Vor dem Hintergrund nationaler Ziele, zukünftig die Produktion erneuerbarer Energien zu erhöhen, wird man nicht an der Nutzung von Biomasse vorbeikommen. Um diese unter Nachhaltigkeitsaspekten optimal einzusetzen, hat sich ein Konsortium aus Universitäten und Forschungseinrichtungen zusammengefunden, das hierzu eine Roadmap für die Oberrheinregion (ORR) erarbeitet hat. Finanziert wurde das dreijährige Projekt aus Mitteln des EU-Förderprogramms Interreg IV mit einer Kofinanzierung durch die Wissenschaftsoffensive der TMO (Trinationale Metropolregion Oberrhein). Als Untersuchungsraum wurden das gesamte Gebiet der Region Elsass (Frankreich), der Nordwesten der Schweiz mit fünf Kantonen (Schweiz) sowie ein Großteil Badens und der südlichste Teil von Rheinland-Pfalz (Deutschland) gewählt. Aufgrund der topografischen Struktur und der klimatischen Gegebenheiten verfügt die ORR über günstige Bedingungen für die Biomasseproduktion. Der Anteil von Wäldern und landwirtschaftlicher Nutzfläche liegt in diesem Gebiet bei 43 beziehungsweise 37 Prozent.

Aktueller Stand der Biomassenutzung

Folgende Biomassequellen sind in der ORR gegenwärtig energetisch nutzbar. Holz als wichtigster Bioenergieträger steuert rund 500 kWh/Kopf/Jahr zur spezifischen Gesamtenergienachfrage der Region mit rund 30.000 kWh/Kopf/Jahr bei. Landwirtschaftliche Reststoffe und Gülle besitzen ein theoretisches Potenzial von rund 200 kWh/Kopf/Jahr, die organischen und Grünabfälle rund 90 kWh/Kopf/Jahr. Klärschlamm aus Kläranlagen könnte rund 50 kWh/Kopf/Jahr beisteuern. Es wären also theoretisch rund 3 % der Gesamtenergienachfrage der ORR durch Nutzung aller Biomassequellen abgedeckt.

Während die forstwirtschaftliche Biomasse bereits nahezu vollständig genutzt wird und maximal ein zusätzliches Potenzial von 10 % aufweist, werden die Reststoffe aus landwirtschaftlichem Anbau auf Ackerland (z.B. Stroh) und die Gülle aus der Viehwirtschaft gegenwärtig kaum genutzt.

Die wichtigsten Formen der energetischen Biomasseverwertung in der ORR sind die Holzverbrennung, die anaerobe Vergärung in Biogasanlagen und die Abfallverbrennung. In der Region haben diese Technologien seit Langem eine breite Anwendung und sie haben zum Aufbau einer starken Fachkompetenz geführt.

Kira Schumacher, wissenschaftliche Koordinatorin des Projektes seitens des KIT, hat zusammen mit Projektpartnern von der Fachhochschule Nordwestschweiz und der Ecole Nationale du Génie de l'Eau et de l'Environnement de Strasbourg in den drei Ländern insgesamt über 100 Experteninterviews geführt. Dabei wurde ermittelt, dass in allen drei Ländern der Haupttreiber für die Nutzung von Bioenergie finanzielle Anreize von offizieller Seite sind. Zudem müssen Bioenergieprojekte, um erfolgreich zu sein, an die spezifischen lokalen Bedingungen angepasst und in die lokalen Wertschöpfungsketten und Akteursnetzwerke integriert sein. Bei Umfragen zur Akzeptanz von Biogasanlagen im trinationalen Vergleich wurde ermittelt, dass die Bioenergie in allen drei Ländern auf Platz 3 bzw. 4 hinter Solar-, Wind- und Wasserkraft als zukünftig erwünschte erneuerbare Energieform landet. "Die Akzeptanz von Biogasanlagen in den drei Ländern ist zudem sehr unterschiedlich", erklärt Kira Schumacher. Während in der Schweiz die überwiegende Mehrheit der Befragten (69 %) die Biogasanlage in der Nachbarschaft positiv oder sehr positiv bewerten, stimmen dem in Deutschland nur rund ein Drittel (32 %) der Befragten zu. In Frankreich lag der Prozentsatz bei 57 %, wobei ein hoher Anteil der Befragten angab, die Frage nicht beantworten zu können. Studien zu den Gründen für die unterschiedlichen Akzeptanzniveaus werden auch nach Projektende weitergeführt. Die hierzu befragten Haushalte waren in einem Umkreis von einem Kilometer um eine Biogasanlage gelegen.

Perspektiven für Biomasse als Energieträger in der ORR

Um eine Abschätzung durchführen zu können, wie die Biomasse zukünftig in der ORR als Energieträger genutzt werden kann, wurden drei verschiedene Szenarien im Hinblick auf ausgewählte Nachhaltigkeitsauswirkungen diskutiert. Fazit der Untersuchungen war, dass unter den gegenwärtigen Bedingungen nur eine begrenzte Zunahme der Bioenergieerzeugung in der ORR erwartet werden kann. Da relevante neue Anbauflächen für Energiepflanzen nur dann erschlossen werden können, wenn der Umbruch von Dauergrünland erlaubt ist und der potenzielle Beitrag landwirtschaftlicher Reststoffe (u.a. Stroh) insgesamt klein bleiben wird beziehungsweise in einigen Gebieten nicht vorhanden ist, ist hier mit keiner größeren Zunahme des Bioenergiebeitrags zu rechnen. Hinzu kommt noch, dass die Energieholzgewinnung und -nutzung bereits so hoch ist, dass eine zusätzliche Nutzung nur eingeschränkt und in einigen Gebieten aufgrund ökologischer Anforderungen gar nicht möglich ist.

Empfehlungen des Konsortiums für zukünftige Aktivitäten

Für die Zukunft empfehlen die Wissenschaftler, die Biomassetransportwege bei Betrieb und Planung neuer Bioenergieanlagen zu minimieren. Denkbar wäre auch, Aufrüstungs- und Erneuerungsinvestitionen für eine erhöhte Effizienz bestehender Anlagen finanziell zu unterstützen. Weiterhin sollten Biogasanlagen zukünftig auch die Abwärme optimal nutzen oder alternativ die Aufbereitung des Biogases zu Biomethan mit Einspeisung ins Gasnetz erwägen. Da die Kleinfeuerungsanlagen für Holz durch den Ausstoß von Feinstaub negative Auswirkungen aufweisen, sollten hier durch Einsatz neuer Technologien oder Rauchgasfilter Verbesserungen angestrebt werden. Außerdem sollte zukünftig die gezielte Abtrennung und Vergärung des biogenen Abfalls vor einer Kompostierung angestrebt werden.

Das Konsortium wird sich nun im Anschluss an das dreijährige Forschungsprojekt in das geplante Cluster für Nachhaltigkeitsforschung am Oberrhein einbringen.