„Bioenergie" – Versionsunterschied
Version vom 18. Oktober 2007, 18:58 Uhr
Bioenergie ist ein Kunstwort für die energetische Nutzung von Biomasse. Durch die Verwendung von Biomasse als Energieträger soll die Bioenergie eine ökologische und günstige Energiequelle sein. Als einsetzbare Biomasse zählen vor allem Holz, Stroh, Mais, Getreide, Zuckerrüben, Raps, Biogas, Pflanzenöle, Bioabfälle, Exkremente, aber auch Algen und weitere.
Bei der Bildung der Biomasse wird die Energie der Sonnenstrahlung durch die Pflanzen mittels Fotosynthese genutzt und in Form von organischem, energiereichem Material gespeichert.
Anders die fossilen Energieträger: Zwar gehen auch sie ursprünglich auf organische Materie zurück (Erdöl entstand aus abgestorbenem Plankton, Kohle aus Wäldern), doch war das in ihnen gebundene Kohlendioxid für Jahrmillionen dem atmosphärischen Kreislauf entzogen und wird erst seit Beginn der Industrialisierung durch Verbrennung in immer noch wachsendem Maß in die Atmosphäre freigesetzt, was zu einem Anstieg der durchschnittlichen Lufttemperatur (Treibhauseffekt) führt.
Hauptvorteil der Bioenergie ist, neben der Versorgung mit erneuerbaren statt endlichen Energieträgern, die - allerdings oft nur sehr kleine - Verringerung des Kohlendioxid-Ausstoßes in die Atmosphäre: Holz oder andere biogene Energieträger haben das in ihnen gespeicherte Treibhausgas Kohlendioxid im Laufe ihres Wachstums der Atmosphäre zunächst entzogen, die bei nachhaltiger Nutzung nachwachsende Vegetation bindet es recht schnell wieder.
Hauptnachteil der Bioenergie-Gewinnung mit nachwachsenden Rohstoffen ist ihr enormer Flächenbedarf, der Bedarf an Fremdenergie und die Umweltbelastung beim Pflanzenanbau und ihre Konkurrenz zu Naturflächen. Der ausgedehnte Anbau von Biomasse (Mais, Raps, Zuckerrüben, Getreide, Holz) zum Zweck der Energiegewinnung (Energiepflanzen) ist ökologisch nicht sinnvoll.
Bioenergie ist sehr sinnvoll, wenn Abfälle, Reststoffe und organisch belastete Abwässer verwertet werden, die man sonst mit (u.U. grossem) Energieaufwand behandeln müsste (Vgl. Edelmann et al., (2000): Ökologischer, energetischer und ökonomischer Vergleich von Vergärung, Kompostierung und Verbrennung fester biogener Abfallstoffe, http://www.naturemade.ch/common/texted_zertifizierung/%C3%96kobilanz%20Feststoffverg%C3%A4rung.pdf). Bei der Verwertung von Güllen - wo an sich nichts gemacht werden müsste - wird es aus Sicht der Ökobilanz bereits etwas problematischer (vgl. Edelmann et al. (2001): Oekobilanz der Stomgewinnung aus landwirtschaftlichem Biogas, http://www.arbi.ch/seite11.htm).
