Biomasse und ihre energetischen Potenziale für Strom, Wärme und Mobilität

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1 Bioenergie im Spannungsfeld Biomasse und ihre energetischen Potenziale für Strom, Wärme und Mobilität

2 Gliederung Was ist Biomasse Welche Produktlinien gibt es zur energetischen Nutzung von Biomasse Welche Rolle spielt die Biomasse im Reigen der Erneuerbaren? Ziele der Bundesregierung bei den Erneuerbaren Status quo Biomasse als regenerativer Energieträger Biomassepotenziale in Deutschland Status quo Flächenverbrauch für energetische Nutzung in Deutschland Zukünftige Flächenverfügbarkeit für Energiepflanzenanbau Weltweite Biomassepotenziale in Abhängigkeit von Bedarf an Nahrungsmitteln Fazit

3 Biomasse: durch Pflanzen oder Tiere anfallende organische Substanz Angebaute Biomassen: Energiepflanzen vom Acker- und Grünland Restbiomassen: Z.B. Waldrestholz Stroh, Getreidereste, Pflegeschnitte, Grünschnitte Abfälle: z. B. Biotonne Wirtschaftsdünger: Gülle, Stallmist

4 feucht Biomasse trocken flüssig Vergärung: Strom/Wärme/Kälte Verbrennung: Wärme/Strom Kraftstoffe

5 Biomasse und ihre energetischen Endprodukte Biomasse mit unterschiedlichen Inhaltstoffen

6 Verteilung des EEV Strom (17 %) Wärme (55 %) Energieverbrauch in Deutschland Petajoule (MJ 15 ) Primarenergieverbrauch: Energie gebunden in Energieträgern wie Kohle, Öl, Gas die zur Energiegewinnung bereitgestellt werden Ca.9000 Petajoule Endenergieverbrauch (67 % des PEV): Nutzbare Energie in Form von Strom, Wärme und Kraftstoffen Kraftstoffe (28 %)

7 Regenerative Energien und ihre Produkte Wasserkraft Wind Fotovoltaik Strom (17 %) Solarthermie Geothermie Wärme (55 %) Biomasse Kraftstoffe (28 %)

8 Bestrebungen der Bundesregierung zur Energieeinsparung und zum Einsatz erneuerbarer Energien

9 Deutschland vollständiger Ausstieg aus der Kernenergie beschlossen 2011 nach Katastrophe in Fukushima März 2011 Im Rahmen des Atom-Moratoriums gingen im März 2011 acht der 17 deutschen Atomkraftwerke vom Netz Stresstests in allen 17 Kernreaktoren durchgeführt Wegen Wartungsarbeiten z. Zt. laufen nur noch 8 Atomkraftwerke 2022 vollständiger Ausstieg aus Kernenergie

10 Energiewende - Bundesregierung Deutschland setzt auf regenerative Energien!!! Die Maßnahmen: Schneller Atomausstieg Endlagerfrage klären Erneuerbare Energien weiter stärken Zügige Planung und Genehmigungen für Ausbau der Erneuerbaren Energien Neue Stromspeicher: Stromangebot und Nachfrage in Einklang bringen Netzausbau Effizienz Energiesparen und Wirkungsgrade erhöhen Große Kraftwerke werden Schritt für Schritt zurückgefahren zu Gunsten einer dezentralen Energieversorgung

11 Eckpunkte einer neuen Energieversorgungsstruktur (lt. BMU, 2010 Auszüge) Die Zahl großer Kraftwerke wird schrittweise reduziert Stattdessen kleinere, leicht regelbare dezentrale Anlagen auf fossiler und regenerativer Basis Fossile Brennstoffe als Primarenergieträger langfristig nur dort einsetzen, wo es keine Alternative gibt dort effiziente Technologie Beim Ausstieg aus der Kernkraft wird Grundlast nicht durch Grundlast sondern aus einem Mix aus regenerativen Energien und flexibel auf Nachfrage reagierende Kraftwerke ersetzt (Abbau der Verschwendung durch Grundlastüberhang), Stichwort Kombikraftwerk Kleine dezentrale Anlagen werden mittels Informations- und Kommunikationstechnik so miteinander verknüpft, so dass sie die Aufgaben von Großkraftwerken zur Versorgung und zur Netzstabilität übernehmen können.

12 Ziele der Bundesrepublik Deutschland: 2020 = 20 % Erneuerbare Energien 2050 = 60 % Erneuerbare Energien 90 % Reduktion der Treibhausgase (Basisjahr 1990) Einhalten der 2 Temperaturanstiegsgrenze Bioenergie wird bei der Umsetzung der Ziele eine bedeutende Rolle spielen!

13 Leitszenario der Bundesrepublik, lt. BMU, Reduktion des PEV auf 56 %; Erneuerbare tragen zu 52 % zum PEV bei

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15 Status quo - Erneuerbare Eine Arbeitsplätze durch EE Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, Reaktorsicherheit, 2011 BMU KI III 1 15

16 1) Der gesamte Verbrauch an Motorkraftstoff, ohne Flugbenzin; 2) Quelle: Arbeitsgemeinschaft Energiebilanzen e.v. (AGEB); Quelle: BMU-KI III 1 nach Arbeitsgruppe Erneuerbare Energien-Statistik (AGEE-Stat); Stand: September 2010; Angaben vorläufig BMU KI III 1 Erneuerbare Energien in Deutschland

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18 Zeigen die Preise der Energieträger die wahren Kosten?

