei Themen. Über das Heizen mit Holz und über das Heizen mit Biogas. Können Sie noch einmal kurz erklären, warum das Heizen mit Holz aus ihrer Sicht aus ökologischen Gründen überhaupt sinnvoll ist und warum man nicht besser baut mit dem Holz anstatt es in den Ofen zu stecken?

00:02:25: Thrän: Also Heizen mit Holz, da wird ja die Energie, die vom Sonnenlicht gespeichert ist, wieder freigesetzt und man hat relativ einfachen Zugang zu Wärme. Holz wächst nach, wächst nicht so schnell nach und ist als Rohstoff begrenzt. Deswegen muss man schon schauen, welches Holz man verheizt. Bäume wachsen in vielfältigen Formen und wenn man sie verarbeitet, zum Beispiel zu Brettholz, aber auch zu anderen Produkten, dann gibt es immer Reststoffe und die Reststoffe sind erheblich. Das kann ungefähr die Hälfte am Ende des Nutzholzes sein aus der Forstwirtschaft und aus der Holzverarbeitung. Und diese Nebenprodukte aus der Holzverarbeitung zu verheizen, das ist auf jeden Fall ein ökologisch sinnvoller Bereich, weil es die Wertschöpfungskette verbessert und die den Energiegehalt einfach nutzt, den es da gibt. Das sollte auch der Hauptbereich sein, wo man Holz zum Heizen nutzt und andere Bereiche eben, wie zum Beispiel Stammholz, sollte in erster Linie stofflich genutzt werden.

00:03:29: Grund-Ludwig: Es hat sich ja in den letzten Wochen noch mal eine heftige Diskussion um das Thema Heizen mit Holz ergeben. Das Umweltbundesamt ist dafür, das Heizen mit Holz deutlich herunterzufahren aus Gründen der Feinstaubbelastung. Wie sehen Sie das?

00:03:43: Thrän: Also bei Heizen mit Holz gibt es zwei Aspekte, die wichtig sind. Das eine ist, welches Holz nimmt man, habe ich gerade schon etwas zugesagt. Und das zweite ist: Wie nutzt man es? Und da hängt es davon ab, für welche Art von Holz-Heizung man hat. Und es gibt Holz-Heizung, die eben zum Teil noch eine hohe Feinstaub Problematik haben. Es gibt aber inzwischen auch Katalysatoren mit denen man eine relativ saubere Holzverbrennung hinbekommen kann. Und es gibt übrigens auch vom Umweltbundesamt Holzöfen mit dem Blauen Engel, wo man genau diese Feinstaub-Problematik nicht so sehr hat. Gleichwohl gibt es immer Probleme mit Feinstaub. Das hat auch was damit zu tun, wie diese Holzverbrennung stattfindet. Und wenn man nach vorne schaut und fragt wie soll das denn eigentlich in Zukunft aussehen, das Heizen mit Holz? Da wäre unsere Meinung immer erstens weniger und Holz heizen mit Holz immer dann oder zusammen mit anderen Erneuerbaren und immer dann, wenn die nicht so gut zur Verfügung stehen. Zum Beispiel gerade im Winter, wenn es sehr kalt ist und vielleicht die Wärmepumpe nicht alles schafft, also einen großen Systemnutzen zu erzeugen und zweitens in modernen Holz-Heizung-Systeme, die eben für niedrige Feinstaubbelastung sorgen.

00:04:54: Grund-Ludwig: Das heißt, das Thema Feinstaub ist für Sie vor allem ein Problem älterer Anlagen?

00:04:59: Thrän: Nein, das ist nicht zwingend ältere Anlagen. Man muss einfach darauf achten, wenn man sich eine Anlage anschafft, was es für eine Feinstaub-Qualität hat. Ältere Anlagen haben häufiger Probleme mit Feinstaub. Aber auch heute, wie gesagt, gibt es Anlagen mit blauen Engel und es gibt Anlagen ohne blauen Engel. Und da ist schon ein Unterschied dabei.

00:05:18: Grund-Ludwig: Wie nachhaltig ist denn das Heizen mit Pellets? Kommen die aus Deutschland in der Nähe oder werden die importiert?