Wenn hingegen Pflanzen (Nawaro, bzw. Energieplanzen) angebaut werden, ist dies ein riesiger Fehler: Es ist in der Regel weniger als ein Prozent der Sonnenenergie netto in den Pflanzen (vgl. relativ schlechter Wirkungsgrad der Fotosynthese; brach liegende oder noch nicht voll bewachsene Felder, Fremdenergieaufwand für Maschinen, Pestizide und Dünger etc.). Um dieses knappe Prozent in einen brauchbaren Energieträger umzuwandeln, braucht es Zusatzaufwand (Biogasreaktor, oder Gärung und Destillation, oder Abpressen und Weiterverabeiten von Öl, etc.). Hier haben wir wiederum Einsatz von Fremdenergie für den Bau und Betrieb der entsprechenden Infrastruktur und grosse Verluste (Bakterien und Hefen bauen nicht 100% ab; bei der Ölgewinnung bleiben Planzenreste zurück etc.). Am Ende haben wir netto nur 0,1- 0,3 % der eingestrahlten Sonnenenergie zur freien Verfügung, und der Treibhauseffekt wurde - wegen Fremdenergieeinsatz und Emissionen von Lachgas, Methan etc. bei der landwirtschaftlichen Produktion - kaum oder gar nicht reduziert (vgl. R. Zah et al (2007): Ökobilanz von Energieprodukten http://www.news-service.admin.ch/NSBSubscriber/message/attachments/8514.pdf)
Wenn auf einem Quadratmeter mit Fotovoltaik Elektrizität gewonnen wird, kann brutto rund 20% der Sonnenergie nutzbar gemacht werden (theoretisch ~35%). Auch wenn für die - heute noch relativ grosse - graue Energiemenge zur Herstellung der Zellen abgezogen wird, produzieren wir pro m2 netto bereits heute rund 100 mal mehr Energie mit Fotovoltaik als mit dem Anbau von Pflanzen! Es kann zusätzlich davon ausgegangen werden, dass die Fotovoltaik (im Gegensatz zum Wirkungsgrad der Fotosynthese) noch verbessert werden wird. Zudem können wir zubetonierte Flächen für die Fotovoltaik nutzen und verschwenden nicht Land, das wir - wenn Öl zum Anbau knapp wird - dringend für Nahrungsproduktion brauchen werden. Man kann daher davon ausgehen, dass der zukünftige Verkehr höchstwahrscheinlich elektrisch ablaufen wird. Die Förderung von Bioenergie aus Energiepflanzen (Mais, Weizen etc.), wie sie Bush und z.T. die EG propagieren, ist wahrscheinlich der folgenschwerste Fehlentscheid des angehenden 21. Jahrhunderts.--W. Edelmann 12:30, 10. Okt. 2007 (CEST)
Modelle zur Bioenergie-Gewinnung aus Abfall oder Exkrementen sind bereits getestet und funktionieren in Großanlagen sowie in Mini-Kläranlagen für den Hausgebrauch. Bei diesen Modellen ist der Hauptnachteil ausgeschaltet. Zusätzlich machen sie Kanalisation und zentrale Kläranlagen "überflüssig" und ermöglichen so den Bau von Häusern, oder Satellitenstädten weit entfernt von jeglicher Infrastruktur.
Biomasse kann durch Verbrennung, Pyrolyse, alkoholische und Methangärung aufgeschlossen werden. Die Verbrennung von Biomasse kann in den Anlagen für fossile Brennstoffe erfolgen.
Siehe auch
Literatur
- Bernd Geisen: Energieversorgung der Zukunft - Strom, Wärme und Kraftstoffe aus Biomasse. Müll und Abfall 37(11), S. 548-551 (2005), ISSN 0027-2957
- Daniela Thrän, Alexander Vogel, Michael Weber: Biogene Kraftstoffe in Deutschland, Techniken und Potenziale. Müll und Abfall 37(11), S. 552-559 (2005), ISSN 0027-2957
- Thomas Fritz: Das Grüne Gold - Welthandel mit Bioenergie, Berlin 2007, ISBN 978-3-923020-37-9, Download
Weblinks
- Bundesverband Bioenergie e.V. (BBE)
- Studiengang "Nachwachsende Rohstoffe und Bioenergie" an der Universität Hohenheim
- Kontakt- und Informationsportal für Bioenergie in Niedersachsen (BEN)
- Bioenergie als Erneuerbare Energiequelle
- Bioenergieseite der Fachhochschule Eberswalde
- Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V. (FNR)
- Reaktor: Bioenergie aus Algen bei cogen.mit.edu