Strom, Wärme oder Treibstoff – Biomasse ist der vielfältigste Energieträger unter den erneuerbaren Energien. Allerdings gibt es Einwände gegen die Nutzung der Bioenergie im Übermaß. Der Energiepflanzenanbau konkurriert mit der Produktion von Nahrungsmitteln um die begrenzten Flächen, die für eine landwirtschaftliche Nutzung geeignet sind.
Darüber hinaus ist das Nutzen von Biomasse nicht zwangsläufig klimafreundlich. Werden Wälder für den Anbau von Biomasse abgeholzt, wird das zuvor darin gebundene CO2 freigesetzt. Der Klimaschutzeffekt der Biomasse ist perdu, in diesem Fall ist die Bioenergie schädlicher fürs Klima als fossile Brennstoffe.
Wie kann eine angemessene Nutzung von Bioenergie aussehen, bei der sich die Vorteile des Energieträgers entfalten, die Nachteile aber möglichst wenig zum Tragen kommen? Das hat eine Arbeitsgruppe des Akademienprojekts "Energieysteme der Zukunft", an dem drei deutsche Wissenschaftsakademien beteiligt sind, untersucht – und nun ein Positionspapier zur nachhaltigen Biomasse-Nutzung vorgelegt.
"Bei der Bioenergie geht es nicht darum, besonders viel zu produzieren, sondern das Richtige zu machen", sagt Daniela Thrän vom Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ) in Leipzig. Die Biomasse solle das Energiesystem stützen, wo andere Erneuerbare wie Wind- oder Solarenergie an ihre Grenzen gelangen.
Forscher empfehlen Agrosprit aus Abfall- und Reststoffen
Mittelfristig betreffe das aus heutiger Sicht vor allem den Kraftstoffbereich, so Thrän. "Dort ist der Einsatz von Energie aus Wind und Sonne nur eingeschränkt möglich." Die Bioenergie könne Kraftstoffe für Flugzeuge, Schiffe und Schwertransporter zur Verfügung stellen. Elektromotoren kämen dafür nicht in Frage.
Auch die hohen Temperaturen, die die Industrie zur Erzeugung und Bearbeitung von bestimmten Produkten etwa aus Metallen oder Glas ebenso wie im Maschinen- und Fahrzeugbau benötigt, könnten Bioenergieträger liefern.
Um aber Konflikte um die verfügbaren landwirtschaftlichen Anbauflächen zu vermeiden, empfehlen die Wissenschaftler vor allem Rest- und Abfallstoffe als Basis für Bioenergie. Zwischen 13 und 17 Prozent des Primärenergiebedarfs könnten diese Quellen bis 2050 abdecken. Waldholz und Agrarrohstoffe seien weniger geeignet, da die Gefahr bestehe, dass sie nicht nachhaltig erzeugt werden.
Bioenergie in Deutschland
Deutschland deckt seinen Energiebedarf etwa zu einem Zehntel mit Bioenergie. Auch weltweit ist Biomasse der größte erneuerbare Energieträger.
Wie die Bioenergie künftig eingesetzt wird, hängt aus Sicht der Forscher von politischen Entscheidungen und technologischen Entwicklungen ab. Maßgeblichen Einfluss auf die Entwicklung der Bioenergie hat demnach die Rolle der Kraft-Wärme-Kopplung bei der Energiewende, ebenso die Marktfähigkeit der flüssigen Agrokraftstoffen aus Lignozellulose sowie der Einsatz der umstrittenen CCS-Technologie.
Weil der Weltklimarat IPCC in seinen Sachstandsberichten für das 1,5-Grad-Ziel mit negativen Emissionen rechnet – also mit Maßnahmen und Technologien, um CO2 aus der Atmosphäre zu binden –, empfehlen die Forscher in ihrer Stellungnahme, das bei der Energieerzeugung aus Biomasse entstehende CO2 aufzufangen und unterirdisch zu speichern.
Die Wissenschaftsakademien plädieren also für Bioenergie mit CCS, kurz BECCS. "Bestimmte Emissionen wie beispielsweise in der Landwirtschaft sind nicht vermeidbar", sagt Gernot Klepper vom Institut für Weltwirtschaft in Kiel, der an der Untersuchung beteiligt war. Deshalb müsse man alle Optionen nutzen, um die Klimaziele zu erreichen.
Damit die Bioenergie tatsächlich dem Klima nutzt, braucht es aber – so legt es die Stellungnahme nahe – einen einheitlichen und ausreichend hohen CO2-Preis, wie er jetzt erneut von Bundesumweltministerin Svenja Schulze (SPD) ins Spiel gebracht worden ist. Auch die Treibhausgasemissionen aus der Landwirtschaft müssten künftig einen Preis bekommen.
Kritik vom Umweltbundesamt
Weil Deutschland einen Teil seines Bedarfs an Biomasse importiert, braucht es aber auch Regelungen sowie entsprechende Zertifikate, die gewährleisten, dass Biomasse nachhaltig produziert wird. "Wie bei der traditionellen Nutzung von Biomasse Nachhaltigkeit hergestellt werden kann, wird in der Stellungnahme der Akademien ausgeblendet", kritisiert Carla Vollmer vom Umweltbundesamt (UBA) das Papier. Das weltweite Potenzial der Bionenergie beziffert das UBA auf 100 Exajoule pro Jahr, was einer Verdopplung des derzeitgen Wertes entspricht.
Bioenergie auf Grundlage von Abfall- und Reststoffen kann nach UBA-Berechnungen aber nur einen geringen Beitrag zum Klimaschutz leisten. Für den Land-, Schiffs- und Flugverkehr empfiehlt die Behörde einen Mix aus Ökostrom, flüssigem Agrosprit aus Alt- und Reststoffen sowie synthetischen Kraftstoffen, die mit erneuerbaren Energien hergestellt werden.
Auch dem Einsatz von CCS-Technologien zur Speicherung und Abscheidung von CO2 erteilt Vollmer eine Absage. "Es braucht dafür ausreichend große Quellen an Biomasse, um den Aufwand für Abscheidung und Speicherung von Kohlendioxid zu betreiben. Das erschwert die Umsetzung von BECCS deutlich."
