Letzte Woche veröffentlichte der NABU eine Meldung, in der er davor warnte, dass die Industrie sich zu viele Anteile der Biomasse Europas sichern wolle. Eine neue EU-Verordnung würde das ermöglichen. Im Zusammenhang damit ist auch noch immer die "Tank- oder Teller"-Debatte in vollem Gange - zu Recht, denn wenn Menschen hungern ist es nicht einzusehen, dass Feldfrüchte in Agrosprit umgewandelt werden. Biomasse soll aber noch mehr können. Man will daraus Agro-Kerosin für den Luftverkehr herstellen und mit Hilfe von Biogas-Anlagen soll sie in Methangas umgewandelt und energetisch genutzt werden. Nun verlangt also auch noch die Chemie-Industrie einen Anteil der Biomasse. Die Ansprüche sind somit riesig und es ist mit Recht zu bezweifeln ob die zur Verfügung stehende Menge diese Ansprüche erfüllen kann. Im Folgenden wird daher ein Szenario entwickelt, das auf nachhaltiger Biomasse-Nutzung basiert.

Alternative Energien
Biomasse soll für viele Zwecke zur Verfügung stehen, auch als Biogas im Verbund mit anderen erneuerbaren Energien. Sie ist aber begrenzt.

(Foto: Florian Gerlach; Originaltitel: Biogas, Photovoltaik, Wind; Lizenz: CC-BY-SA-3.0)


Der Abschied von den fossilen Energien ist notwendig

Er ist notwendig im wahrsten Sinne des Wortes, denn bis 2050 sind die CO2-Emissionen um mindestens 80% zu verringern, bis 2100 sogar um 100%, um die Erderwärmung auf 2 Grad zu stabilisieren. Wie der gerade erschiene Report der "Emissions Database for Global Atmospheric Research (EDGAR)" erkennen lässt, tragen Erneuerbare Energien offenbar zu einer Trendwende bei. Ihre Nutzung muss daher beschleunigt werden. Der Anteil der Biomasse daran ist aber sehr sorgfältig abzuwägen.

Biomasse für die Chemische Industrie

Biomasse soll Öl und Kohle ersetzen und der neue Grundstoff der Industrie werden. Große Bioraffinerien mit einem fortwährend hohen Durchsatz an Biomasse vergrößern dann die Ansprüche an Land- und Forstwirtschaft. Die Ernährungssicherheit der Armen wäre zusätzlich bedroht. Entnimmt man der Natur zuviel Biomasse, fegt man z.B. die Wälder aus, leiden auch die Artenvielfalt und die ökologischen Kreisläufe.

Der NABU befürchtet, dass die oben genannten Ansprüche ohne den Einsatz von Dünger, Pestiziden und (gentechnisch modifiziertem) Saatgut nicht zu befriedigen sind. Zwar sage die Industrie zu, sie wolle die Biodiversität schonen und selbstverständlich gelte das Motto „Food First“ und sie wolle sich vorrangig mit organischen Abfällen und Rückständen begnügen, aber aus der Sicht des Umwelt- und Naturschutzes sind organische Rest- und Abfallstoffe jedoch ebenfalls wichtige Pfeiler des Erhalts der Bodenfruchtbarkeit und der Biodiversität. Totholz wird z.B. zur Bodenverbesserung benötigt und ist auch Lebensraum und Nahrungsgrundlage vieler Insekten, die wiederum ihre ökologisch wichtigen Funktionen haben, z.B. als Nahrung für Vögel. Zielkonflikte seien unvermeidbar, doch die Diskussionen über diese Zielnutzungskonflikte müssten jetzt geführt werden, denn wenn die EU-Verordnung "Biobasierte Industriezweige" in Kraft tritt, gilt sie automatisch in allen Mitgliedsstaaten und ist nur schwer zu verändern. Dies soll ein Beitrag zu dieser Diskussion sein.

Nutzungskaskaden verbessern die Effizienz

Grundsätzlich und vorrangig ist die kaskadische Nutzung der Biomasse. Damit kann ihr Potenzial gesteigert werden:

1. Zu Beginn der Biomassenutzung steht die stoffliche Verwertung. Aus Holz werden zunächst Möbel gemacht und Häuser gebaut. Aus Reet werden zum Beispiel zunächst Reetdächer.

2. Wenn diese Produkte am Ende ihrer Nutzungsdauer angekommen sind, werden die Materialien recycelt, das heißt z.B., man verarbeitet sie zu Spanplatten oder Dämm-Material.

