Bioenergie

Bioenergie aus Biomasse gewinnen - Wie geht das?


Nicht nur bei der Solarenergie, auch bei der Bioenergie wird die Kraft der Sonne genutzt. Während der Wachstumsphase wandeln Pflanzen mit Hilfe der Sonnenenergie Kohlendioxid in Sauerstoff und energiereiche Kohlenhydrate um. Während sie den Sauerstoff an die Luft abgeben, benötigen sie die Kohlenhydrate für ihr Wachstum und erzeugen damit Biomasse, die als Bioenergie, und damit als erneuerbare Energie, nutzbar gemacht werden kann.

Die einfachste Form der Nutzung von Bioenergie ist die Verbrennung von Biomasse. Die dabei entstehende Wärme kann für Heizzwecke oder für die Stromerzeugung genutzt werden. Zwar wird durch die Verbrennung Kohlendioxid freigesetzt, dies ist aber nur so viel, wie die Pflanzen selbst während ihres Wachstums aufgenommen haben. Im Gegensatz zur energetischen Nutzung von Kohle oder Erdöl belastet Bioenergie die Atmosphäre nicht zusätzlich und gilt daher als CO2-neutral. Zu berücksichtigen ist bei dieser Aussage jedoch, dass beim Transport der Biomasse zum Kraftwerk und durch den Betrieb der Anlage CO2 freigesetzt wird und man daher, wenn man den Gesamtprozess betrachtet, nicht von einer 100%igen CO2-Neutralität der Bioenergie sprechen kann.

Durch die Verbrennung von Biomasse in Biomasse-Heizkraftwerken können viele Haushalte mit Fernwärme und Strom versorgt werden. Als Brennstoffe dienen dabei frische Holzabfälle aus der Forstwirtschaft, Holzpellets, Getreide oder Stroh. Prinzipiell eignet sich für die Verbrennung aber auch alles, was organisch ist, also auch Altholz (Sperrmüll), Reststoffe aus dem Altpapierrecycling oder Klärschlamm.

Haushalte ohne Fernwärmeversorgung können ebenfalls die erneuerbare Energie der Biomasse nutzen, um damit zu heizen. Hierfür eignen sich insbesondere Holzpellet-Heizungen, in denen kleine, gepresste Holzspäne verfeuert werden. Solche Pelletheizungen sind sowohl als kleine Einzelanlagen mit 6-8 kW Nennwärmeleistung erhältlich als auch als Zentralheizung mit mehreren hundert kW Nennwärmeleistung. Das Heizen mit Bioenergie macht sich vor allem bei den größeren Anlagen im Geldbeutel bemerkbar, denn der Brennstoffpreis für die Holzpellets ist geringer als für Öl oder Gas. Dieser Kostenvorteil wird sich aufgrund der zu erwartenden weiteren Steigerung der Preise für Öl und Gas in Zukunft sicherlich noch vergrößern.

Biomasse kann aber nicht nur verbrannt, sondern auch zur Erzeugung von Biogas verwendet werden. Dieses wird in Biogasanlagen durch die Vergärung von Biomasse gewonnen und steht dann als Brenngas zur Verfügung. Insbesondere das Methan im Biogas ist kostbar, denn dieses bestimmt den Brennwert des Gases. Für die Erzeugung von Biogas dienen vor allem Abfallprodukte aus der Landwirtschaft als Biomasse, wie z.B. nicht genutzte Pflanzenteile oder Gülle. Das erzeugte Biogas wird entweder in Blockheizkraftwerken zur Strom- und Wärmerzeugung verwendet, kann aber auch in das Ergasnetz eingespeist werden. Dazu muss es allerdings vorher gereinigt und an den Heizwert des Erdgases angepasst werden. Nach der Anpassung an die Erdgasqualität kann das Biogas dann unter anderem auch als Treibstoff für Kraftfahrzeuge zum Einsatz kommen.

Eine weitere Nutzungsform der Bioenergie sind die Biokraftstoffe wie z.B. Bioethanol, Biodiesel oder Pflanzenöle. Eine besondere Bedeutung hat dabei das Bioethanol, das sowohl in reiner Form als Biokraftstoff eingesetzt werden kann als auch als Beimischung zu herkömmlichen Kraftstoffen. Um auch bei den Kraftstoffen erneuerbare Energien stärker einzubinden, wird dem Benzin in der EU bis zu 5 % an Bioethanol beigemischt. Die Bauweise der Ottomotoren erlaubt sogar eine Beimischung von bis zu 25 %, jedoch kann es bei dieser hohen Beimengung bei älteren Fahrzeugen Probleme mit den Kraftstoffschläuchen geben. Vorreiter bei der Nutzung von Bioethanol als Kraftstoff ist zurzeit Brasilien, wo dem Benzin 25 % Bioethanol beigemischt wird. Die dort verkauften Fahrzeuge sind aber auch darauf ausgelegt und können auch problemlos mit reinem Ethanol oder mit einer beliebigen Mischung aus Ethanol und Benzin betankt werden.