Fraunhofer: Biogas hilft besser als Holzkraft gegen die Dunkelflaute
Wissenschaftler des Fraunhofer Instituts für Angewandte Informationstechnik haben verschiedene Flexibiliätsoptionen in der Stromerzeugung untersucht. Holz in Kohlekraftwerken schneidet dabei am schlechtesten ab.
Zur Überbrückung von Zeiten mit geringer Einspeisung aus Photovoltaik oder Windkraftanlagen (sogenannte Dunkelflauten) sind geeignete Alternativen nötig, um die Versorgungssicherheit des Stromsystems aufrecht erhalten zu können. Einige Betreiber von Kohlekraftwerken wollen dazu Holz als Brennstoff zur Stromerzeugung nutzen und damit auch die flexible Stromerzeugung dieser Kraftwerke als Flexibilitätsoption anbieten. Das Fraunhofer Institut für Angewandte Informationstechnik (FIT) hat im Auftrag des Naturschutzbundes Deutschland (NABU) untersucht, ob dieser Weg sinnvoll ist. Ergebnis: Aus Klimaschutzgründen lehnen die Wissenschaftler die Stromerzeugung in Großkraftwerken ab. Ausschlaggebend für die ökologischen Auswirkungen der thermischen Kraftwerke sind die spezifischen Emissionen der verwendeten Brennstoffe. Holz als nachwachsender Rohstoff könne in gewissen Mengen zwar nachhaltig angebaut werden, jedoch werde bei dessen Verbrennung das in der Biomasse gebundene CO2 freigesetzt. Diese spezifischen Emissionen würden sogar die der Kohleverbrennung übersteigen, heißt es in der Studie. Obgleich durch die Aufforstung von neuem Baumbestand die Emissionen wieder gebunden werden könnten, führe die Holzverbrennung aufgrund der geringen Wachstumsraten von Holz zusammen mit dessen niedriger Energiedichte zu einem Anstieg atmosphärischer CO2-Konzentrationen, selbst wenn durch die Holzverfeuerung fossile Brennstoffe ersetzt würden.
Biogas und Biomethan als Alternative
Zudem würden durch die Abholzung wichtige CO2-Senken zerstört. „Der Einsatz von aufbereitetem grünem Wasserstoff, Biogas oder Biomethan in thermischen Kraftwerken zur Stromerzeugung führt dagegen kurzfristig zu keinem oder nur einem geringen Anstieg der CO2-Emissionen in der Atmosphäre“, heißt es in der Studie. Da sie zusätzlich keine Nachteile hinsichtlich der langfristigen CO2-Wirkung aufwiesen, seien die Optionen Biomethan bzw. aufbereiteter Wasserstoff sowie Biogas-Blockheizkraftwerke gegenüber der Holzverstromung zu bevorzugen.
Betrachtet man die Verfügbarkeit der analysierten Energieträger, so müssen zur Stromerzeugung durch Holzverfeuerung bereits zum heutigen Zeitpunkt große Mengen an Holz importiert werden. Im Hinblick auf erneuerbares Gas muss berücksichtigt werden, dass aufgrund des zukünftig weiter steigenden Bedarfs an Gas die Verwendung in weiteren Sektoren neben dem Einsatz zur Verstromung zu beachten ist.
NABU kritisiert Holzeinschlag in Schutzgebieten
Der NABU als Auftraggeber der Studie kommt zu dem Schluss: „Gesunde Wälder sind für den Klimaschutz weltweit unverzichtbar. Schon heute werden weltweit selbst in Schutzgebieten Wälder für die Pelletindustrie gerodet, beispielsweise in Estland. Durch diesen Holzeinschlag wird die Funktion des Waldes als Kohlenstoffsenke für mehrere Dekaden eingeschränkt, selbst dann, wenn man ihn direkt wieder aufforsten würde.“ Holzverbrennung sollte zukünftig nicht als klimaneutrale Energie im Rahmen der nationalen und europäischen Gesetzgebung gelten.
Ganz so pauschal lehnen die Studienautoren die Holzverbrennung jedoch nicht ab. So könne die Nutzung der Holzverfeuerung in einem gezielten Einsatz sinnvoll sein. Lässt sich z.B. mit dem Holzeinsatz teurer Netzausbau reduzieren, wäre die Holzverfeuerung punktuell eine geeignete Flexibilitätsoption. In derartigen Fällen sollten die beschriebenen Aspekte, d.h. Art, alternative Nutzungsmöglichkeiten und Herkunft des verwendeten Holzes jeweils berücksichtigt und geprüft werden. So sollte insbesondere nur Holz, das keine längerfristige Nutzung in alternativen Produkten mehr erlaubt, für die Holzverfeuerung eingesetzt werden.