00:05:24: Thrän: Holzpellets gibt es in unterschiedlichen Qualitäten. Und die Holzpellets, die in Holz-Heizung gehen, das ist eine besonders gute Qualität, eben auch, um zum Beispiel eine niedrige Feinstaubbelastung zu sicherzustellen. Diese Holzpellets kommen häufig aus Deutschland und Europa, während zum Beispiel Industriepellets, die dann eher in größere Anlagen gehen, vielfach auch von weiter weg kommen, beispielsweise auch aus Nord- und Südamerika. Gleichwohl kann es auch sein, dass Holzpellets importiert werden. Und hier ist die Frage: Wie nachhaltig ist das? Wieder die Frage Was ist es für ein Rohstoff, der genutzt wird? Häufig sind Holzpellets gepresste Sägespäne, also sogenannte Nebenprodukte der Säge-Industrie. Und dann haben sie von der Herkunft eine gute Nachhaltigkeit. Wenn man natürlich Bäume fällt und die dann zu Pellets vermahlt, dann ist es schwieriger. Also das ist auch hier die zentrale Frage. Es kommt dann noch die Frage dazu: Wie wird es transportiert, wie wirkt eigentlich so ein Transport, jetzt sage ich mal zum Beispiel so eine CO2-Bilanz von so einem Holzpellet? Und da kann man aber sagen, das spielt eigentlich nicht so eine große Rolle. Die Holzpellets werden, wenn sie transportiert werden, in der Regel mit dem Schiff transportiert. Also geht es eher um Be- und Entladen. Sprich, wichtig für die Nachhaltigkeit ist und bleibt die Frage Welches Holz wird eingesetzt?

00:06:43: Grund-Ludwig: Jetzt werden ja im Moment auch durch die Förderung sehr viele Pellet-Heizungen installiert. Welche Menge an Pellets steht denn in Deutschland aus einheimischer nachhaltiger Produktion in Zukunft zur Verfügung?

00:06:54: Thrän: Also wenn man sich die Gesamtmenge von dem anschaut, was an Holz zum Heizen verwendet wird, ist der Pellets-Markt immer noch ein relativ kleiner. Also wir reden in Deutschland von in Summe um die 10 Millionen Holz-Heizungen und die Pelletheizungen liegen da eher so im Hunderttausender Bereich. Und insofern ist auch die Frage, wie viel ist da jetzt genau zur Verfügung, ein bisschen schwierig zu beantworten. Man kann sagen, dass die Pellets-Ströme in Europa für den Bereich Heizung weitgehend ausgeglichen sind. Das heißt, ein Teil kommt dann auch zum Beispiel aus Österreich. Es gehen zum Teil auch Pellets nach Italien. Also da gibt es Handelsströme in Europa, die aber relativ ausgeglichen sind für den Heizungsbereich.

00:07:42: Grund-Ludwig: Und wie energieaufwendig ist die Herstellung dieser Pellets, wie muss man sich das vorstellen? Was kommt da rein? Steckt da viel Chemie drin, zum Beispiel?

00:07:49: Thrän: Also Pellets sind ein Naturprodukt, steckt keine Chemie drin, sondern es sind eben Sägespäne, die gepresst werden in Pressen, die ursprünglich aus der Futtermittelproduktion kommen. Deswegen sie auch die Holzpellets gar nicht so anders aus als das Hasen Futter, was sie im Zoohandel kaufen können. Also es wird hauptsächlich mit Energie gepresst, es wird ein bisschen Wasser dazugegeben, damit es eben gut gebunden ist. Und der Aufwand für dieses Pressen, der liegt verglichen mit dem Energiegehalt von so einem Pellet im Prozentbereich. Es kann sich wieder, wie gesagt, auch wieder ändern, wenn ich die Sägespäne nicht vorliegen hätte, sondern die eben extra mahle, dann hätte ich zusätzlichen Aufwand. Und auch, wenn man zum Beispiel die das Holz noch trocknen müsste, wär's zusätzlicher Aufwand. Aber bleiben wir mal bei dem Basis Fall, Holzpellets aus Säge-Nebenprodukten. Da geht es dann vor allen Dingen ums Pressen.

00:08:48: Grund-Ludwig: Frau Thrän. Sie sind erst seit einigen Monaten auch Sprecherin des Forschungsverbunds Erneuerbare Energien. Woran wird denn im Bereich Holz-Heizungen derzeit geforscht, um den Einsatz von Holz und Pellets nachhaltiger zu machen?

