Bioenergie: die Vor- und Nachteile

Bioenergie, d.h. die energetische Nutzung von Biomasse, macht derzeit mit rund 55 % den größten Anteil an den erneuerbaren Energien in Deutschland aus. Der überwiegende Teil davon entfällt auf die Wärmeerzeugung, gefolgt vom Einsatz von Biomasse für die Stromerzeugung und schließlich im Bereich Verkehr in Form von Biokraftstoffen. Bioenergie gilt als besonders nachhaltig, doch die Verwendung von Biomasse als regenerative Energiequelle ist umstritten. Erfahren Sie hier mehr über die Vor- und Nachteile von Bioenergie.

Was ist Bioenergie? 

Bioenergie wird aus Biomasse gewonnen. Diese wiederum ist definiert als der biologisch abbaubare Teil von 

• Erzeugnissen, Reststoffen oder Abfällen aus Landwirtschaft, Forstwirtschaft, Fischerei oder Aquakultur
• sowie von Abfällen aus Haushalt und Industrie.

So gehören zur Biomasse, aus der Bioenergie gewonnen wird, zum Beispiel Pflanzen wie Mais, Weizen oder Raps, schnellwachsende Gehölze, Holz aus der Forstwirtschaft sowie Abfälle, darunter auch solche aus der Lebensmittelherstellung (etwa Altfett) oder aus Kläranlagen (Klärschlamm). Die Quellen, aus denen Bioenergie gewonnen werden kann, sind damit sehr vielfältig. 

Aus Biomasse werden unter anderem Biogas, Pflanzenöle als Biokraftstoff, aber auch feste Materialien wie Holzpellets hergestellt. Bioenergie wird zur Gewinnung von Heizwärme und Strom eingesetzt, kommt aber auch als Treibstoff im Verkehr zum Einsatz. 

Man unterscheidet außerdem zwischen der traditionellen Bioenergie, bei der die Biomasse größtenteils unverarbeitet bleibt (wie beim Heizen mit Holzscheiten), und der modernen Bioenergie, bei der die Biomasse weiterverarbeitet wird, etwa zu Biodiesel oder -gas. 

Wie wird Bioenergie gewonnen? 

Es gibt viele Möglichkeiten, Bioenergie zu gewinnen. Auf sehr einfache Weise wird Bioenergie schon seit langer Zeit vom Menschen genutzt, nämlich indem Holz verbrannt wird, um Wärme zu erzeugen. Da Holz ein nachwachsender Rohstoff ist, kann Bioenergie auf diese Weise klimaneutral gewonnen werden, sofern nicht mehr Holz genutzt wird, als nachwächst. Holz steht in vielen Formen zur Verfügung, typischerweise in Scheiten, als Pellets oder als Holzschnitzel. 

Biogas kann ähnlich wie Erdgas genutzt werden. Es entsteht durch Gärungsprozesse, bei denen spezielle Bakterien die Biomasse zersetzen. Das dabei entstehende Methan wird aufbereitet und kann dann als Gas verbrannt werden, um Strom und Wärme zu erzeugen. 

Ein weiteres wichtiges Produkt, das aus Bioenergie gewonnen wird, ist Biokraftstoff. Üblicherweise wird dieser dem herkömmlichen Kraftstoff beigemischt. Man unterscheidet zwischen Biodiesel, der mithilfe von Umesterung ‒ also einer chemischen Reaktion ‒ aus Ölpflanzen wie Raps oder Soja gewonnen wird, und Bioethanol, einem Alkohol, der bei der Vergärung von Pflanzen entsteht. 

Vor- und Nachteile von Bioenergie

Die Vor- und Nachteile von Bioenergie werden nach wie vor diskutiert. Bioenergie wird vom Menschen seit der Erfindung des Feuers genutzt, ist also schon sehr lange Bestandteil der Menschheitsgeschichte. Sie gilt unter den richtigen Bedingungen als klimaneutral, bringt jedoch auch Probleme mit sich. 

Die Vorteile der Bioenergie

Bioenergie basiert auf nachwachsenden Rohstoffen und ist derzeit in Deutschland noch die wichtigste Quelle erneuerbarer Energien, auch wenn mittlerweile andere regenerative Energieträger wie Windkraft und Solarenergie immer präsenter werden. 

Bioenergie wird als klimaneutral bezeichnet, obwohl beim Verbrennen Kohlenstoffdioxid (CO₂) frei wird. Dies wird jedoch nur in dem Maße freigesetzt, in dem es zuvor von den Pflanzen aus der Luft gebunden wurde. Sofern also der Wiederanbau gesichert ist, ist die CO₂-Bilanz neutral. Berücksichtigt werden muss bei dieser Bilanzierung allerdings auch der Zeitfaktor: Neu gepflanzte Bäume wachsen z.B. zu langsam, als dass sie in den nächsten Jahren wesentlich zur Senkung des CO₂-Gehaltes in der Atmosphäre beitragen könnten. 

