{"id":19509,"date":"2014-03-10T03:09:30","date_gmt":"2014-03-10T01:09:30","guid":{"rendered":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/?p=19509"},"modified":"2014-03-09T14:24:01","modified_gmt":"2014-03-09T12:24:01","slug":"zum-verheizen-zu-kostbar-moglichkeiten-der-bioenergie","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/zum-verheizen-zu-kostbar-moglichkeiten-der-bioenergie\/","title":{"rendered":"\u201eZum Verheizen zu kostbar\u201c – M\u00f6glichkeiten der Bioenergie"},"content":{"rendered":"

Eine 2012 ver\u00f6ffentlichte Studie der Leopoldina wies auf Grenzen der Bioenergie hin und wurde darum h\u00e4ufig als \u201eAbrechnung\u201c mit der Bioenergie interpretiert. Der Mikrobiologe Prof. Dr. Bernhard Schink von der Universit\u00e4t Konstanz ist Mitglied der Leopoldina und war als Koordinator entscheidend an der Studie beteiligt. Entgegen der vorschnellen Interpretation bef\u00fcrwortet er die Nutzung der Bioenergie. Doch sieht er teilweise auch sinnvollere Einsatzm\u00f6glichkeiten f\u00fcr Biomasse. An der Hochschule f\u00fcr Technik, Wirtschaft und Gestaltung (HTWG) Konstanz sprach er \u00fcber Erkenntnisse und Schlussfolgerungen aus der Studie.<\/strong><\/p>\n

Seit einigen Jahren findet ein deutlicher Ausbau der Erzeugung von Bioenergie aus Biomasse statt, der in Deutschland vor allem durch das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) gef\u00f6rdert wird. Darum stie\u00df die 2012 ver\u00f6ffentlichte Studie der Nationalen Akademie der Wissenschaften Leopoldina zur Bioenergie auch auf gro\u00dfes Interesse, da sie deutlich auf Grenzen der Bioenergiegewinnung hinwies (s. \u201eDie Leopoldina-Studie zur Bioenergie \u2013 zwischen Aufregung und Missbrauch\u201c). Mit der gro\u00dfen Resonanz und den Reaktionen, die die Studie im Anschluss hervorrief, hatten die Autoren selbst nicht gerechnet. \u201eSo etwas gab es in den letzten 350 Jahren der Leopoldina nicht\u201c, bemerkt Prof. Dr. Bernhard Schink. Er leitet den Lehrstuhl f\u00fcr Mikrobielle \u00d6kologie, Limnologie und allgemeine Mikrobiologie an der Universit\u00e4t Konstanz und war als Mitglied der Leopoldina als Koordinator der Studie t\u00e4tig. In seiner Forschung befasst er sich unter anderem mit dem Energiestoffwechsel von anaeroben Bakterien, die am Abbau von Biomasse in Seesedimenten oder Biogasreaktoren beteiligt sind. Auf Einladung des VDE Verband der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik e.V. sprach er an der HTWG in Konstanz \u00fcber die Frage, wieviel biologische Prozesse \u00fcberhaupt sinnvoll zur L\u00f6sung der Energieproblematik beitragen k\u00f6nnen.<\/p>\n

Von der Pflanze zum nutzbaren Energietr\u00e4ger<\/h3>\n

Um Biomasse in Form von beispielsweise Pflanzenabf\u00e4llen \u00fcberhaupt als Energielieferant nutzen zu k\u00f6nnen, muss sie nat\u00fcrlich zuerst zu Brennstoff umgewandelt werden. \u201eDie einfachste und h\u00e4ufigste Methode stellt hier die Verg\u00e4rung von Pflanzenteilen zu Methan, also sogenanntem Biogas dar\u201c, erkl\u00e4rt Schink. Im Vergleich zur vollst\u00e4ndigen Verbrennung der Biomasse gehen bei dieser Umwandlung nur 15 Prozent der enthaltenen Energie verloren, der Rest ist in Form des Methans gespeichert. \u201eBei der Verg\u00e4rung zu Methan handelt es sich um einen uralten, etablierten Prozess, der sich einfach und mit einer Vielzahl von Substraten durchf\u00fchren l\u00e4sst\u201c, betont Schink. Da Methan bei Raumtemperatur gasf\u00f6rmig ist, l\u00e4sst es sich anschlie\u00dfend auch leicht abtrennen. Und selbst der Restschlamm aus diesem Prozess l\u00e4sst sich noch als wertvoller D\u00fcnger einsetzen. Doch auch dieses System hat Nachteile. Holzige Pflanzenteile werden dabei nicht verwertet und generell ist das System tr\u00e4ge, das hei\u00dft, es stellt sich nur langsam auf neue Substrate um. \u201eTrotzdem ist die Methanbildung unter den mikrobiellen Umsetzungen die aussichtsreichste und effizienteste Methode f\u00fcr die Erzeugung von Bioenergie\u201c, urteilt Schink.<\/p>\n