00:09:00: Thrän: Also im Forschungsverbund Erneuerbare Energien machen wir natürlich ganz unterschiedliche Forschung. Und es geht bei der Frage Holzpellets auch immer viel um die Frage Wie kann eigentlich die Wärmewende gut funktionieren? Und da geht es natürlich nicht nur um die Heizung, sondern es geht auch darum, wie ist die Heizung im Haus eingebunden und wie gut bekommt man zum Beispiel mit Gebäudesanierung voran, dass der Heizenergiebedarf sinkt? Und so weiter. Also da hat der FVEE eine große Bandbreite an Forschungsfragen. Wenn Sie jetzt aber noch mal fragen Woran forscht man eigentlich, damit das mit den Holzpellets nachhaltiger werden kann, da würde ich sagen, gibt es zwei interessante Forschungsbereiche, wo auch noch viel zu tun ist. Das eine ist die Frage: Muss Holz oder sollte sollten Holzpellets künftig nicht auch stärker einfach aus anderen Reststoffen gewonnen werden? Und inwieweit kann man eben zum Beispiel ja auch Hölzer, die schon mal in Nutzung waren, möglicherweise in Brennstoffe, Pellets oder andere Brennstoffe, verwandeln, die man einsetzen kann? Inwieweit kann man vielleicht auch zum Beispiel Stroh oder andere Rohstoffe damit einsetzen? Also das ist eine Frage, die Erweiterung der Rohstoffbasis, immer mit dem Ziel natürlich trotzdem eine saubere emissionsarme Verbrennung zu erhalten. Und die zweite Frage ist, wie man eigentlich sicherstellt, dass Holz, wenn das eben gerade vielleicht nicht aus Deutschland kommt, auch in dem Sinne nachhaltig gewonnen wurde. Und da gibt es Zertifizierungssysteme, die haben sich so in den letzten 5 bis 10 Jahren entwickelt im Bereich der Biokraftstoffe, wo also quasi immer gefordert wird, ich muss zeigen, dass ich da, wo ich den Rohstoff gewonnen habe, eine gute Land- und Forstwirtschaft hatte, dass das auch jetzt keine besonders sensiblen Gebiete waren für zum Beispiel Kohlenstoff-Haushalt wie Moorgebiet oder Hoch-Biodiversitätsgebiete, also dass auch die Landnutzung sich nicht verändert hat. Das sind klassische Aspekte, die man in der Zertifizierung nachweist und dann, dass man über den ganzen Lebensweg eben auch einen entsprechenden Mindestbeitrag zum Klimaschutz sicherstellt. Denn Klimaschutz ist natürlich ein zentrales Ziel, warum diese Heizsysteme auch genutzt werden.

00:11:22: Pellets und Holz für Heizungen sind nachwachsende Rohstoffe. Aber ist ihre Verwendung zum Heizen nachhaltig? Welche Rolle dabei Zertifikate künftig spielen erläutert Daniela Thrän.

00:11:33: Grund-Ludwig: Sie haben das als Forschungsthema beschrieben. Gibt es denn diese Zertifikate für Pellets schon?

00:11:39: Thrän: Also es gibt, es gibt für Pellets Zertifikate erstmal, die sind aber eher technischer Natur bisher, das sind die sogenannten DINplus Zertifikate, wo es eben darum geht, dass die Anlagen auf diese speziellen Pellets so optimiert wurden, dass man eben eine effiziente, saubere und umfassende Verbrennung hat. Was die Herkunftsaspekte angeht, gibt es freiwillige Systeme. Die werden insbesondere zurzeit noch in anderen europäischen Ländern genutzt und zwar einfach vor dem Hintergrund, dass ja in anderen Ländern außerhalb von Deutschland vielfach Pellets auch in ehemaligen Kohlekraftwerken eingesetzt werden, um da eben schnell Kohle zu ersetzen. In Deutschland ist das keine Option, die aktiv verfolgt wird. Aber gleichwohl gibt es eben aus diesen Erfahrungen zum Beispiel in den Niederlanden schon deutlich mehr Aktivitäten rund um solche Pellet-Zertifizierungen.

00:12:33: Grund-Ludwig: Sie sprechen gerade das Thema Kohlekraftwerke an. Wäre denn ein Hochfahren der Befeuerung mit Pellets auch eine Option, um mit Deutschland schneller aus der Kohleverfeuerung aussteigen zu können?

