Welche Arten von Biomasse gibt es?

Glossar Energie

Was ist Biomasse?

Es gibt mehrere definitorische Auslegungen des Begriffs Biomasse. Ökologisch betrachtet bezieht er sich auf die gesamte Stoffmasse aller lebenden und toten Tier- und Pflanzenarten. In der Energietechnik hingegen beschreibt er sämtliche biotische Stoffe, die Energie speichern und somit als Energiequellen genutzt werden. Biomasse zählt zu den erneuerbaren Energien.

Was versteht man unter Bioenergie?

Bioenergie ist eine Energieform, die durch die Umwandlung biogener Stoffe in elektrische Energie, Wärme oder Kraftstoff gewonnen wird. Die in der Biomasse von organischem Material chemisch gespeicherte solare Strahlungsenergie wird durch Oxidation, meist in Form von Verbrennung, wieder freigesetzt.

Nutzung biogener Stoffe

Biomasse wird auf verschiedene Weise vom Menschen genutzt. Zu den wichtigsten Nutzungsarten zählen dabei die Erzeugung von Lebens- und Futtermitteln sowie die Gewinnung von Energie (Holz, Biokraftstoff etc.). Energie wird beispielsweise durch die Herstellung von Biogas (meist Methan) zur Wärme- und Stromerzeugung oder die Synthetisierung von Treibstoff aus Pflanzenöl (Biodiesel) genutzt.

Arten der Energiegewinnung

Biogasanlagen

Biogas entsteht durch chemische Vergärungsprozesse. Diese machen sich Biogasanlagen zu Nutze: Biomasse, also organische Reststoffe wie Pflanzen, Biomüll oder Gülle werden von Mikroorganismen in sogenannten Fermentern zersetzt. Dabei entstehen Gase (u. A. Methan und Kohlendioxid) unter Freisetzung von Wärme. Dies wird nun für die Herstellung von Strom oder zur Wärmeversorgung aufbereitet. Im Anschluss daran kann das Biogas problemlos ins Erdgasnetz eingespeist werden. Auch die vergorene Biomasse ist keineswegs nur Abfallprodukt – sie wird als natürlicher Dünger in der Landwirtschaft weiterverwendet.

Welche Arten von Biomasse gibt es?

Die Herstellung von Biogas bietet viele Vorteile: es ist klimaneutral, nutzt nachwachsende Rohstoffe und ist ortsunabhängig herstellbar. Hinzu kommt, dass Energie in Form von Strom oder Wärme dezentral und zudem unabhängig von Witterungsbedingungen gewonnen und eingespeist werden kann. Dadurch leistet Biogas einen Beitrag zur Energieunabhängigkeit von Deutschland.

Kraftstoff

Biokraftstoffe können auf zwei verschiedene Arten gewonnen werden. Eine Möglichkeit ist es, durch chemische Reaktionen aus Ölpflanzen (Raps, Soja) mit Hilfe von Alkohol und einem Katalysator Biodiesel herzustellen.

Die andere Möglichkeit ist die Herstellung von Bioethanol durch die Vergärung von Pflanzen und deren Bestandteilen. Das erzeugte Bioethanol kann dann als Beimischung zu herkömmlichem Benzin genutzt werden.

Feste Biomasse

Durch die Verbrennung von Holz lässt sich Wärme oder Strom erzeugen. Dies gilt als CO2-neutral, solange das Verhältnis von entnommenem Rohstoff aus der Umwelt und der verbrannten Masse identisch ist. Denn Holz als Rohstoff speichert während der Wachstumsphase etwa genauso viel CO2, wie durch seine Verbrennung wieder freigesetzt wird.

Welche Arten von Biomasse gibt es?

Vorteile

Alternative zu fossilen Energieträgern

Bei der Erzeugung von Wärme und Strom durch Verbrennung wird weniger CO2 freigesetzt, als bei der Förderung und Verbrennung von konventionellen Energieträgern wie Kohle oder Erdöl. Das hat wiederum einen positiven Effekt auf die Höhe der CO2-Steuer, die im Verhältnis zu erzeugter Energie entsprechend niedriger ausfällt. Als erneuerbare Energie hat Bioenergie zudem einen wesentlich kürzeren Reproduktionszyklus als fossile Energieträger.

Regionale Unabhängigkeit

Biomasse fällt überall auf der Welt an und kann deshalb, beispielsweise in Biogasanlagen, unabhängig von lokalen Gegebenheiten genutzt werden. Dadurch ergibt sich ein nicht zu unterschätzendes Potenzial für ländliche Regionen, da Landwirte ein zusätzliches Einkommen generieren können. Biomasse und elektrische Energie aus Windkraft und Solarthermie werden damit zum konjukturellen Sprungbrett für ländliche Regionen, die Städte künftig mehr und mehr mit erneuerbarer Energie versorgen.

Welche Arten von Biomasse gibt es?

Nachteile

Begrenztheit von Anbauflächen

Energiepflanzen brauchen Platz – Platz der zur Nahrungsmittelproduktion somit nicht mehr zur Verfügung steht. Genauso steht es um die Nutzung von Flächen für Windkraft und Solartechnik. Daraus ergibt sich auf kurz oder lang ein Konflikt, hervorgerufen durch den Konkurrenzkampf um Nutzflächen. Dieser wird sich im Laufe der Zeit weiter zuspitzen, denn mit steigender Nachfrage nach biogenen Stoffen als Alternative zu konventionellen Energieträgern müssen weitere Kapazitäten erschlossen werden, was wiederum weitreichende Folgen für die Nahrungs- und Futtermittelproduktion haben wird.