19 Ist nur der Strom der Preistreiber? Heizölverbrauch in l Preis/l in Eurocent , , Euro mehr Stromverbrauch in kwh Preis/kWh in Eurocent , Euro mehr ,3 900

20 Theor. Pot.: Weltweiter Aufwuchs an Biomasse Klären des Begriffes Potenzial: Was ist Biomassepotenzial? Theoretisches Potenzial Technisch/ökologisches Potenzial ökonomisches Potenzial Abschöpfbares Potenzial Technisches/ökologisches Potenzial: Restriktionen: technisch gewinnbares Potenzial unter Berücksichtigung von Restriktionen: Status quo Nahrungsmittel, Futtermittel, Naturschutzrestriktionen, Tropenwald ökonomisches Potenzial: unter den derzeitigen ökonomischen Rahmenbedingungen (Förderpolitik) Abschöpfbares Potenzial: sozialverträglich umsetzbares Potenzial

21 Technisch/ökologisches Potenzial Deutschland, Mittelwerte aus verschiedenen Studien* (nach Aretz und Hirschl, 2007) Waldrestholz Restholz Industrie 304 Summe 1000 PJ/a = Joule* Altholz Energiepflanzen Grünland Wirtschaftsdünger Stroh and. Ernterückstände Landschaftspflegereste Siedlungsabfälle Klärgas Deponiegas *Auf der Basis von 2 Mio. ha Energiepflanzen 1000 PJ/a = 7 % des PEV

22 Biomassepotenzial laut Homepage BMELV, 2010 Gemäß diesen Annahmen (insbesondere Selbstversorgungsgrad bei Nahrungsmitteln) wird geschätzt, dass Land- und Forstwirtschaft mittel- bis langfristig ungefähr bis Petajoule (PJ) Primärenergie aus Biomasse bereitstellen können. Dies entspricht einem Anteil von 10 bis 15 Prozent am derzeitigen deutschen Primärenergiebedarf ( PJ). Das geschätzte Energiepotenzial von Land- und Forstwirtschaft nach Sektoren ist aus der folgenden Tabelle ersichtlich: Energiepotenzial von Land- und Forstwirtschaft in Petajoule (PJ) Sektor Forstwirtschaft Landwirtschaft Grünland Reststoffe (wie Gülle, Stroh) Summe Brutto-Energiepotenzial 300 bis 400 PJ 450 bis PJ 100 PJ 550 PJ bis PJ

23 Was wird auf Ackerflächen in Deutschland angebaut Industriepflanzen (Stand 2012) ; 3% Energiepflanzen; 18% Nahrungs-und Futtermittel; 79% Basis 12 Mio. ha Ackerland

24 }54 %Treibstoffe }46 %Strom und Wärme

25 Tabelle aus: Zeddies, 2008

26 Flächenbedarf in Abhängigkeit von der Ernährung Flächenbedarf für Nahrungsmittel (eigene Darstellung, Daten nach Seemüller) ha Anbaufläche ,17 Mio. ha 39 % tierische Kalorien 61 % pflanzliche Kalorien 18,65 Mio. ha 39 % tierische Kalorien 61 % pflanzliche Kalorien 15,61 Mio. ha 20 % tierische Kalorien 80 % pflanzliche Kalorien 22,67 Mio. ha 39 % tierische Kalorien 61 % pflanzliche Kalorien 0 Ist Zustand: fast 100 % konventioneller Anbau 75 % konventionell 25 % ökologisch 100 % ökologischer Anbau 100 % ökologischer Anbau

27 Flächenverbrauch pro Tag in Deutschland (Versiegelung durch Straßenbau, Siedlungen, Industrie)? 77 ha pro Tag = ha /Jahr = Betriebsfläche von ca. 468 Betrieben (60 ha/betrieb) geht jährlich verloren

28 Globale Entwicklung der Bevölkerung, der Getreideerträge, der Anbauflächen* und des Fleischkonsums in Entwicklungsländern bis 2030 * Ackerland und Dauerkulturen Quellen: UN-Bevölkerungsstatistik; FAO 2003; FAO 2006

29 Fazit Biomasse ist ein regionaler Energieträger lange Transportwege sind aus Klimaschutzgründen zu vermeiden; Regionale Wertschöpfung nur bei regionaler Erzeugung und Nutzung Weniger flächenintensive, effiziente Nutzungsformen anstreben Strom und Wärmeerzeugung mit Biomasse in Kraft-Wärmekopplungsanlagen Kraftstofferzeugung aus Biomasse sehr flächenintensiv Zukunft Elektroauto? Zukünftige Flächenverfügbarkeit für Bioenergie ist abhängig von der Bevölkerungsentwicklung, dem Fleischkonsums, dem Fortschritt in der Pflanzenzüchtung, der zusätzlichen Mobilisierung von Flächen, der Ausweitung von degradierten Flächen (durch Krieg, Versalzung, Dürre), Klimawandel Biomassepotenziale in den kühl gemäßigten Gebieten Mittel- und Nordeuropa auch langfristig vorhanden In subtropischen und tropischen Ländern große Potenziale für Solarenergie

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