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Biomasse: Das unterschätzte Potenzial eines der wichtigsten erneuerbaren Energieträger

Die Biomasse und die Kraft-Wärme-Kopplung kommen in der Diskussion um die Energiewende insgesamt zu kurz

Haben Sie gewusst, dass die Biomasse derzeit mit Abstand eine der wichtigsten erneuerbaren Energieformen ist?
In 2013 wurden 71 Prozent vom gesamten Anteil der erneuerbaren Energien am Primärenergieverbrauch in Deutschland aus Biomasse bereitgestellt (Gesamtanteil beträgt derzeit 11,8 Prozent). Zudem verfügt die Biomasse über weitere Vorzüge. Sie kann die fluktuierende Erzeugung von Wind und Sonne ausgleichen und das viel preiswerter als es über den Ausbau von Netzen oder Stromspeichern derzeit möglich ist.

Parallel dazu liefert sie echte regionale Alternativen zur konventionellen Wärmeversorgung mit Heizöl und Erdgas. Flexible Biogasanlagen spielen dabei eine bedeutende Rolle. Nach jüngsten Berechnungen des Fraunhofer Instituts IWES ließen sich durch die Flexibilisierung aller Biogasanlagen ein Viertel aller Kohlekraftwerke in Deutschland abschalten [1].

Bio-Kraftwerk

Bio-Kraftwerk Foto: Andrei Merkulov

Doch trotz der Vorzüge, die die Biomasse und auch die Kraft-Wärme-Kopplung haben, wird ihnen in der offiziellen Diskussion um die Zukunft der Energiewende zu wenig Aufmerksamkeit geschenkt. Das ist erstaunlich, denn die Biomasse leistet mit einem Anteil von 6,8 Prozent einen fast so großen Beitrag an der Bruttostromerzeugung wie die Windenergie mit 7,9 Prozent.

Betrachtet man den Anteil der Biomasse am Primärenergiebedarf in Deutschland, so dominiert hier die Biomasse mit den genannten 71 Prozent mit deutlichem Abstand zu allen anderen erneuerbaren Energien [2]. Dieser besonderen Rolle der Biomasse für die Energiewende wird bei Diskussionen viel zu wenig Beachtung geschenkt. Anstelle dessen wird in Zukunftsszenarien vor allem auf die Entwicklung und den Einsatz von Speichertechnologien, Pumpspeicher, Windgas- oder Batteriespeicher gesetzt. Würde die Energiewende jedoch ganzheitlich betrachtet werden, d.h. auch unter Einbezug des Wärmemarktes, würde der Bedarf an solchen Technologien für eine zügige Umsetzung der Energiewende deutlich sinken.

Die Biomasse kann einen doppelten Beitrag zur Energiewende leisten

Biomasseanlagen und hier insbesondere die Biogasanlagen verfügen heute in der Regel über Wärmekonzepte, welche neben der regenerativen Stromerzeugung auch noch in der Lage wären, die fossile Wärmeerzeugung zu substituieren. Damit könnte sie bereits schon jetzt einen doppelten Beitrag zur Energiewende leisten. Zudem lassen sich die bereits bestehenden Anlagen mit technisch ausgereiften Technologien flexibilisieren. Dadurch könnte sich ihre Leistung um den Faktor zwei bis drei in Verbindung mit einer Erweiterung der Gas- und Wärmespeicherkapazität, beispielsweise durch Halbkugelspeicher auf den Behältern oder große Wärmepufferspeicher, erhöhen.

Die Biomasse kann zudem sehr viel effizienter und nachhaltiger als Ausgleichsenergie genutzt werden, ohne dass insgesamt die produzierte Strommenge erhöht werden müsste. Biogasanlagen könnten kontinuierlich Biogas einspeichern. Nur wenn der Strombedarf durch Sonne und Wind nicht gedeckt werden kann, was einen hohen Strompreis zur Folge hat, wird Strom erzeugt. Damit würde das Stromnetz massiv entlastet werden, da nun die doppelte bis dreifache Leistung geliefert werden kann.

Die Kraft-Wärme-Kopplung und die flexible Fahrweise von Biogasanlagen hat noch weitere Vorzüge. So lässt sich in den für die Flexibilisierung vorhandenen Wärmespeichern ein elektrisches Heizsystem (Power to Heat) integrieren. Dieses trägt ebenfalls effizient zur Netzstabilisierung bei. Mehr Strom auf dem Markt bedeutet zugleich sinkende Strompreise.

Der geplante Netzausbau in Deutschland beruht auf der Devise „Netze sind billiger als Speicher“. Diese Devise ließe sich erweitern in „flexible dezentrale KWK-Anlagen mit intelligenter Wärmenutzung sind noch besser als Netze!“ Profiteure dieser intelligenteren und preiswerteren Wärmeversorgung wären vor allem die Wärmeabnehmer, z.B. Bürger-Genossenschaften in Wärmenetzen und Bioenergiedörfern oder Krankenhäuser und industrielle Verbraucher. So ließe sich auch ganz nebenbei der Sanierungsstau in deutschen Heizungskellern auflösen, indem alte fossile Heizungsanlagen durch neue Nahwärmeanschlüsse ersetzt werden würden. Die großen Wärmespeicher ließen sich auch problemlos mit weiteren Technologien wie Solarthermie, Wärmepumpen, Holzheizungen, etc. ergänzen.

Daher wäre zu empfehlen, statt Kohle und Gas für die Ausgleichsenergie zu nutzen, besser zu möglichst großen Teilen Biomasse in den bestehenden Anlagen einzusetzen. Die darüber hinaus noch erforderliche flexible Kapazität sollte dann durch effiziente, ebenfalls flexible dezentrale Erdgas-KWK-Anlagen, welche nach dem gleichen Prinzip arbeiten bereitgestellt werden. Die Umsetzung solcher Konzepte trägt dem Anspruch auf Energieeffizienz und dem damit verbundenen Ziel einer Wärmewende Rechnung. Sie sollte daher bewusst vorangetrieben werden.

Das Bewusstsein für das Potenzial der Biomasse wächst langsam, aber stetig auch in der Politik in Berlin. Nach aktuellem Stand wird eine Flexibilisierung von Bestandsanlagen auch im neuen EEG großzügig gefördert. Eine vollständige Flexibilisierung von Bestandsanlagen bietet für die Betreiber daher eine interessante Weiterentwicklung ihrer Biogasanlage.

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Über energethik ingenieurgesellschaft mbH

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Quellen: energethik ingenieurgesellschaft mbH

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