Gespeicherte Sonnenenergie

Eine der ältesten Kulturtechniken des Menschen ist das Feuer, also die energetische Nutzung von Biomasse. Und obwohl diese Technik bereits mehrere 100.000 Jahre alt ist, ist sie dennoch brandaktuell.

Als Biomasse bezeichnet mensch Stoffe, die durch biologische Prozesse erzeugt werden und energetisch genutzt werden können. Eine herausragende Stellung innerhalb der Biomasse haben dabei die Pflanzen, denn diese können mit Hilfe der Sonnenenergie Photosynthese betreiben. Photosynthese ist ein chemischer Vorgang, bei dem Kohlendioxid aus der Luft, Mineralien aus Erdboden und Wasser in organischen Verbindungen gebunden wird und gleichzeitig eine große Menge des für Tiere und Menschen lebenswichtigen Sauerstoffs frei wird. Gleichzeitig werden dabei große Mengen an Sonnenenergie in den Pflanzen gespeichert. Aber auch Abfallstoffe wie z.B. Gülle (dabei handelt es sich ja auch nur um verdaute Pflanzen), Klärschlamm, Grünschnitt und Biomüll werden der Biomasse zugerechnet.

Die gespeicherte Sonnenstrahlung ist es, die Biomasse aus energetischer Sicht so interessant macht: denn die in der Biomasse gespeicherte Energie steht immer zur Verfügung, auch dann, wenn gerade keine Sonne scheint und auch kein Wind weht. Bei der energetischen Biomassenutzung wird dabei nur genau so viel CO2 frei, wie vorher durch die Photosynthese gebunden wurde. Die Biomassenutzung an sich (ohne Produktion, Transport und Verarbeitung) ist also CO2-neutral.

Biomasse: eine vielseitige Energiequelle

Biomasse kann auf ganz unterschiedliche Arten verwendet werden: Holz kann mensch direkt als Stückholz verbrennen oder aber Pellets daraus pressen, aus Raps lässt sich Pflanzenöl pressen und Gülle und Stroh lassen sich zu Biogas umwandeln. Sogar Wasserstoff lässt sich aus Biomasse gewinnen, und und und… Die Liste der möglichen Quellen und Verwendungszwecke von Biomasse lässt sich beinahe beliebig fortsetzen. Kurzum: eigentlich für jeden Einsatzzweck gibt es die jeweils am besten geeignete Art von Biomasse, in manchen Fällen ist das ein sehr naturbelassenes Gut wie Stückholz, im anderen Fall ein hochverarbeitetes Produkt, wie beispielsweise BtL-Kraftstoff ((BtL: Biomass to Liquid bezeichnet einen synthetischen Kraftstoff, der durch Umwandlung in physikalischen und chemischen Prozessen aus Biomasse erzeugt hergestellt wird.)). Die richtige Auswahl der jeweils am besten geeigneten Form von Biomasse ist entscheidend, um die Biomasse so effizient wie möglich und damit ressourcensparend zu nutzen. Ein großes Problem von Energiepflanzen ist, dass diese potentiell in Flächenkonkurrenz zur Nahrungsmittelproduktion treten können. Daher ist bevorzugt solche Biomasse zu verwenden, die normalerweise als Abfall gelten würde, wie z.B. Biomüll, Gülle, Sägemehl oder Stroh. Im Vergleich zur direkten Nutzung (z.B. in Form von Solarzellen oder -kollektoren) nutzt die Biomasse einen vergleichsweise geringen Anteil der Sonneneinstrahlung. Aber die Nutzung extra zur Energiegewinnung angebauter Biomasse hat viel weitere, wichtige Funktionen, als nur den rein energetischen Gewinn: sie prägt das Landschaftsbild, ist wichtig für Wasserspeicherung und Erosionsschutz, beeinflusst das lokale Klima und bietet Aufenthalt für Tiere, um nur ein paar zu nennen.

