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Strom 2030 - Langfristige Trends - Aufgaben für die kommenden Jahre

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Ergebnispapier: Strom 2030 - Langfristige Trends – Aufgaben für die kommenden Jahre Herausgeber: Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) Mai 2017

38 STROM

38 STROM 2030: LANGFRISTIGE TRENDS – AUFGABEN FÜR DIE KOMMENDEN JAHRE Ergebnisse der Diskussion zu Trend 8 • Bioenergie deckt derzeit rund ein Zehntel des deutschen Primärenergieverbrauchs. Aus heutiger Sicht kann sie ihren Anteil bei gleichzeitigem Rückgang des Primärenergieverbrauchs perspektivisch auf bis zu ein Viertel erhöhen. Dafür sind eine optimierte energetische Nutzung von Rest- und Abfallstoffen, eine Erhöhung der Flächenerträge von Anbaubiomasse und in einem gewissen Umfang eine Ausweitung von nachhaltigen Importen erforderlich. Einzelne Studien verzichten auf den energetischen Einsatz von Energie pflan zen und den Import von Bioenergie. Dies verringert das energetische Potenzial an Biomasse auf das Potenzial für Rest- und Abfallstoffe. Die meisten Studien nehmen jedoch einen moderaten Anteil von Energiepflanzen und Importen von Bioenergie an. • Das verfügbare, nachhaltige Biomassepotenzial für die energetische Nutzung in Deutschland ist begrenzt. Die - ses Potenzial setzt sich zusammen aus 1) den in Deutschland anfallenden Rest- und Abfallstoffen, 2) dem inländischen Anbau von Energiepflanzen sowie 3) dem Import von Bioenergieträgern wie zum Beispiel Biokraftstoffen: 1. Rest- und Abfallstoffe stellen einen großen Anteil des energetischen Potenzials an Biomasse. Dieses Potenzial kann vergleichsweise gut bestimmt werden. Es liegt den meisten Studien zufolge in Deutschland bei 700 bis 1000 Petajoule pro Jahr. Etwa zwei Drittel hiervon werden bereits stofflich oder energetisch genutzt. 2. Der inländische Anbau von Energiepflanzen kann nur begrenzt ausgeweitet werden. Aufgrund der Kon - kurrenz zur Produktion von Nahrungsmitteln und zur stofflichen Nutzung sollte die landwirtschaftliche Fläche für den Anbau von Energiepflanzen nicht mehr wesentlich anwachsen. Heute werden etwa 2,2 Mio. ha landwirtschaftliche Fläche für den Anbau von Energiepflanzen in Deutschland genutzt. Das sind mehr als 20 Prozent der gesamten Ackerfläche. Für den Anbau von Energiepflanzen als Teil der Landnutzung sind Nachhaltigkeitsanforderungen einzuhalten. So trägt Biomasse tatsächlich zum Klimaschutz bei. Zudem sollten langfristig vorrangig Kulturen mit hohen Erträgen an Biomasse, beispielsweise schnellwachsende Hölzer, angebaut werden. 3. Importe von Bioenergieträgern sollten nur in be ­ gren z tem Umfang und unter nachvollziehbaren, transparenten Bedingungen ansteigen. Den größten Anteil der importierten Bioenergieträger stellen Biokraftstoffe oder deren Ausgangsstoffe wie Pflanzenöl und Bioalkohol dar. Dabei erfüllen Importe von Bioenergie insbesondere aus der Europäischen Union transparente Nachhaltigkeitsanforderungen. Demgegenüber ist weiterhin umstritten, ob Importe aus einigen anderen Ländern tatsächlich nachhaltig sind. Es liegt an den dortigen Bedingungen für den Anbau. Auch können direkte und indirekte Änderungen bei der Landnutzung die Nachhaltigkeit beeinträchtigen. So ist zum Beispiel die Rodung von Regenwäldern für den Anbau von Palmöl besonders kritisch zu bewerten. • Die Produktion von Nahrungsmitteln und die stoff liche Nutzung haben Vorrang vor der energetischen Nutzung. Eine energetische Verwertung von Biomasse sollte deshalb idealerweise am Ende einer Kaskade der stofflichen Nutzung stehen, beispielsweise nach Verwendung in der Spanplatte oder als Baumaterial. • Je höher die Kosten für die Vermeidung von Treibhausgasen, desto wertvoller wird Biomasse. Die weltweite Nachfrage nach Bioenergie wird daher langfristig stark zunehmen. Sie kann das verfügbare nachhaltige Potenzial an Biomasse vielfach übersteigen. Um die Kosten der Energiewende so gering wie möglich zu halten, ist deshalb eine effiziente Allokation auf die verschiedenen Sektoren entscheidend. Zentral ist dabei, die Gesamtkosten des Energiesystems gering zu halten. Daneben wird aber auch die Meinung vertreten, dass für Bioenergie auch die volkswirtschaftlichen Kosten der Erhaltung der ländlichen Räume berücksichtigt werden sollten. • Um die Kosten des Energiesystems gering zu halten, sollte das begrenzte Potenzial an Biomasse dort eingesetzt werden, wo man es nicht oder nur mit sehr hohen Kosten ersetzen kann. Nach dieser Methodik haben Studien auf dem gegenwärtigen Kenntnisstand analysiert, wie Biomasse in den einzelnen Sektoren optimal eingesetzt wird: –– Im Verkehr sollte Biomasse langfristig im Luft-, Seeund Schwerlastverkehr verwendet werden. Dort gibt es absehbar keine kostengünstigen Alternativen zu

