Forschung: Biomasse für die Energiewende

Die Energiepflanzen Raps und Miscanthus, im Hintergrund Häuser — Energiepflanzen sind vielseitig, aber ihr Anbau nicht unbegrenzt möglich. (Foto: P. Fendrich auf Wikimedia / CC BY 3.0)

Holz zur Energiegewinnung oder Biogas zum Heizen und Biosprit im Tank – wie die optimale Rolle der begrenzt verfügbaren Biomasse in der nationalen Energiewende aussehen könnte, hat ein Forscherteam modelliert.

12.05.2023 – Biomasse ist vielfältig, sowohl im Verkehr als auch im Wärme- und Stromsektor kann sie einen wesentlichen Beitrag zur Deckung der Energiebedarfe decken. Doch wieviel ist zu viel? Und für welche Einsatzzwecke ist Biomasse am besten geeignet? Diese Frage hat bereits die Gemüter erhitzt und drängt sich immer mehr in den Vordergrund.

Ein Forscherteam des deutschen Biomasseforschungszentrums hat gemeinsam mit dem Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ) im Vorhaben „SoBio“ erstmals insgesamt 111 verschiedene Bioenergieoptionen sehr detailliert in Szenarien modelliert. Bioenergieoptionen wurden hierbei zur Deckung der Residuallast und zum Ausgleich der fluktuierenden erneuerbaren Energien in der Stromerzeugung betrachtet.

Zusätzlich können Bioenergietechnologien im Wärmesektor zur Deckung des Energiebedarfs in den drei Sektoren Industrie (Nieder-, Mittel- und Hochtemperatur), Gebäude (private Haushalte, Gewerbe und Handel) sowie Fernwärme zum Einsatz kommen. Auch im Verkehrssektor dienen Biokraftstoffe in den sechs Teilsektoren Straßen-/Personenverkehr, Nutzfahrzeuge, Luftfahrt, Schiene, Binnenschiffe sowie Überseeschiffe als Erfüllungsoptionen.

„Die im Vorhaben erarbeiteten Modellierungsergebnisse haben gezeigt, dass die Biomasse ihren kostenoptimalen Nutzen insbesondere in solchen Sektoren hat, in denen eine direkte Elektrifizierung nicht oder nur eingeschränkt möglich ist. So bleibt Bioenergie für das Gelingen der Energiewende unverzichtbar, wenn nicht erhebliche Mehrkosten über die Produktion und den Import von Power-to-X-Energieträgern in Kauf genommen werden sollen“, erläutert Kathleen Meisel, Wissenschaftlerin am DBFZ.

Das im Modell ermittelte Ideal: Im Wärmesektor wird die größte Biomassemenge in Form von Hackschnitzeln aus Holzreststoffen und der Energiepflanze Miscanthus für Hochtemperatur-Industrieanwendungen genutzt. Im Stromsektor ist der Einsatz von Biogas aus heimischen vergärbaren Rest- und Abfallstoffen oder Mais sowie geringere Mengen Altholz in Altholzheizkraftwerken zur flexiblen Bedarfsdeckung der Residuallast langfristig die kosteneffizienteste Option. Im Verkehrssektor sollte der Straßen- und Schienenverkehr kostenoptimal elektrifiziert werden. Langfristig wird Biomasse lediglich als Biokerosin im Flugverkehr und als verflüssigtes Biomethan im Schiffsverkehr eingesetzt.

Die zugrundeliegenden Annahmen sowie die wesentlichen Ergebnisse und Schlussfolgerungen sind auf der Projektwebseite dargestellt. pf