Gefahr für Ökosysteme und die Klimabilanz

Auf den ersten Blick sieht die CO2-Bilanz von Bioenergie grün aus. Ökologisch sinnvoll ist die Gewinnung von Bioenergie (beispielsweise durch Biogas) jedoch nur unter bestimmten Vorzeichen. Sobald für Anbauflächen Teile des Regenwaldes gerodet werden, oder lange Transportwege für Energiepflanzen zu Biogasanlagen erforderlich werden, bewirkt dies eine Umkehr der positiven CO2-Bilanz von Bioenergie. Die Nachhaltigkeit ist in diesen Fällen nicht mehr gegeben.

Schlechte Flächeneffizienz

Berechnungen zufolge ist die Flächeneffizienz von Bioenergie im Vergleich zu den erneuerbaren Energien Windkraft und Solarenergie eher schlecht. Dies gilt auch für die Umwandlung in andere chemische Energieträger. Das macht eine flächendeckende Energieversorgung durch Bioenergie sehr unwahrscheinlich.

Welche Arten von Biomasse gibt es?

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Rolle bei der Energiewende

Biomasse ist der erneuerbare Energieträger, der nach Wind den größten Anteil zur Treibhausgasvermeidung in Deutschland beisteuert – vor Photovoltaik. Wie die Grafik zeigt, beläuft sich der Anteil auf 27,2 Prozent.

Damit stellt sich die Frage, wie groß die Abhängigkeit von diesem Energieträger ist, besonders im Hinblick auf zukünftig auftretende Flächenkonflikte durch die Ausdehnung von Flächen für Anbaubiomasse. Fakt ist, dass nicht jede Nutzform von Bioenergie gleichermaßen ökologisch sinnvoll ist, nur weil es sich im Kern um erneuerbare Energie handelt. Um flächenbedingte Nutzungskonflikte zu vermeiden, ist es deshalb sinnvoll, die Nutzung von biogenen Rest- und Abfallstoffen beispielsweise für  Biogasanlagen weiter auszubauen. Vor Allem im Bereich der Stromerzeugung soll dies zukünftig forciert werden.

Welche Arten von Biomasse gibt es?

Welche Arten von Biomasse gibt es?

Damit stellt sich die Frage, wie groß die Abhängigkeit von diesem Energieträger ist, besonders im Hinblick auf zukünftig auftretende Flächenkonflikte durch die Ausdehnung von Flächen für Anbaubiomasse. Fakt ist, dass nicht jede Nutzform von Bioenergie gleichermaßen ökologisch sinnvoll ist, nur weil es sich im Kern um erneuerbare Energie handelt. Um flächenbedingte Nutzungskonflikte zu vermeiden, ist es deshalb sinnvoll, die Nutzung von biogenen Rest- und Abfallstoffen beispielsweise für  Biogasanlagen weiter auszubauen. Vor Allem im Bereich der Stromerzeugung soll dies zukünftig forciert werden.

Welche Arten von Biomasse gibt es?

Damit stellt sich die Frage, wie groß die Abhängigkeit von diesem Energieträger ist, besonders im Hinblick auf zukünftig auftretende Flächenkonflikte durch die Ausdehnung von Flächen für Anbaubiomasse. Fakt ist, dass nicht jede Nutzform von Bioenergie gleichermaßen ökologisch sinnvoll ist, nur weil es sich im Kern um erneuerbare Energie handelt. Um flächenbedingte Nutzungskonflikte zu vermeiden, ist es deshalb sinnvoll, die Nutzung von biogenen Rest- und Abfallstoffen beispielsweise für  Biogasanlagen weiter auszubauen. Vor Allem im Bereich der Stromerzeugung soll dies zukünftig forciert werden.

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Fotos: Vattenfall, Bosse Johansson / Vattenfall, Ian Thomas, Site Engineer / Vattenfall

Wie viele Biomasse gibt es?

Dossier "Biologische Vielfalt" (5/5) Die Biomasse aller Lebewesen auf der Erde beträgt rund 1.850 Milliarden Tonnen. 99 Prozent davon entfallen auf die Pflanzen. Die Tiere machen nur 2,3 Milliarden Tonnen aus.

Was gehört alles zu Biomasse?

Neben der land- und forstwirtschaftlich bereitgestellten Biomasse stehen Reststoffe und Abfälle biogenen Ursprungs für die energetische Nutzung zur Verfügung. Hierzu zählen, neben dem Alt- und Gebrauchtholz, Bioabfälle (z.B. die Biotonne), Gülle/Festmist und Getreidestroh.

Welche Energieform hat Biomasse?

Biomasse ist gespeicherte Sonnenenergie in Form von Energiepflanzen, Holz oder Reststoffen wie etwa Stroh, Biomüll oder Gülle. Bioenergie ist unter den Erneuerbaren Energieträgern der „Alleskönner“: Sowohl Strom, Wärme als auch Treibstoffe können aus fester, flüssiger und gasförmiger Biomasse gewonnen werden.

Was ist die Biomasse Biologie?

Weit gefasst bezeichnet Biomasse die Gesamtheit aller Lebewesen, einschließlich des abgestorbenen Materials. Im Kontext der Erneuerbaren Energien werden alle organischen Stoffe pflanzlichen oder tierischen Ursprungs, die als Energieträger genutzt werden, als Biomasse bezeichnet.