3. Erst wenn sich die Biorohstoffe nicht mehr stofflich nutzen lassen gehen sie in die chemische oder energetische Verwertung.

4. Ein ausreichender Teil von Biomasse muss im Kreislauf der Natur verbleiben.

Biomasse für Biogas-Anlagen

Ebenfalls letzte Woche ging das Fraunhofer Institut mit der Erklärung in die Öffentlichkeit, dass Kombikraftwerke eine hundertprozentige Versorgung mit Erneuerbaren Energien gewährleisten könnten. Einen Beitrag dazu sollen Biogas-Kraftwerke liefern. Wenn Wind- und Solarenergie ausfallen, weil es windstille Nacht ist, dann sollen sie zur Netzstabilität beitragen. Deren Anteil darf nun aber, wie soeben umfassend erklärt wurde, die natürlichen Systeme nicht überfordern und Feldfrüchte müssen ohnehin der menschlichen Ernährung vorbehalten bleiben. Nutzt man aber die Haferkörner und Maiskolben zur menschlichen Ernährung bleibt das Stroh zur energetischen Nutzung bevor die ausgefaulten Reste aus der Biogaserzeugung hochwertigen Dünger bieten. Das Kombikraftwerk wurde auch nicht ausschließlich mit Bioenergie stabilisiert, sondern ebenfalls mit methanisiertem Wasserstoff aus vorhergehender Elektrolyse und zurückgehaltenen Reserven der Windenergieanlagen. Natürlich könnte man den Wasserstoff auch unmittelbar nutzen und ihn über Brennstoffzellen verstromen.

Eine intelligente Stromversorgung beinhaltet aber auch ein Lastmanagement. Z.B. wird der Wasserstoff immer dann erzeugt, wenn viel Strom zur Verfügung steht. So ließe sich z.B.  Kühlung von Kühlschränken oder Kühlräumen so organisieren, dass das Kühlaggregat vor allem dann läuft, wenn Strom reichlich vorhanden ist. Waschmaschinen könnten ebenfalls dann laufen, wenn Strom im Überangebot ist.

Zusätzliche Einsparungsmöglichkeiten ergeben sich im Bereich der Beleuchtung. LED-Lampen kommen mit einem Bruchteil des Stromverbrauchs aus wie Glühlampen und sind noch dazu sehr viel langlebiger. Dies bedeutet wiederum, dass durch die Verwendung von LED-Lampen auch weniger Strom in der Produktion und weniger Energie im Transport gebraucht wird, eben weil sie viel länger halten. Sie sind damit ein Beispiel für effiziente Nutzung. LED-Fernseher und Computer-Bildschirme sind ähnliche Beispiele für zunehmede Effizienz und Minderverbrauch.

Weitere Mittel um die Netzspannung aufrecht zu erhalten sind Batterien und Speicherkraftwerke. Beim virtuellen Kraftwerk ist daher die Bedeutung der Biomassenutzung eher gering.

Biomasse im Verkehr

Zukünftig wird hier Elektromobilität einen immer größeren Anteil übernehmen. Die Elektrifizierung der Bahn wird voranschreiten und dass Güter auf die Bahn gehören, könnte endlich mal verwirklicht werden. Die Bedeutung des Autoverkehrs nimmt zukünftig ab, wie auch der Verkehr zu Land immer geringer wird. Computergestützte Heimarbeitsplätze und langlebigere Produkte tragen schon heute zu einer Verringerung des Verkehrs, z.B. beim abnehmenden Transport von Beleuchtungsmitteln, bei. Biologische und fair-gehandelte Produkte sind qualitativ besser und verringern somit das Müllaufkommen, weil man seltener neu kaufen muss, was wiederum weniger Fahrten für die Müllwagen und zum Einkauf bedeutet. Gegenwärtig nimmt der Verkehr zwar insgesamt zu, das ist aber vor allem Ergebnis eines viel zu hohen Umsatzes modischer Produkte. D.h. sie könnten viel länger genutzt werden, wenn die Mode es zuließe, bzw. wenn sich die Menschen weniger nach modischen Trends richten. Sinnlose Warenströme entstehen auch durch die Globalisierung. Ohne Konsum würden diese aber nicht entstehen. Ziel muss also sowohl eine regionalere Erzeugung von Gütern sein, wie auch deren langandauernde Verwendung.

