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Biomasse

Biomasse wird zu Heizungszwecken verfeuert, zur Stromerzeugung in Heizkraftwerken eingesetzt und in Biogasanlagen vergärt

Die Nutzung von Biomasse zur Erzeugung von Strom und Wärme ist besonders klimaschonend, denn für die Bildung von Biomasse wird der Atmosphäre zunächst das Treibhausgas CO2 entzogen; der Kohlenstoff wird in der Biomasse gebunden. Später wird er wieder in die Atmosphäre abgegeben wie etwa bei der Verbrennung oder der Verrottung der Biomasse. Wird die Biomasse daher energetisch genutzt, wird nur das CO2 freigesetzt, das zuvor beim Wachstum der Pflanzen aus der Atmosphäre entnommen wurde. Unter dem Strich nützt die Biomassenutzung dem Klima allerdings nur dann, wenn die jährlich genutzte Menge die im gleichen Zeitraum nachwachsende Menge nicht übersteigt. Daher sind nachhaltige Bewirtschaftungsstrategien, zum Beispiel für Wälder, erforderlich.

Schematische Darstellung der Nutzungspfade von der Entstehung, Verarbeitung bis hin zur Nutzung von Energieholz zur Strom- und Wärmeproduktion (Grafik: Agentur für Erneuerbare Energien)
Schematische Darstellung der Nutzungspfade von der Entstehung, Verarbeitung bis hin zur Nutzung von Energieholz zur Strom- und Wärmeproduktion (Grafik: Agentur für Erneuerbare Energien)

Verfeuerung von Biomasse

Die älteste und einfachste Art der energetischen Nutzung von Biomasse ist die Verfeuerung. In Deutschland wird Biomasse überwiegend in Kleinanlagen unter 15 Kilowatt verfeuert. Eine automatische Brennstoffbeschickung und Feuerungsregelungen haben den Bedienungskomfort erhöht. Kleinanlagen unterliegen dabei auch den Grenzwerten des Bundesimmissionsschutzgesetzes, die 2010 nochmals verschärft wurden. Einen besonderen Aufschwung erleben Heizungen auf Basis von Holzpellets. Holzpellets sind kleine Presslinge aus naturbelassenem Holz, meist aus Säge- oder Hobelspänen. Sie können genau wie Heizöl im Tankwagen angeliefert oder in Säcken gekauft werden. Pellets können in Kaminöfen genauso wie in großen, vollautomatischen und emissionsarmen Zentralheizungen verfeuert werden. Mit Förderschnecken oder Saugvorrichtungen werden die Pellets automatisch aus einem Speicherbehälter geholt und in die Brennkammer eingebracht. Der notwendige Lagerraum für den Brennstoff ist bei Pellets kaum größer als bei einer Ölzentralheizung.

So funktioniert eine Holzpelletheizung (Grafik: Agentur für Erneuerbare Energien)
So funktioniert eine Holzpelletheizung: Von der Anlieferung der Holzpellets über die Lagerung im Pelletlager bis hin zur Verfeuerung der Holzpellets und Wärmeverteilung (Grafik: Agentur für Erneuerbare Energien)

Verstromung von Biomasse

Die Verstromung von Biomasse hat sich in den letzten Jahren vervielfacht. Biomasse-Kraftwerke und Heizkraftwerke nutzen vor allem Altholz, aber auch Industrieresthölzer, Sägenebenprodukte und Waldrestholz. In heutigen Holz-Kraftwerken wird Biomasse verbrannt und in der Regel mit der Hitze Dampf erzeugt. Dieser Dampf treibt dann eine Turbine oder einen Motor an. Besonders effizient ist es, die verbleibende Wärme nicht ungenutzt an die Umgebung abzugeben, sondern zur Beheizung von Gebäuden oder für die Holztrocknung zu verwenden. Eine vielversprechende Alternative zur Verbrennung ist die Vergasung von Biomasse. Dazu wird Biomasse bei hohen Temperaturen zersetzt und in ein Gas umgewandelt. Dieses Gas wird dann abgekühlt, gereinigt und in einem Motor-Blockheizkraftwerk (BHKW) oder einer Turbine verbrannt.

Vergärung von Biomasse

Biogas entsteht bei der Zersetzung von organischer Materie durch spezielle Methanbakterien. Dieser Prozess heißt Vergärung. Hundert Kubikmeter Biogas entstehen aus etwa einer Tonne Bioabfall, den täglichen Exkrementen von 110 Rindern, 13.000 Hühnern oder aus etwa einer halben Tonne Silomais. Der energetisch nutzbare Methananteil im Biogas ist beim Silomais am niedrigsten, da er vorwiegend Kohlenhydrate enthält. Die Fettanteile in den Exkrementen oder im Bioabfall ergeben höhere Methangehalte, die um die 60 Prozent liegen. Heute werden in Biogasanlagen vor allem tierische Exkremente und nachwachsende Rohstoffe (insbesondere Mais, aber auch Grassilage und Getreide) sowie Bioabfälle eingesetzt. Beim Einsatz nachwachsender Rohstoffe, insbesondere Mais, sind allerdings ökologische Anforderungen an den Anbau zu berücksichtigen.

Ein Hektar Mais deckt den Jahresbedarf von fünf Haushalten (Grafik: Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe)
Energiebilanz einer Biogasanlage: Ein Hektar Mais deckt den Jahresbedarf an Strom von fünf Haushalten (Grafik: Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe)

Weitere Informationen über den Einsatz und Verwendung von Biomasse

"Biomasse" wurde am 21.07.2012 verfasst und am 14.03.2016 das letzte Mal aktualisiert.