Kommunale Wärmeplanung: Biogas-Umstellung keine realistische Option!

Da mehr als die Hälfte des Endenergieverbrauchs auf die Wärmeerzeugung entfällt, ist die Energiewende im Wärmesektor von großer Bedeutung. Viele Städte und Kommunen stehen dabei vor der Herausforderung, wie sie ihre Wärmeversorgung nachhaltig und zukunftsfähig gestalten können. Eines der wichtigsten Planungsinstrumente dabei ist die „Kommunale Wärmeplanung“ zur Umstellung der Wärmeversorgungsstruktur auf erneuerbare Energien.

Auch im Zuge des Heizungsgesetzes, hat die „kommunalen Wärmeplanung“ jüngst einen ganz neuen Stellenwert erlangt. Denn wann das Heizungsgesetz, neue Heizungen mit 65% Erneuerbaren Energien betreiben zu müssen, wirklich greift, hängt vom Vorhandensein einer kommunalen Wärmeplanung ab. Stellt diese zudem sicher, dass Nah- oder Fernwärme absehbar anteilig erneuerbar realisiert werden kann, können Hausbesitzer bis dahin weiter mit Gas heizen.

Eine bequeme Sache also. Sie nimmt den Hausbesitzern die Angst vor der Wärmepumpe und versetzt die Gasnetzbetreiber in die Lage, Ihre Netze nicht abschreiben zu müssen. Dass diese Rechnung nicht aufgehen könnte, ist vielen jedoch nicht klar. Das Borderstep-Institut hat nun am Beispiel der Bordesholmer Wärmeplanung nachgerechnet, dass eine Umstellung auf Biogas oder sogar Wasserstoff nicht realistisch ist und sehr teuer werden dürfte.

Der Geschäftsführer der Versorgungsbetriebe Bordesholm (VBB) gab im Juni 2023 in den „Kieler Nachrichten“ bekannt, dass der kommunale Wärmeplan für Bordesholm so gut wie fertig sei und sie grünes Gas und Wasserstoff priorisieren. So wolle man das Erdgasnetz weiterhin nutzen, darin aber Biomethan-Gas zum Kunden transportieren.

Borderstep Mitgründer Dr. Jens Clausen, Projektleiter des Vorhabens „Keypoints der Wärmewende“ des Fördervereins von Scientists for Future e.V.: „Das klingt erstmal überzeugend. Aber was wäre, wenn alle oder auch nur viele Regionalversorgende diesen Weg einschlagen wollen? Wie würde sich die Produktion des dafür nötigen Biogases auf die Landwirtschaft und die Flächennutzung auswirken?

Das Borderstep-Institut hat am Bordesholmer Beispiel nachgerechnet, mit welchem Flächenbedarf und Kosten zu rechnen sei. So erfordere die Umstellung auf Biogas im Szenario der Studie "Bordesholm und das grüne Gas", in Zukunft 48 % der Ackerfläche mit Silomais zu bebauen.

Der Anteil der landwirtschaftlichen Fläche, der im Amt Bordesholm für den Anbau von Energiepflanzen genutzt werden müsste, müsste sich mehr als verdreifachen, um allein den Bedarf an Raumwärme und Warmwasser zu decken. Etwa ein Drittel der landwirtschaftlichen Fläche müsste umgestellt werden vom Anbau von Nahrungs- und Futtermittel auf Silomais für die Energieerzeugung.

Ob bei zunehmender Wasserknappheit im Sommer der enorme Bewässerungsbedarf dieser großen Silomaisfläche gedeckt werden kann, ist unsicher, so das Institut. Darüber hinaus ist Biogas aus dem Anbau von Energiepflanzen mit besonders hohem Gasertrag wie Mais, Getreide oder Zuckerrüben aufgrund der erforderlichen Stickstoffdüngung und der damit verbunden Freisetzung des Treibhausgases N2O („Lachgas“ ca. 320-mal stärker wirksam als CO₂) klimaschädlich.

Auch die Kosten des statt Erdgas einzusetzenden Biogases sind langfristig ein Risikofaktor. Eine im Auftrag des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) erstellte Analyse (Fraunhofer IEE, DBFZ & ESE-Consult, 2023) resümiert: „Auch wenn das Weizenpreisniveau, als Indikator für den Preis für Maissilage, für die Ernte 2023 insgesamt wieder gesunken ist, dürften die Substratpreise für Biogas auf einem höheren Niveau als vor dem Februar 2022 bleiben.“

Weitere externe Schocks wie die jetzt begonnene erneute Blockade der ukrainischen Schwarzmeerhäfen stellten aus Sicht des Frühjahrs 2023 Preisrisiken dar. Eine wichtige Frage ist deshalb, so das Borderstep-Institut, ob die Betreibenden von Biogasanlagen in einer unsubventionierten Zukunft bezahlbares Biogas zum Heizen liefern können? Und im Vergleich mit Erdgas ist Biomethan ohnehin - aufgrund der Kosten der Aufbereitung - bereits jetzt deutlich teurer als Erdgas (Schinnerl, Bleyl-Androschin & Eder, 2010).

