Bioenergie – Energie aus organischem Material

Bioenergie bezeichnet eine Energieform, die aus Biomasse gewonnen wird. Als Biomasse gilt jegliches nachwachsendes und organisches Material wie Pflanzenteile, Holz, Stroh, Schilf, Biomüll oder Gülle.

Diese in Pflanzen gespeicherte Sonnenenergie wird in unterschiedlichen Verfahren in elektrische Energie oder in Wärmeenergie umgewandelt und kann auch zu Kraftstoff verarbeitet werden. Damit ist Bioenergie weitaus vielfältiger als andere regenerative Energien. Nach Angaben des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit wurden 2011 aus Biomasse 30,2 Terrawattstunden (TWh) Strom und 132 TWh Wärme bereitgestellt sowie 3,7 Millionen Tonnen Biokraftstoffe erzeugt.

Mit diesen Mengen sind allerdings auch schon die Grenzen der Bioenergie fast vollständig ausgereizt. Ähnlich wie die Wasserkraft bietet Bioenergie kaum noch Wachstumschancen. Zwar wird diese Energieform auch künftig eine Rolle spielen, aber die Energieversorgung Deutschlands lässt sich nicht allein aus Bioenergie bestreiten, sodass die Bundesregierung folgerichtig einen Mix aus mehreren erneuerbaren Energien forciert. Die Voraussetzungen, um Bioenergie zu erzeugen, sind äußerst günstig, da diese Energieform aus fester, flüssiger oder gasförmiger Biomasse gewonnen werden kann. Darüber hinaus ist Biomasse in Deutschland vergleichsweise leicht und praktisch zu jeder Zeit verfügbar.

Strom entsteht durch Verbrennen von Biomasse

In Kondensationskraftwerken kann feste, flüssige oder gasförmige Biomasse verbrannt und zur Stromerzeugung genutzt werden. Durch die Verbrennung wird Wasser in einem Kessel zum Sieden gebracht und Dampf erzeugt, der zu einem Überdruck in der Anlage führt und durch eine Dampfturbine in elektrische Energie umgewandelt wird. Allerdings lassen sich bei diesem Verfahren nur 35 Prozent der in Biomasse enthaltenen Energie in Strom umwandeln. Effizienter wird Bioenergie durch Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) produziert. Dabei wird die während der Stromproduktion anfallende Abwärme verwendet, um Gebäude oder gar Wohngebiete mit Wärme zu versorgen oder um Wasser zu erwärmen. Diese gekoppelte Nutzung erhöht den Wirkungsgrad der Bioenergie auf 80 Prozent und mehr.

Biomasse liefert schnell nachwachsende Energie

Aufgrund ihrer vielseitigen Einsatzmöglichkeiten ist Bioenergie besonders ergiebig und kann in Strom, Wärme oder Kraftstoffe überführt werden. Da organisches Material, also Biomasse, vergleichsweise schnell nachwächst, ist die dauerhafte Verfügbarkeit einer bestimmten Menge an Biomasse stets gewährleistet. Die Verbrennung von Biomasse reduziert zudem Festmüll, da dieser sonst in Mülldeponien landen würde.

Im Vergleich zu herkömmlichen Energieträgern wie fossilen Brennstoffen weist Bioenergie eine positive CO2-Bilanz auf, da Biomasse in der Wachstumsphase Kohlenstoffdioxid durch Photosynthese bindet, so die Luftverschmutzung verringert und dadurch erheblich zur Entlastung der Umwelt beiträgt.

Verbrennung von Bioenergie setzt Kohlenstoffdioxid frei

Allerdings ist die CO2-Bilanz der Bioenergie im Vergleich mit anderen erneuerbaren Energieformen wie Sonnen- oder Windenergie deutlich schlechter zu bewerten, da durch die Verbrennung der Biomasse Kohlenstoffdioxid freigesetzt wird. Besonders umstritten ist jedoch die Tatsache, dass Bioenergie aus Lebensmitteln oder Agrarprodukten wie Raps, Mais, Zuckerrohe, Getreide oder Palmöl gewonnen wird. Gerade die Herstellung von Biokraftstoffen hat in der Vergangenheit zur Verteuerung von Lebensmitteln geführt.

Auch wenn Biomasse ein schnell nachwachsender Rohstoff ist, kann lediglich eine begrenzte Menge an Biomasse produziert werden, da zumindest in Deutschland Anbauflächen nur in begrenztem Maße zur Verfügung stehen. Biomasse ist relativ schnell verfügbar und somit eine sichere und zuverlässige Quelle zur Strom- und Wärmeversorgung. Aufgrund ihres hohen Wirkungsgrades in gekoppelten Anlagen ist Bioenergie recht ergiebig, kann gut transportiert und gelagert werden. Allerdings lässt sich die bei der Verbrennung entstehende Wärme nur begrenzt speichern. Zwar können auch Wassertanks mit der Abwärme erwärmt werden, allerdings bleibt das Wasser nur über eine relativ kurze Dauer warm, da es die Wärme an die Umgebung abgibt.