00:12:43: Thrän: Also man muss dazu zwei Dinge wissen. Erstens, die Kohlekraftwerke können jetzt nicht einfach mal so auf Pellets umgestellt werden, die können ein bisschen Pellets zufeuern. Aber wenn man das wirklich machen wollte, müsste man die schon umbauen, einfach die ganze Zuführung des Rohstoffs und so weiter anpassen. Das sind erhebliche Investitionen und da muss man sich natürlich gut überlegen, ob es für die auch eine entsprechende Perspektive gibt. Wenn wir uns anschauen, wie viel Holz in Deutschland generell ja sozusagen nachwächst und auch was da bereits genutzt wird, ich hat es gesagt, wir haben ungefähr eine ausgeglichene Holznutzung. Mal wird ein bisschen importiert, mal ein bisschen exportiert, aber im Großen und Ganzen nutzen wir das Holz, was nachhaltig nachwächst in Deutschland relativ umfänglich. Wenn man jetzt weitere Nachfrage da etablieren würde, dann wäre das, was ja mit so Kohlekraftwerken wäre, dann wären das voraussichtlich vor allem Import-Pellets. Warum? Weil die Kohlekraftwerke selbst ja schon meistens strategisch günstige Standorte haben, wie zum Beispiel eben in der Nähe von Häfen. Und weil solche großen Mengen eben so ohne Weiteres jetzt aus heimischen Verfügbarkeiten nicht generiert werden können, sprich werden, würden uns auf dem Weg in eine starken Import von Holzpellets auf den Weg machen. Und da ist schon die Frage, ob das dauerhaft nachhaltig ist. Das heißt, ich persönlich bin der Meinung, dass wir diese Investitionen in den Umbau von Kohlekraftwerken nicht tätigen sollten, sondern dafür lieber mehr Wind und Sonne bauen sollten und die Energie nutzen sollten zu überlegen, wie man denn vielleicht auch die Heizsysteme in den Häusern, die Holz-Heizsysteme so gestaltet, dass sie noch einen besseren Beitrag zur Energiewende liefern können.

00:14:31: Grund-Ludwig: Aber von den in Deutschland verfügbaren Mengen ist man bei Holz und Pellets am Limit, habe ich Sie da richtig verstanden?

00:14:37: Thrän: Also in Summe ist es sehr schwierig, das getrennt anzuschauen. Aber wenn man sich anschaut, was wird in Summe an Holz eingeschlagen, was wird genutzt? Das ist ungefähr das, was nachwächst.

00:14:49: Grund-Ludwig: Gut, dann würde ich gerne noch auf das Thema Biogas kommen. Können Sie uns da mal Überblick geben, wie viel Biogas derzeit in Deutschland erzeugt wird und was nachhaltig möglich wäre?

00:14:58: Thrän: Also wenn man sich Biogas anschaut, dann reden wir über einen ganz anderen Rohstoff, nämlich über feuchte Materialien wie ja Gras, Silage und Maisilage, Bioabfall und vor allem auch eben die Exkremente aus der Tierhaltung. Und diese Rohstoffe werden in gegenwärtig etwa 9000 Biogasanlagen eingesetzt und das Biogas wird typischerweise im Rahmen des Erneuerbare Energien Gesetzes verstromt, das heißt Strom in Blockheizkraftwerken gewonnen und Wärme ist ein Nebenprodukt hier. Es gibt eine kleine Menge an Biogas, die auch als Biomethan aufbereitet wird und ins Erdgas Netz eingespeist wird. Das ist aber im Moment wirklich noch ein relativ geringer Teil. Wenn man sich jetzt anguckt, über welche Mengen reden wir da? Also erst mal was den Einsatzstoff angeht, kann man sagen 25 Prozent dessen was an Energie in so einer Biogasanlage geht, also 1/4 das ist Gülle und sind Reststoffe. Und die anderen 3/4 sind Energiepflanzen. Das sind zum Teil Maissilagen, aber eben auch Grassilagen und zum Teil auch andere Energiepflanzen. Und die, wie gesagt die Wärmenutzung ist dann eben erfolgt dann in erster Linie im ländlichen Raum, in Nahwärmenetzen als Koppelprodukt von der Stromerzeugung.

00:16:24: Nachhaltige Biomasse darf die Böden nicht auslaugen und sollte Biodiversität fördern. Wie das mit dem Anbau von Energiepflanzen besser gelingen kann erläutert Daniela Thrän.

00:16:35: Grund-Ludwig: Beim Thema Mais in der Biogas-Produktion hatten wir das Thema, das Mais hat ja einen sehr hohen Wasserverbrauch hat und in Monokulturen angebaut wird. Ist es denn aus Ihrer Sicht wirklich sinnvoll und ökologisch nachhaltig?