Bei der Einplanung von Biogas zur Wärmeversorgung müssten zudem auch die Anforderungen an die Gasqualität beachtet werden. Denn Erdgas ist hochreines Methan, während Biogas eine „schmutzige“ Mischung aus Methan und bis zu 50 % CO2, bis zu 10 % Wasser, bis zu 1 % Ammoniak und bis zu 1 % Schwefelwasserstoff ist. Dies mindert einerseits den Brennwert und anderseits besteht die Gefahr der Korrosion von Rohrleitungen und Heizthermen (Plöchl, 2007).

Da der Betrieb der Brenner einen konstanten Brennwert erfordert, um Korrosionsprobleme zu vermeiden und Abgasgrenzwerte einzuhalten, muss deshalb laut dena (2019) das Biogas vor dem Einspeisen in das Erdgasnetz zu reinem Biomethan aufbereitet werden. Das ist technisch aufwändig und verursacht zusätzliche Kosten.

Da der Wärmebedarf saisonal schwankt, die Produktion von Biogas aber kontinuierlich erfolgt, müssten für das Biomethan Gasspeicher gebaut werden, was bei den Gesamtinvestitionskosten zu berücksichtigen ist. Auch die Nutzung des bestehenden Erdgasnetzes als „externen Gasspeicher“ scheidet aus, da es längerfristig nicht mehr sicher zur Verfügung stehen wird.

Die Versorgung einzelner Kommunen mit Biogas wird, wenn sie denn überhaupt realisierbar ist, eine seltene Ausnahme bleiben, so das Borderstep-Institut. Der Weg zu 100 % Wärme aus Biomethan ist deshalb mengenmäßig eher unrealistisch und mit erheblichen Kosten verbunden. Diese müssten im Interesse der mittel- und langfristigen Bezahlbarkeit durch die Gaskundinnen und -kunden mit berücksichtigt werden.

Wird Biomethan dagegen nur für einen kleinen Anteil der Versorgung eingeplant, dann erhöhen sich die anteiligen Kosten für die Aufrechterhaltung der Gasnetze entsprechend. Und auch das Ziel der Klimaneutralität ist durch die Versorgung mit Biogas nicht zu erreichen. Die CO₂-Emissionen von gebäudenah erzeugtem Biogas veranschlagt das Gebäudeenergiegesetz auf 75 g CO_2eq/ kWh (Die Bundesregierung, 2020).

Und sollte das Biogas doch aus dem Netz bezogen werden, dann erhöht sich der entsprechende Wert auf 140 g CO_2eq/ kWh. Beide Werte liegen zwar unterhalb der Treibhausgasemissionen der Verbrennung von Erdgas, aber leider keineswegs bei null, so das Borderstep-Institut.

Der Fachverband Biogas e.V. hält es überdies für gar kein erstrebenswertes noch von Branchen Insidern favorisiertes Ziel, zu 100% mit Biogas zu heizen. Biomethan als Beimischung im Gasnetz könne nur eine Zwischenlösung sein und helfen, Gasheizungen klimaneutraler zu machen. Der Königsweg, so Jörg Schäfer vom Fachverband Biogas sei immer noch die Kraftwärmekopplung und die anschließende Weiterleitung der Abwärme mittels Nahwärmenetzen. Hierdurch werde Biogas Wärme vielerorts eine von vielen guten Optionen zur Erreichung der 65% Anforderung des GEG darstellen und Kommunen bei ihrer Wärmeplanung unterstützen, so Schäfer.

"Das Argument, dass Biomethan zur Aufrechterhaltung der Gasnetze beitragen könnte ist lächerlich. Sicherlich wird es regionale Wasserstoff- bzw. Biomethan-Netze geben, dort wo viele Verbraucher und Industrie angesiedelt sind, aber Biomethan ist grundsätzlich für seine verschiedenen Einsatzzwecke bekannt und nicht auf ein deutschlandweites Gasnetz angewiesen. Diesen wertvollen Rohstoff bekommt man immer und jederzeit auch ohne Gasnetze verkauft."