Klimaforum Kiel (de)

Bioenergie bezeichnet die Verwendung von pflanzlichen oder tierischen Stoffen zur Erzeugung von Wärme und Strom. Das kann auf unterschiedliche Weise geschehen, beispielsweise in einer Biogasanlage, in der bei der Zersetzung der Biomasse Methan produziert wird, welches anschließend in einem Blockheizkraftwerk zur Strom- und Wärmeerzeugung genutzt werden kann. Auch beim Tanken von Biokraftstoff oder beim Heizen mit Holz wird Bioenergie genutzt.

Wird die gesamte Energiebereitstellung aus erneuerbaren Quellen betrachtet, bildet die Bioenergie hier mit mehr als der Hälfte den größten Anteil. Der größte Teil der Bioenergie wird zur Wärmeerzeugung genutzt, gefolgt von der Stromproduktion und der Herstellung von Biokraftstoffen.

Die Nutzung der Bioenergie in Deutschland ist umstritten. Die Gründe dafür sind der hohe Flächenverbrauch, die niedrige Effizienz im Vergleich zu anderen erneuerbaren Energien sowie die ökologischen Auswirkungen der intensiven Landnutzung.

Flächenkonkurrenz

Im Jahr 2020 wurden in Deutschland ca. 13% der landwirtschaftlichen Flächen für den Anbau von sogenannten Energiepflanzen, also zum Beispiel Raps und Mais, genutzt. Sie stehen in direkter Konkurrenz zur Produktion von Nahrungs- und Futtermitteln. In dem Zeitraum von 2007 bis 2014, als besonders viele Biogasanlagen in Deutschland in Betrieb genommen wurden, die unter anderem Biokraftstoffe produziert haben, wurde dieser Konflikt in der „Teller oder Tank“-Debatte diskutiert.

Für die Bioenergieproduktion genutzte Flächen stehen nicht mehr für andere Klima- und Naturschutzmaßnahmen zur Verfügung. Dazu zählen beispielsweise die Wiedervernässung von Mooren, die Ausweitung von Naturschutzgebieten zur Bekämpfung des Artensterbens und die Wiederaufforstung von Wäldern. In der Europäischen Union schränken Nachhaltigkeitsanforderungen ein, auf welchen Flächen Energiepflanzen angebaut werden dürfen. Untersagt ist beispielsweise der Anbau auf trockengelegten Mooren.

Ökologische Auswirkungen

Der Anbau von Energiepflanzen geht häufig einher mit dem verstärkten Einsatz von Dünger und Pestiziden, die negative Auswirkungen auf das Wasser und die Bodenqualität haben. Außerdem werden Mais, Raps, Fichten und andere Pflanzen zur Produktion von Bioenergie meist als Monokulturen angepflanzt, die die Artenvielfalt bedrohen und die Verbreitung von Schädlingen begünstigen.

Der Import von Bioenergie, beispielsweise in Form von Biokraftstoffen, ist unter anderem deshalb umstritten, da er zu Landnutzungsänderungen im Ausland führt. Es ist davon auszugehen, dass die Nachfrage nach Nahrungsmitteln in Deutschland und dem Exportland konstant bleibt oder gegebenenfalls sogar steigt. Die Nachfrage aus Deutschland nach Biokraftstoffen führt daher zu einer Ausweitung der Anbauflächen von Energiepflanzen im Exportland. Diese Landnutzungsänderungen verursachen neben anderen Schäden am Ökosystem zusätzliche Treibhausgasemissionen. Der Effekt wird mit dem Begriff „indirekte Landnutzungsänderungen“ beschrieben und ist auch Bestandteil von Klimamodellen.

Effizienz

Jeder Umwandlungsschritt in einer Produktionskette verursacht Verluste und bei der Produktion von Bioenergie gibt es sehr viele Umwandlungen. Die Energiepflanzen nutzen für ihr Wachstum Sonnenenergie und speichern diese in ihrer Biomasse. Anschließend werden sie beispielsweise in einer Biogasanlage weiterverarbeitet. Hier zersetzen Mikroorganismen die Biomasse und produzieren dabei Wärme und Methan. Das Methan kann nun in einem Blockheizkraftwerk verbrannt werden, um Wärme und elektrischen Strom zu gewinnen.

In einem Solarmodul wird dagegen die elektrische Spannung direkt durch die Anregung der Elektronen durch Photonen der Sonnenstrahlung erzeugt. Von der Sonnenenergie bis zur elektrischen Energie passieren viel weniger Umwandlungsschritte als bei der Bioenergie.

Obwohl auch auf diese Weise nur ca. 20% der einfallenden Sonnenenergie genutzt werden, könnte mit Solarmodulen trotzdem 40-mal mehr Energie produziert werden, als wenn die gleiche Fläche für Bioenergie genutzt würde. Solar- und Windenergieanlagen können darüber hinaus auch auf Böden betrieben werden, die für eine landwirtschaftliche Nutzung ungeeignet sind.

Zukünftige Entwicklung

Die meisten Studien gehen davon aus, dass die Erzeugung von Energie aus Biomasse in Zukunft abnehmen wird. Mit Bezug unter anderem auf die oben genannten Gründe empfiehlt auch das Umweltbundesamt, die Nutzung der Bioenergie nicht weiter auszuweiten. Der Erfolg der Energiewende sei nicht gebunden an den Ausbau der Bioenergie.