00:16:48: Thrän: Also ist Mais nachhaltig, Sie haben schon genau die richtigen Punkte gefragt. Es geht genau darum, wo man es anbaut. Es gibt Regionen in Deutschland, da ist Mais tatsächlich eher eine Erweiterung der Fruchtfolge, dass es so insbesondere, sage ich mal, in Ostdeutschland hier und da der Fall, wo wir ansonsten eben noch engere Fruchtfolgen hätten. Ansonsten ist es aber ein eine Kultur, die den Vorteil hat, dass sie sehr viel Biomasse produziert. Deswegen ist sie auch so attraktiv für Biogasanlagen oder auch als Viehfutter. Aber auf der anderen Seite eben durchaus erheblichen Ressourcenverbrauch hat. Ist das nachhaltig? Da würde ich sagen, man muss so ein paar Punkte anschauen. Wie sieht es aus mit dem Klimaschutz? Also man erreicht dadurch, dass man relativ viel Energie in den Anbau steckt, jetzt keine komplett Klimaneutralität. Wenn man sich anschaut, wie sich das auf Biodiversität, Bodenfruchtbarkeit und so weiter auswirkt, dann ist es immer nötig, nochmal die lokalen Randbedingungen anzuschauen. Wenn man allerdings sagt, wir haben nur eine begrenzte Fläche und möchten da so viel Energie wie möglich drauf ernten für Bioenergie, dann ist es eine relativ günstige Kultur, weil es einfach einen hohen Flächenertrag hat. Vielleicht ein Aspekt, den man bei Biogasanlagen, und der ist da ganz anderes als bei bei Holz-Heizungen, noch hervorheben muss. Dieses Bio, die Biomasse wird da vergoren, das heißt, man erhält das Biogas als eine Mischung von Methan und CO2, das man dann energetisch nutzt. Es bleibt aber auch ein Gärrest zurück und dieser Gärrest hat noch relativ viele Nährstoffe und hat auch noch ordentlich Faseranteile und so weiter, die für die Bodenqualität günstig sind. Das heißt ein Teil der der Materie geht zurück in den Kreislauf als Dünger, dann entsprechend auf die Äcker. Und damit hat man bei Biogas so ein bisschen so'n doppelten Nutzen. Wenn man sich jetzt fragt: Haben wir in Zukunft die Möglichkeit, noch Mais in großen Mengen anzubauen, wäre ich da eher skeptisch. Denn wie gesagt, wir haben eigentlich da in Fragen einer besseren Landwirtschaft eher Nachholbedarf und auch Nachholbedarf aufgestaut in den letzten Jahren. Es gibt größere Nachfrage nach Lebensmitteln und insofern ist es sicher sinnvoll, diesen Mais schrittweise zu ersetzen durch Reststoffe und Abfälle, auf jeden Fall, aber vielleicht auch durch ökologisch günstigere Substrate. Da gibt es ein Beispiel, was so in den letzten Jahren auch schon im Markt etabliert wurde. Das ist die durchwachsene Silphie, die ist eine mehrjährige Kultur, blüht lange, hat also relativ viele ökologisch günstige Nebeneffekte. Dass es so eine Kultur, die da günstig ist, man kann auch über Zwischenfrüchte reden oder über wild Wildblüh-Mischungen, die auch interessant sind. Bei allem muss man allerdings sagen, das kostet immer mehr Geld und man müsste sich eben einigen, wer bereit ist, diese Zusatzkosten zu übernehmen.

00:19:46: Grund-Ludwig: Das heißt, im Moment wird vor allem Mais verwendet, weil er billig ist?

00:19:50: Thrän: Genau, weil er einen hohen Flächenertrag hat. Und jetzt vielleicht noch ein Hinweis. Es ist schon vorgesehen, im Rahmen der Biogas-Produktion, dass der maximal zulässige Anteil an Mais in den Biogasanlagen stetig abzunehmen hat, dass der sogenannte Maisdeckel. Also man schaut da schon, dass das eher weggeht von der Monokultur. Aber wie gesagt, das ist nichts, was der Markt selber regelt, weil einfach, Sie haben gesagt, der Mais ist billig oder man kann auch sagen, er hat eben einfach einen hohen Energieertrag.