Verf\u00fcgbarkeit und Nachhaltigkeit von Biomasse<\/h3>\n

Zus\u00e4tzlich zu den technischen Aspekten der Nutzung und Umwandlung muss nat\u00fcrlich auch \u00fcberpr\u00fcft werden, wie viel Biomasse \u00fcberhaupt zur Energiegewinnung zur Verf\u00fcgung steht. Von der gesamten auf die Erde einstrahlenden Sonnenenergie wird nur etwa ein Prozent in pflanzliche Biomasse umgewandelt. Wird diese Biomasse zu verwertbaren Energietr\u00e4gern weiterverarbeitet, so bleiben nur noch maximal 0,6 Prozent der urspr\u00fcnglichen Sonnenenergie \u00fcbrig.<\/p>\n

\u201eEine Steigerung der Effizienz der Photosynthese, wie sie teilweise in Wissenschaftskreisen diskutiert wird, macht hier sicher keinen Sinn, da die Energieausbeute auch bei einer verdoppelten Effizienz noch weit unter dem Wirkungsgrad von Solarzellen liegt\u201c, urteilt Schink. Mit modernen Solarpaneelen kann immerhin eine Ausbeute von 12 bis 15 Prozent erreicht werden. In Sachen Fl\u00e4cheneffizienz (welche Ausbeute ist bei welchem Einsatz pro Fl\u00e4che m\u00f6glich) sind ebenfalls andere Energieformen rentabler. \u201eIm Gegensatz zu Biodiesel schneidet Brennholz hier recht gut ab, \u00e4hnlich wie Photovoltaik\u201c, erl\u00e4utert Bernhard Schink.<\/p>\n

Biologisch-solare Produktion von Wasserstoff – Eine Zukunftsvision?<\/h3>\n

Die Leopoldina-Studie befasst sich auch mit einer neuen Methoden zur Energieerzeugung: der Produktion von Bio-Wasserstoff durch unmittelbare Kopplung mit der Lichtreaktion. Dabei wird eine “Biobatterie” zur Erzeugung von Wasserstoff genutzt, deren Funktionsweise sich am Prozess der Photosynthese orientiert. In zwei Kompartimenten, die sozusagen Photosystem I und II bei Pflanzen entsprechen, werden beispielsweise unter Verwendung immobilisierter Enzyme zuerst lichtgetrieben Wassermolek\u00fcle gespalten und anschlie\u00dfend im zweiten Kompartiment reduziert, wodurch Wasserstoff freigesetzt wird. Diese sehr saubere Technologie habe laut Schink aber leider eine sehr geringe Fl\u00e4cheneffizienz und sei zum aktuellen Zeitpunkt noch nicht im gro\u00dfen Stil nutzbar. \u201eDurch neue Entwicklungen k\u00f6nnte dieser Bereich in Zukunft wichtiger werden, aber momentan ist das noch weit entfernt\u201c, so der Mikrobiologe.<\/p>\n

Biomasse – mehr als nur eine Energiequelle<\/h3>\n

Grunds\u00e4tzlich bewertet Bernhard Schink die Biomasse als wertvollen Rohstoff, der auch genutzt werden sollte, sowohl im Bereich der Bioenergie als auch der Bio\u00f6konomie. Ein gro\u00dfer Vorteil der biologischen Energietr\u00e4ger wie Methan oder Bioethanol ist sicherlich, dass sie gespeichert werden k\u00f6nnen. \u201eDoch die Nutzung von Biomasse kann in Deutschland sinnvollerweise nicht viel mehr als f\u00fcnf Prozent des aktuellen Energieverbrauchs decken\u201c, relativiert er. Denn eine gr\u00f6\u00dfer angelegte Bioenergieproduktion w\u00fcrde eine Konkurrenz zu Nahrungsmitteln darstellen und w\u00e4re voraussichtlich nur durch erh\u00f6hten Biomasse-Import m\u00f6glich. Bei Holz stellt au\u00dferdem die direkte Verbrennung die ergiebigste Nutzung dar. \u201eDie mikrobielle Produktion von Energietr\u00e4gern sollte sich darum auf die Nutzung von pflanzlichen Abf\u00e4llen aus Landwirtschaft und h\u00e4uslichen Abf\u00e4llen konzentrieren\u201c, zieht Schink sein Fazit.<\/p>\n

Neben der Nutzung zur Energiegewinnung gibt es nat\u00fcrlich noch andere M\u00f6glichkeiten zur Verwertung von Biomasse, beispielsweise als Rohstoff im Sinne der Bio\u00f6konomie. \u201eBiomasse ist sehr wertvoll f\u00fcr die chemische Industrie, da pflanzliche Ausgangssubstanzen f\u00fcr die chemische Synthese vieler Stoffe genutzt werden und damit erd\u00f6lbasierte Grundstoffe ersetzen k\u00f6nnen\u201c, erl\u00e4utert Schink. Aus Cellulose k\u00f6nnen beispielsweise Geschmacksverst\u00e4rker wie Succinat, S\u00fc\u00dfungsmittel wie Asparagins\u00e4ure (zur Herstellung von Aspartam), Sorbit und weitere Substanzen wie Glycerin oder Fumars\u00e4ure produziert werden. \u201eVor diesem Hintergrund sind bestimmte Teile der Biomasse zu kostbar, um sie zu verheizen, da sie sinnvoller verwendet werden k\u00f6nnten\u201c, urteilt Schink.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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