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Zur Überbrückung von Zeiten mit geringer Einspeisung aus Photovoltaik oder Windkraftanlagen (sogenannte Dunkelflauten) sind geeignete Alternativen nötig, um die Versorgungssicherheit des Stromsystems aufrecht erhalten zu können. Einige Betreiber von Kohlekraftwerken wollen dazu Holz als Brennstoff zur Stromerzeugung nutzen und damit auch die flexible Stromerzeugung dieser Kraftwerke als Flexibilitätsoption anbieten. Das Fraunhofer Institut für Angewandte Informationstechnik (FIT) hat im Auftrag des Naturschutzbundes Deutschland (NABU) untersucht, ob dieser Weg sinnvoll ist. Ergebnis: Aus Klimaschutzgründen lehnen die Wissenschaftler die Stromerzeugung in Großkraftwerken ab. Ausschlaggebend für die ökologischen Auswirkungen der thermischen Kraftwerke sind die spezifischen Emissionen der verwendeten Brennstoffe. Holz als nachwachsender Rohstoff könne in gewissen Mengen zwar nachhaltig angebaut werden, jedoch werde bei dessen Verbrennung das in der Biomasse gebundene CO2 freigesetzt. Diese spezifischen Emissionen würden sogar die der Kohleverbrennung übersteigen, heißt es in der Studie. Obgleich durch die Aufforstung von neuem Baumbestand die Emissionen wieder gebunden werden könnten, führe die Holzverbrennung aufgrund der geringen Wachstumsraten von Holz zusammen mit dessen niedriger Energiedichte zu einem Anstieg atmosphärischer CO2-Konzentrationen, selbst wenn durch die Holzverfeuerung fossile Brennstoffe ersetzt würden.
Biogas und Biomethan als Alternative
Zudem würden durch die Abholzung wichtige CO2-Senken zerstört. „Der Einsatz von aufbereitetem grünem Wasserstoff, Biogas oder Biomethan in thermischen Kraftwerken zur Stromerzeugung führt dagegen kurzfristig zu keinem oder nur einem geringen Anstieg der CO2-Emissionen in der Atmosphäre“, heißt es in der Studie. Da sie zusätzlich keine Nachteile hinsichtlich der langfristigen CO2-Wirkung aufwiesen, seien die Optionen Biomethan bzw. aufbereiteter Wasserstoff sowie Biogas-Blockheizkraftwerke gegenüber der Holzverstromung zu bevorzugen.
Betrachtet man die Verfügbarkeit der analysierten Energieträger, so müssen zur Stromerzeugung durch Holzverfeuerung bereits zum heutigen Zeitpunkt große Mengen an Holz importiert werden. Im Hinblick auf erneuerbares Gas muss berücksichtigt werden, dass aufgrund des zukünftig weiter steigenden Bedarfs an Gas die Verwendung in weiteren Sektoren neben dem Einsatz zur Verstromung zu beachten ist.
NABU kritisiert Holzeinschlag in Schutzgebieten
Der NABU als Auftraggeber der Studie kommt zu dem Schluss: „Gesunde Wälder sind für den Klimaschutz weltweit unverzichtbar. Schon heute werden weltweit selbst in Schutzgebieten Wälder für die Pelletindustrie gerodet, beispielsweise in Estland. Durch diesen Holzeinschlag wird die Funktion des Waldes als Kohlenstoffsenke für mehrere Dekaden eingeschränkt, selbst dann, wenn man ihn direkt wieder aufforsten würde.“ Holzverbrennung sollte zukünftig nicht als klimaneutrale Energie im Rahmen der nationalen und europäischen Gesetzgebung gelten.
Ganz so pauschal lehnen die Studienautoren die Holzverbrennung jedoch nicht ab. So könne die Nutzung der Holzverfeuerung in einem gezielten Einsatz sinnvoll sein. Lässt sich z.B. mit dem Holzeinsatz teurer Netzausbau reduzieren, wäre die Holzverfeuerung punktuell eine geeignete Flexibilitätsoption. In derartigen Fällen sollten die beschriebenen Aspekte, d.h. Art, alternative Nutzungsmöglichkeiten und Herkunft des verwendeten Holzes jeweils berücksichtigt und geprüft werden. So sollte insbesondere nur Holz, das keine längerfristige Nutzung in alternativen Produkten mehr erlaubt, für die Holzverfeuerung eingesetzt werden.