Das Fahrrad ist das Verkehrsmittel welches Biomasse am optimalsten verwertet. Ein gegessener Maiskolben wird von Fahrradfahrern unübertroffen gut in Bewegungsenergie umgesetzt. Das Fahrrad nimmt darum massiv an Bedeutung zu. Kopenhagens Verhältnisse könnten Allgemeinzustand in den meisten Ländern der Erde werden.

Schiffe ließen sich als Windschiffe konstruieren. Mit Segeln, Zugdrachen oder Flettner-Rotoren angetrieben wären sie zwar langsamer, aber wesentlich sparsamer. Beispiele dafür gibt es heute schon. Z.B. verwendet Greenpeace in seiner Flotte viele Segelschiffe. Moderne Windschiffe brauchen auch keine Manschaft mehr die sich in die Wanten aufschwingt um die Segel zu bergen. Alles geht automatisch. Das Bergen der Segel übernehmen Elektomotoren. Für deren Strom sorgen Solarzellen.

Flugzeuge lassen sich größtenteils durch Solarzeppeline ersetzen. Besonders im Frachtverkehr bieten sich hier große Möglichkeiten. Aber auch im Passagierverkehr über kürzere Strecken, z.B. innerhalb Europas, sind sie brauchbar. Eine Fahrt mit einem Luftschiff von Frankfurt nach Rio wäre auch schneller als mit dem Schiff, aber natürlich langsamer als mit dem Flugzeug.

Möglicherweise würde Agrosprit seine sinnvollste Anwendung als Agrokerosin für den Antrieb des restlichen Flugverkehrs finden. Nebenbei bemerkt wird es bereits im Jahr 2025 kaum noch Kondensstreifen geben, weil einerseits die Zahl der Flüge substituiert und andererseits die Flugrouten mithilfe neuartiger satellitenbasierter Instrumente so optimiert wurden, dass fast nur noch Luftschichten durchflogen werden, deren Luftdruck, Feuchte und Temperaturverhältnisse ein Entstehen von Kondensstreifen unmöglich machen. Im Verkehrsbereich bliebe also nur der Betrieb eines massiv zu reduzierenden Flugverkehrs in dem Biomasse wohl unverzichtbar wäre.

Gerade der Bereich, in dem diese heutzutage am stärksten energetisch genutzt wird, nämlich der Verkehr zu Lande, hat viel bessere Möglichkeiten, vorausgesetzt die Gesellschaft ist bereit teilweise Abstriche bei der Geschwindigkeit im Verkehr zu akzeptieren, z.B. durch einen Umstieg auf das Fahrrad.

Biomasse nachhaltig nutzen

Es bleibt aber das Problem, dass Biomasse schwerlich alle Bedürfnisses erfüllen kann, wenn eine wachsende Menschheit US-amerikanische Verbrauchsgewohnheiten anstrebt. Dies macht deutlich, dass auch die Verbräuche zu reduzieren sind.

Befürworter einer umfassenderen Biomasse-Verwendung geben dagegen zu Bedenken, dass man auch Agrarflächen nutzen könnte um genügend Biomasse für alle möglichen denkbaren Anwendungsfälle zu erhalten. Die landwirtschaftliche Tierhaltung und der Konsum von Fleisch und Milchprodukten würde sehr viel mehr Flächen in Anspruch nehmen. Das mag richtig sein. Richtig ist aber auch, dass Fleischkonsum und der von Milchprodukten oder auch Eiern weltweit zu- statt abnimmt. Somit gerät die menschliche Ernährung von zwei Seiten unter Druck:

  • Durch die Erzeugung von nachwachsenden Rohstoffen auf dem Acker, für die "Bio"-Chemie und die Energieerzeugung
  • durch den zunehmenden Bedarf an Futtermitteln für die Tierhaltung.

Man kommt also nicht umhin auch Lebensstilfragen zu thematisieren. Zukünftig wird also auch eine wesentlich verringerte Massentierhaltung notwendig, mit der Konsequenz, dass weniger Fleisch, Milchprodukte und Eier verzehrt werden dürfen.

Zwei Grundsätze sind immer einzuhalten, wenn Biomasse nachhaltig genutzt werden soll:

1. Biomasse vom Acker dient der menschlichen Ernährung, nur die unverdaulichen Teile können in eine Biogasanlage wandern. Die ausgefaulten Reste kommen wieder auf den Acker.

2. Es muss genug Biomasse in der Natur verbleiben um die ökologischen Funktionen aufrecht zu erhalten.

So könnte es funktionieren.