STROM 2030: LANGFRISTIGE TRENDS – AUFGABEN FÜR DIE KOMMENDEN JAHRE 39 Biokraftstoffen. Andere erneuerbare Kraftstoffe wie Power-to-X benötigen vergleichsweise viel erneuerbaren Strom. Sie sind zudem aus heutiger Sicht deutlich teurer. Bei sehr hohen Kosten für die Vermeidung von CO 2 -Emissionen wird es aber möglicherweise notwen dig sein, andere Technologien wie zum Beispiel Power-to-X zu nutzen. Biokraftstoffe der ersten Generation können übergangsweise zum Klimaschutz im Verkehr beitragen. In Zukunft sollten aber vor allem Biokraftstoffe der zweiten und dritten Generation entwickelt und gefördert werden. Diese Biokraftstoffe erschließen eine breite Biomassebasis und weisen eine hohe Flächeneffizienz auf. –– In der Industrie sollte Biomasse langfristig verstärkt die CO 2 -Emissionen von Prozessen von über 100 bis 500 °C verringern. Solche Prozesse gibt es zum Beispiel in der Chemie-, Zellstoff- oder Nahrungsmittelindustrie. Wie im Verkehrssektor gibt es auch dort derzeit keine kostengünstigen erneuerbaren Alternativen. Prozesswärme und Prozessdampf sollten dann möglichst mittels Kraft-Wärme-Kopplung erzeugt werden. So kann man eine hohe Ausnutzung von Brennstoffen erreichen. Die stoffliche Verwendung von Biomasse, beispielsweise in der Bauwirtschaft oder in der Chemie, sollte Priorität haben. Denn auch hier lassen sich große Mengen an CO 2 -Emissionen verringern. Zudem kann am Ende der stofflichen Nutzung immer noch eine energetische Nutzung erfolgen. –– Im Gebäudesektor sollte Biomasse vor allem in schwer zu sanierenden Gebäuden genutzt werden. Aus gesamtsystemischer Sicht lässt sich Biomasse im Gebäudesektor häufig kosteneffizienter durch andere erneuerbare Energien substituieren als in anderen Bereichen. Hierfür sind hocheffiziente Gebäude und Wärme aus erneuerbaren Energien erforderlich. Für die netzgebundene Wärmeversorgung von Gebäuden kann Biomasse die Transformation der bestehenden Wärmenetze erleichtern. Hierfür sollte man idealerweise hocheffiziente und innovative KWK-Anlagen nutzen. Innovativ sind KWK-Anlagen zum Beispiel in Verbindung mit anderen erneuerbaren Energien und Wärmespeichern, wenn diese einen besonders hohen Abbildung 10: Die energetische Nutzung von Biomasse Die energetische Nutzung von Biomasse steigt bis 2050 leicht an. Die Anwendung verlagert sich von Strom zu Verkehr und Industrie. (Schematische Darstellung) (Flug- und Schiffs-)Verkehr und Industrie: Der Einsatz von Biomasse steigt im Verkehrssektor und in der Industrie. Energiewirtschaft: Kostengünstiger Strom aus Wind- und Solarenergie eröffnet Spielräume, weniger Biomasse für Strom einzusetzen. Biomasse kann dadurch Anwendungen im Verkehrssektor und in der Industrie zugeführt werden, wo ihr Einsatz volkswirtschaftlich effizienter ist. Gebäude: Vor allem in Bestandsgebäuden, die Dämmrestriktionen unterliegen, ist der Einsatz von Biomasse zur erneuerbaren Wärmebereitstellung unverzichtbar. Je nach Umfang der Effizienzmaßnahmen kann ein steigender oder auch sinkender Biomasseeinsatz resultieren. 2020 2050 Quelle: Eigene Darstellung

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