00:20:18: Grund-Ludwig: Gibt es denn da auch Flächenkonkurrenz zur Nahrungsmittelproduktion, jetzt nicht nur deutschlandweit betrachtet, sondern weltweit?

00:20:24: Thrän: Also so eine Mais-Produktion mit Biogas, das ist außerhalb von Deutschland nicht in dem Maße verbreitet, wie wir das hier haben. Da gibts historische Gründe, weil es einfach in vielen Ländern, aber insbesondere auch in Deutschland, eine starke Agrar-Überproduktion gab vor 15 Jahren und man damals diesen Ansatz mit den nachwachsenden Rohstoffen hier sehr forciert hat. Also wenn man sich jetzt fragt global gibt es da jetzt große Maisproduktionen? Das ist eher nicht der Fall. Was man aber sagen muss ist, dass jetzt gerade vor dem Hintergrund auch des Ukrainekriegs und der wirklich der Nahrungs-, Ernährungskrise, mit der wir absehbar konfrontiert sind, da natürlich eine Konkurrenz besteht. Es ist im EEG so, dass man für seinen Strom eine fixe Vergütung bekommt und, dass der Rohstoff durchaus einen erheblichen Einfluss hat auf die Gestehungskosten, das heißt bei steigenden Rohstoffkosten dann auch die Vergütung nicht mehr besonders auskömmlich ist. Insbesondere wenn man noch, sage ich mal, eher eine ältere Biogasanlage hat, die quasi den Strom einfach ins Netz einspeist. Da ist dann der Einspeisetarif fix, wenn der Strom flexibel bereitgestellt wird, das heißt auch mit hohen Strompreisen, dann auch mehr Einkommen generiert, dann kann das schon eher sein, dass es da auch zu Konkurrenzen kommt.

00:21:49: Grund-Ludwig: Können Sie mal ein bisschen erläutern, wie hoch denn die Potenziale für Strom und Gas aus Biomasse überhaupt sind?