3 Kriterien für Biomassenutzung

Bei der Nutzung der Biomasse ist die Einhaltung der folgenden drei Kriterien essentiell:

1. Die Biomasse muss umweltverträglich und nachhaltig gewonnen werden. Nachhaltig bedeutet, es dürfen jeweils nur so viele Pflanzen geerntet werden, wie im gleichen Zeitraum wieder nachwachsen, ohne dabei das Ökosystem zu schädigen. Riesige Monokulturen sind abzulehnen, denn diese laugen nicht nur die Böden aus, sie vernichten auch den wertvollen Artenreichtum. Genauso abzulehnen ist der Einsatz gentechnisch veränderter Organismen. Eine Rodung von Regenwäldern um stattdessen Energiepflanzen ((Pflanzen, die lediglich zur Energiegewinnung angebaut werden. In der Regel werden können diese Pflanzen als ganzes energetisch genutzt werden.)) anzubauen darf erst recht nicht geschehen! Aber genau letzteres ist bereits geschehen: Um an europäischen Tankstellen Biosprit zu verkaufen, wurde insbesondere in Malaysia und Indonesien Regenwald in gigantischem Ausmaß abgeholzt, um dort stattdessen Ölpalmen anzubauen. Das ist das Gegenteil von Nachhaltigkeit!
2. Auch muss die Biomasse so effizient wie nur irgendmöglich verwendet werden. Die Nutzung von Biomasse in den heutigen Automotoren oder Kraftwerken nur zur Stromproduktion ist abzulehnen, da dort gerade einmal ein Drittel der in der Biomasse gespeicherten Energie auch wirklich genutzt wird. Ganz anders sieht es bei der Verbrennung in Blockheizkraftwerken, Brennstoffzellen oder modernen Heizkesseln aus, denn diese erreichen Wirkungsgrade von knapp 100 %. Biomasse hat eine vergleichsweise geringe Energiedichte ((Energiegehalt pro kg Brenn- bzw. Treibstoff)). Das bedeutet, dass die Biomasse heimisch und dezentral produziert und genutzt werden muss, denn lange Transportwege verhageln jede Ökobilanz, Importe von Biomasse aus fernen Ländern macht energetisch keinen Sinn. Außerdem muss die Biomasse als Teil eines Ganzen betrachtet werden. So macht es nur wenig Sinn, die Ölheizung im Keller gegen eine Holzpelletheizung auszutauschen, wenn nicht gleichzeitig noch das ganze Haus gedämmt und so der Energiebedarf insgesamt gesenkt wird.
3. Bei der Verbrennung von Biomasse entstehen Schadstoffe wie Feinstaub, Stickoxide und Schwefelwasserstoff. Durch eine richtige Konstruktion der Anlagen können die Schadstoffmengen aber stark reduziert und durch Abgasfilter weiter herabgesetzt werden. Die gesetzlichen Grenzwerte müssen daher regelmäßig an den jeweiligen Stand der Technik angepasst werden. Außerdem müssen schadstoffarme Techniken wie mit Biogas betriebene Brennstoffzellen gefördert und auf den Markt gebracht werden. Einer der größten Verursacher von gesundheitsschädlichem Feinstaub sind die ganz normalen Kachel- und Kaminöfen, die in den letzen Jahren wieder stark in Mode gekommen sind. Das liegt aber zu einem großen Teil daran, dass diese Öfen falsch bedient werden. Durch einen Aufklärungskampagne über die richtige Nutzung lässt sich eine Menge erreichen.

Um ein Fazit zu ziehen: Die energetische Biomassenutzung hat sowohl Vor- als auch Nachteile. Wenn mensch sich aber Gedanken um die Minderung oder gar Vermeidung der nachteiligen Effekte macht, dann überwiegen die Vorteile bei weitem und die Biomasse kann so ein bedeutender Baustein für ein nachhaltiges, erneuerbares und dezentrales Energiesystem werden.

Diesen Artikel habe ich im Rahmen einer Artikelreihe zu den Klima- und Energiewochen 2008/09 der GRÜNEN JUGEND geschrieben und er wurde zuerst am 19.01.2009 auf der Webseite der GRÜNEN JUGEND veröffentlicht: http://www.gruene-jugend.de/themen/oekologie/519867.html ^[1]. In dieser Artikelreihe sind unter anderem noch folgende Artikel erschienen:

• Das Ende des fossilen Zeitalters ^[2] von Ann-Morla Meyer
• 100 % Erneuerbare Energien für Europa ^[3] von Ann-Morla Meyer