Da als Biomasse nur nachwachsende Rohstoffe infrage kommen, steht Bioenergie zumindest theoretisch unbegrenzt zur Verfügung. Im Gegensatz zu Sonnen- oder Windenergie wird Bioenergie von der Windstärke oder der Sonneneinstrahlung nur insofern beeinflusst, als dass sich diese auf das Wachstum und damit die verfügbare Menge bei der Ernte auswirkt. 

Ein weiterer Vorteil von Bioenergie liegt darin, dass diese häufig lokal verfügbar ist, auch wenn Transporte von Biomasse ebenfalls vorkommen. Insbesondere in der Landwirtschaft kann aber Bioenergie zu geringen Kosten und bei geringem Aufwand genutzt werden.

Die Nachteile der Bioenergie

Einer der häufigsten Diskussionspunkte in Bezug auf Bioenergie ist die Tatsache, dass ein Großteil der Biomasse auch als Nahrung für Menschen oder Futtermittel für Tiere genutzt werden könnte – insbesondere Pflanzen wie Mais, Raps oder Weizen. Vor dem Hintergrund von Bevölkerungswachstum und der Hungerproblematik wirft die Verwendung von Bioenergie ethische Fragen auf. Die Nutzung landwirtschaftlicher Flächen für die Erzeugung von Biomasse für die Energiegewinnung kann zu Preissteigerungen und damit zur Lebensmittelknappheit beitragen.

Eine intensive landwirtschaftliche Produktion geht außerdem mit Belastungen für die Böden einher. Synthetische Dünger und Pflanzenschutzmittel kommen verstärkt zum Einsatz, die Bewirtschaftung führt zu einem Rückgang des natürlichen Humus und ‒ damit einhergehend ‒ zu einer negativen Beeinflussung der Biodiversität. Auch das Anlegen von Monokulturen beeinträchtigt die Bodenqualität als auch die Artenvielfalt. 

Nicht zuletzt werden weltweit Wälder gerodet, Moore trockengelegt und ähnlich wertvolle Naturflächen verändert, um neue Anbauflächen für Bioenergie zu schaffen. Von Nachhaltigkeit kann dann keine Rede mehr sein. Es liegt also auf der Hand, dass Bioenergie nur wirklich klimaneutral sein kann, wenn die Bewirtschaftung der Anbauflächen für die Biomasse sinnvollen Regeln unterliegt. 

Welche Kosten entstehen für Bioenergie? 

Die Kosten für Bioenergie lassen sich nicht pauschal einschätzen, da Biomasse sehr vielfältig gewonnen, verarbeitet und genutzt wird. Beispielsweise lag im Januar 2020 der Preis für Scheitholz, gemessen in Heizöläquivalent, nur knapp unter dem Preis von Heizöl, während Hackschnitzel und Strohballen deutlich günstiger waren. Bei Biogasanlagen, die mit Erzeugnissen aus der Landwirtschaft betrieben werden, liegen die Investitionskosten zwischen 2.000–7.000 € pro Kilowatt Leistung, wobei größere Anlagen für die Bioenergie-Erzeugung kostengünstiger sind. Verbraucher können Biomasseheizungen installieren, deren Anschaffungskosten sich zwischen 10.000 und 15.000 € bewegen. 

Lösungsansätze für nachhaltige Bioenergie

In Deutschland ‒ aber auch weltweit ‒ müssen Regeln geschaffen werden, die die Gewinnung von Bioenergie wirklich nachhaltig machen. Im Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) sind bereits einige Kriterien dazu festgelegt. So darf Biomasse beispielsweise nicht von Grünland mit hoher Biodiversität erwirtschaftet werden, und bestimmte Gebiete sind vor der Rodung zum Zwecke der Bioenergiegewinnung geschützt.

Es bietet sich außerdem an, verstärkt Abfälle zur Bioenergiegewinnung zu nutzen, die ohnehin anfallen – etwa Gülle zu Biogas weiterzuverarbeiten oder Haushaltsabfälle noch intensiver nutzen. 

Darüber hinaus ist der Ausbau anderer erneuerbarer Energien wichtig. Volker Quaschning, Professor für Regenerative Energiesysteme an der Hochschule für Technik und Wirtschaft Berlin, schätzt die Ausnutzung der Sonneneinstrahlung (die letztlich die Basis der Bioenergie ist) durch Bioenergie auf durchschnittlich nur etwa 0,3 %. Der Wirkungsgrad von Windkraft- und Photovoltaikanlagen liegt im Gegensatz dazu deutlich höher und bringt auch in Bezug auf die Flächennutzung Vorteile mit sich.