00:21:55: Thrän: Also man kann grob sagen, es gibt eigentlich so ein bisschen zwei Arten von Biomasse-Potenzialen. Das eine sind die Reste und Abfallstoffe. Da gehören wie gesagt Stroh zum Teil dazu, Gülle, aber auch Rest, Reststoffe aus der Forstwirtschaft, Bioabfall, industrielle Reststoffe, Biertreber. Wir haben es mal zusammengezählt, wir sind auf 93 verschiedene Fraktionen gekommen, von denen haben wir 77 spezifiziert. Und wenn man das alles zusammenbringt, dann kommt man auf ungefähr 1000 Petajoule Biomasse. Das wäre adäquat zum Primärenergiebedarf, das sind ungefähr, wenn man davon ausgeht, dass wir doch noch ein bisschen Energie sparen schaffen in Deutschland sind das ungefähr 10 Prozent. Und jetzt können Sie die Frage stellen Wofür will man die einsetzen? Für Strom, für Wärme oder für Kraftstoff? So, das ist so erst mal das, was man, sag ich mal biophysikalisch als Potenzial feststellen kann. Darüber hinaus gibt es die Frage In welchem Umfang haben wir Ackerflächen verfügbar, um darauf eben Energiepflanzen anzubauen? Aktuell sind es in Deutschland vor allen Ackerflächen für Mais und auch für Raps für Biodiesel. Und da ist die Frage, ob diese Ackerflächen künftig in dem Maße zur Verfügung stehen oder ob man nicht eher Richtung Zwischenfrüchte, zum Beispiel Zwischenfrüchte baut man quasi zwischen den Kulturen an und hätte damit kein in dem Sinne Ackerflächenbedarf, wenn man in die Richtung gehen würde. Das wären aber erst mal niedrigere Mengen. Wenn man jetzt erst mal konservativ ist und sagt, wir sprechen jetzt mal über diese 1000 Petajoule, diese 10 Prozent, die langfristig auf jeden Fall verfügbar sind. Dann ist ja die Frage, wo geht das hin? Geht das in Strom, Wärme oder Kraftstoff? Dazu haben wir uns in Modellen angeschaut, was eigentlich auch längerfristig am konkurrenzfähigsten ist. Und für die Konkurrenzfähigkeit ist immer die Frage entscheidend: Was können eigentlich die anderen erneuerbaren Energien? Und im Bereich Strom ist es schon so, dass wir mit Wind und Sonne erst einmal prinzipiell günstige Alternativen zur Verfügung haben. Das heißt, es geht da künftig vor allen Dingen wirklich darum, Strom bereitzustellen, wenn es eben lange dunkel und windstill ist, wenn die Sonne nicht scheint und der Wind nicht weht. Bei Wärme ist es in der Perspektive im Gebäudebereich gar nicht so viel anders als bei modernen Systemen. Also wir sehen, anders werden heute hauptsächlich Wärmepumpen eingebaut. Und auch hier ist die Frage, was passiert eigentlich, wenn es eben kalt ist, wenig Strom zur Verfügung steht und damit auch die Wärmepumpe Probleme kriegt? Und hier ist es erst mal von der Systemdienlichkeit eigentlich am günstigsten mit auch kleinerem KWK-Systemen Bioenergie als Stabilisator im Netz zu haben, die dann Wärme und Strom produzieren. Da sind auch verschiedene sogenannte Hybridlösungen sind in der Entwicklung und kommen da auch gut voran. Und wenn es 100 Prozent erneuerbar sein soll, dann sind diese gerade Hybridlösungen Sonne plus Biomasse oder Sonne, Wind und Biomasse oder vielleicht auch Geothermie. Das sind die attraktiven Lösungen. Das erkläre ich jetzt alles deswegen so ausführlich, weil man damit auch sieht, man kann jetzt nicht genau sagen x Prozent oder y Prozent, das sind die Vorstellungen von der Zukunft, dass man mit der Biomasse, ich sage mal die oder mit der Bioenergie, mit diesen 10 Prozent die letzten Meter machen muss. Im Bereich Verkehr, im Bereich Prozesswärme sind die Alternativen schwieriger, Prozesswärme gerade hoch, Temperatur in der Industrie. Da kann es je nach auch vorliegendem konkreten Verfahren sinnvoll sein, Biomasse einzusetzen. Das kann im Bereich Stahlwerke sein, das kann im Bereich Keramik sein. Da muss man aber immer genau schauen, wie es eigentlich aussieht. Und im Verkehrsbereich ist natürlich zum Beispiel die Frage: Wie sollen eigentlich die Flugzeuge in einem klimaneutralen System angetrieben werden? Flugzeuge werden noch sehr lange Kohlenwasserstoffe brauchen. Flugzeug lebt 36 Jahre. Das heißt, die Flugzeuge, die wir heute am Himmel sehen, die sehen wir voraussichtlich auch noch unter klimaneutralen Bedingungen. Und da wäre auch noch ein Einsatzbereich, wo natürlich Bioenergie interessant ist. Das heißt in Summe: wo, wie viel kann man für Strom und Wärme sehen? Wärme als relativ stabile Nachfrage. Also ich hätte noch einen Bereich vergessen. Natürlich kann man nicht davon ausgehen, dass alle Häuser jetzt gleichzeitig in gedämmten Standard übergehen. Bei manchen Häusern lohnt sich es einfach nicht mehr. Auch auf dem Land gibt es ja da sehr unterschiedliche Situationen. Und das sind natürlich Bereiche, wo man eben auch mit Holzenergien auch langfristig eben noch sehr gut den Klimabeitrag liefern kann. Aber eben wie gesagt nicht in der Masse, sondern eben in den Bereichen der Häuser, wo die anderen Alternativen erstmal nicht so gut funktionieren. Also Wärme als ein bisschen wichtiger Teil, wo diese 10 Prozent Bioenergie künftig genutzt werden können. Verkehr als wichtiger Teil. Und bei Strom ist es wirklich vor allen Dingen die Flexibilität, wenn die anderen Alternativen nicht zur Verfügung stehen.

00:26:54: Grund-Ludwig: Das heißt, das wäre dann auch eine Lösung für klimaneutrale Quartiere?

00:26:58: Thrän: Genau das wäre auch eine Lösung für klimaneutrale Quartiere, dass man erstmal schaut, wie weit man mit Sonne, Wind, vielleicht auch und eben Wärme, Umgebungswärme, vielleicht auch andere Wärme kommt und die verbleibenden Bedarfe mit Bioenergie löst. Und da ist es aber gerade bei Quartieren immer wichtig, dass man idealerweise wirklich Sektor gekoppelt, Strom und Wärme bereitstellt, weil in der Regel dann, wenn die Strompreise hoch sind, bei zunehmend Wärmepumpeneinsatz natürlich auch die Wärme nachgefragt ist.

