Potenzial der energetischen Biomassenutzung in Deutschland. Daniela Thrän

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1 Potenzial der energetischen Biomassenutzung in Deutschland Daniela Thrän Strom Expertenworkshop Trend 8 - Biomasse Bundesministerium für Wirtschaft und Energie, 14. November 2016

2 Einleitung die weltweite Situation Bioenergie ist weltweit der wichtigste erneuerbare Energieträger mit überwiegend uneffizienten Konversionssystemen und hohen Umweltbelastungen. Das Gros der globalen Landwirtschaftsflächen wird für die Fleischproduktion verwendet. Bioenergien weltweit 2012; Daten aus REN 21, BP, Faaij Jedem der 7,2 Mrd. Weltbürger stehen 0,7 ha/ew an Landwirtschaftsfläche und 0,6 ha/ew an Waldfläche gegenüber Verwendung von geernteter Forst- und Agrarbiomasse weltweit 2008 Quellen: eigene Darstellung nach nova-institut 2012 (basierend auf nova-institut 2011, FAO 2011, Krausmann et al. 2008) Potenzial der energetischen Biomassenutzung in Deutschland 2

3 Potenziale für Bioenergie Definition Das technische Bioenergieträger-Potenzial beschreibt den Teil der Biomasse, der unter Berücksichtigung der gegebenen technischen Restriktionen nutzbar ist. Hierzu zählen: Technische Machbarkeiten (z.b. Bergungsrate) Strukturell und gesetzlich verankerte Begrenzungen (z.b. Schutzgebiete, Abfallrecht) Ökologische Restriktionen (z.b. Humusbilanz) Gesellschaftliche Prioritäten (z.b. food and fiber first ) Es ist zeit- und ortsabhängig zu beschreiben Biomassepotenziale für die energetische Nutzung werden in der Regel als Restmenge definiert (Quelle: Methodenhandbuch Energetische Biomassenutzung) Potenzial der energetischen Biomassenutzung in Deutschland 3

4 Potenzialerwartungen global für 2050 Auswertung von 32 Studien - Gesamtpotenzial Potenzial in EJ a Gesamtpotenzial umfasst: Forstzuwachs Energiepflanzen Reststoffe Min Mittelwert Max Potenzial der energetischen Biomassenutzung in Deutschland 4

5 Potenzialerwartungen global für 2050 Forstzuwachs (FW) Potenzial in EJ a FW Min FW Mittelwert FW Max Potenzial der energetischen Biomassenutzung in Deutschland 5

6 Potenzialerwartungen global für 2050 Energiepflanzen (E) Potenzial in EJ a E Min E Mittelwert E Max Potenzial der energetischen Biomassenutzung in Deutschland 6

7 Potenzialerwartungen global für 2050 Rest- & Abfallstoffe (R) Potenzial in EJ a Potenzial Rest- und Abfallstoffe MW: 135 EJ a -1 + Brennholznutzung: 36 EJ a -1 Pro Kopf: 14 GJ a -1 R Min R Mittelwert R Max Potenzial der energetischen Biomassenutzung in Deutschland 7

8 Potenzialerwartungen global für 2050 Schlussfolgerungen Potenzial in EJ a-1 Potenzial in EJ a-1 Potenzial in EJ a-1 Potenzial in EJ a Min Mittelwert Max FW Min FW Mittelwert FW Max E Min E Mittelwert E Max R Min R Mittelwert R Max Die Potenzialerwartungen sind Veränderungen unterworfen. Reststoffe sind davon weniger stark betroffen als Energiepflanzen 8

9 Biomassepotenziale in Deutschland Aktuelle Reststoffpotenziale Biomassepotentiale von Rest- und Abfallstoffen und deren aktuelle Nutzung Status quo in Deutschland (77 Einzelbiomassen wurden berücksichtigt) 541 PJ + + X durch Effizienzsteigerung 448 PJ 989 PJ Primärenergie Entspricht in ,5 GJ/(EW*a) ca. 10 % des PEV Quelle: Brosowski et al: A review for biomass potentials and its current utilisation Status quo for 93 biogenic wastes and residues in Germany; Biomass and Bioenery; accepted Die Reststoffe fallen am Ende unterschiedlicher Wertschöpfungsketten an Potenziale können mit hoher Wahrscheinlichkeit dauerhaft erwartet werden Potenzial der energetischen Biomassenutzung in Deutschland 9

10 Biomassepotenziale in Deutschland Effekte der Bioökonomie auf die Bioenergiepotenziale z.b. Neue Rohstoffe für Chemikalien und Materialen Holzhackschnitzel mod. Verbrennungsanlg. Quelle: Andreas Pilz / DBFZ Quelle: ÖA / DBFZ Holzhackschnitzel Einwegbecher mod. Verbrennungsanlg. Quelle: Andreas Pilz / DBFZ Quelle: Martin Jäger / pixelio.de Quelle: ÖA / DBFZ Holzhackschnitzel Grundchemikalien Kunststoffteil mod. Verbrennungsanlg. Müllverbrennung Quelle: Andreas Pilz / DBFZ Quelle: Carsten Böttcher / pixelio.de Quelle: Rainer Sturm / pixelio.de Quelle: ÖA / DBFZ Quelle: Dieter Schütz / pixelio.de 10

11 Biomassepotenziale in Deutschland Weitere Bioenergiepotenziale 1. Verlängerte Wertschöpfungsketten und gekoppelte Nutzung in bestehenden Systemen? CO2 2. Gekoppelte Rohstofferzeugung, z.b. neue Landschaftsstrukturelemente, nationale Proteinstrategie? 3. Integrierte Maßnahmen zum Klimaschutz in der Landwirtschaft? 4. Importbiomassen mit Herkunftsnachweis? 2015: ca TJ Biokraftstoffe (Quelle: Evaluations- und Erfahrungsbericht für das Jahr 2015, Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung) Etwaige weitere Potenziale hängen von vielfältigen Rahmenbedingungen ab Potenzial der energetischen Biomassenutzung in Deutschland 11

12 Zusammenfassung Die Verfügbarkeit von Biomasse für Bioenergie ist von verschiedenen Restriktionen geprägt, die wissenschaftlicher aber auch gesellschaftlicher Natur sind. Es gibt ein Biomassepotenzial von 990 PJ/a, das auf heimischen Reststoffen beruht; weitere Potenziale sind von künftigen Rahmenbedingungen abhängig. Biomasse-Importpotenziale sollten an abgestimmte internationalen Landnutzungspolitiken geknüpft werden. Die vermehrte Bereitstellung von Materialen und Chemikalien aus Biomasse führt vor allem zu veränderten Biomassequalitäten für die energetische Nutzung. Potenzial der energetischen Biomassenutzung in Deutschland 12

13 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Kontakt: Prof. Dr.-Ing. Daniela Thrän Leiterin Department Bioenergie (BEN) Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH UFZ Bereichsleiterin Bioenergiesysteme (Bereich BS) Deutsches Biomasseforschungszentrum ggmbh DBFZ Torgauer Straße 116 / D Leipzig / Tel.: +49 (0) / Fax: Potenzial der energetischen Biomassenutzung in Deutschland 13