00:27:31: Grund-Ludwig: Gut. Ich würde gerne zum Schluss hier auch nochmal die Frage stellen, nach den Forschungsansätze, um zu einer nachhaltigeren Produktion von Strom und Wärme aus Biogas zu kommen.

00:27:41: Thrän: Ein wichtiger Forschungsansatz, um Strom und Wärme aus Biomasse künftig besser und systemdienlicher bereitzustellen, ist die Frage der Systemintegration von sowohl, übrigens Biogasanlagen wird mit Strom, Wärme oder auch Verbrennungsanlagen in Form von Kleinvergasermikro-Gasturbinen mit dem Ziel sowohl Strom als auch Wärme bereitzustellen und systemdienlich heißt zum Beispiel, dass man schauen muss Wie gut sind die Anlagen steuerbar, wie gut sind sie ansprechbar? Wie gut können sie in Teillastbetrieb fahren? Wie ist das System abzustimmen mit zum Beispiel Pufferspeichern, dass die Wärme auch gespeichert werden kann? Und ich gebe mal ein Beispiel für Biogasanlagen. Da können Sie zum einen sagen, ja, ich bauen größere Gasspeicher und dann kommt da eben mehr oder weniger Gas rein und dann immer wieder raus kann, wird es auch gespeist, wenn es gebraucht wird. Man kann aber inzwischen auch die Bakterien durch geschicktes Füttern dazu bekommen, dass sie flexibel das Biogas erzeugen und damit quasi auch Speicher-Volumen einsparen und es zum Beispiel auch möglich machen, dass man Biogasanlagen eher saisonal betreibt, im Winter, wenn es eben größeren Bedarf gibt, deutlich mehr Biogas bereitstellt als im Sommer, wenn bekanntlich der Energiebedarf nicht so groß ist.

00:29:07: Grund-Ludwig: Das ist ja spannend. Arbeitet man dann da mit unterschiedlichen Bakterienstämmen oder wie kriegt man die dazu, dass die mal hungrig und mal weniger hungrig sind?

00:29:14: Thrän: Nee, die Bakterienstämme, die bleiben die gleichen. Es geht da eigentlich darum, welche Menüs man ihnen vorsetzt, also wie man sie füttert. Wenn Sie auf Diät sind, dann produzieren Sie nicht so viel. Und die Kunst ist natürlich hier auch, die Bakterien brauchen immer einen gewissen Vorlauf, bis sie das dann eben auch umsetzen, dass man mit guten Wetterprognosen auch genau weiß, wann eben zum Beispiel mehr Energie benötigt wird. Das gilt übrigens auch für diese integrierten Hybridsysteme Photovoltaik und Holz-Heizung, weil da auch immer die Frage ist, wie wird eigentlich das Wetter morgen oder nächste Woche, damit ich entsprechend Speicher befüllen kann oder eben abwarte.

00:29:56: Grund-Ludwig: Meine letzte Frage an Sie wäre Sie haben jetzt noch einen Wunsch frei an die Politik zum Thema Bioenergie. Was steht denn da bei Ihnen im Moment ganz oben?

00:30:05: Thrän: Ja, mein Wunsch würde tatsächlich an die Wärmewende gehen, denn wir haben mit der Wärmewende natürlich ein sehr ambitioniertes Ziel. 50 Prozent der Wärme soll erneuerbar sein, aber damit man diese Systeme bekommt, von denen ich in den letzten Minuten gesprochen habe, da ist es nicht wichtig, 50 Prozent zu haben, sondern da ist es eher wichtig, dass man einen Teil der Gebäude wirklich 100 Prozent erneuerbar hat. Also 100 Prozent erneuerbare Systeme im Wärmebereich zu fordern ist notwendig, damit diese Systemlösungen, die wir brauchen und die auch technisch eigentlich verfügbar sind, damit wir sie tatsächlich in die Breite bekommen.

00:30:49: Grund-Ludwig: Gut. Danke Ihnen sehr, Frau Thrän.

00:30:51: Thrän: Ja, vielen Dank auch.

00:30:52: Sie hörten einen Podcast des Gebäude Energieberater. Unsere Gesprächspartnerin war die Professorin Daniela Thrän vom Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung in Leipzig. Redaktion: Pia Grund-Ludwig, Sprecher: Oliver Barner. Schnitt: Carolina Bergedieck. Bleiben Sie dran. Weitere Ausgaben unseres Podcasts unter www.geb-info.de, auf Spotify oder iTunes.

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