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Biomasse als wichtiges Puzzleteil der Energiewende

B.KWK-Präsident Claus-Henrich Stahl bei der Eröffnungsrede. Bild: B.KWK

Zum 12. Mal fand Ende November 2023 die Internationale Anwenderkonferenz Biomassevergasung des Bundesverbandes Kraft-Wärme-Kopplung (B.KWK) in Innsbruck statt. Mit Blick auf den Weltmarkt und Fokus auf die DACH-Länder diskutierten Vertreterinnen und Vertreter aus Politik, Wissenschaft, Verbänden und Industrie über aktuelle Herausforderungen und Chancen der Branche im energiepolitischen Kontext. Inwiefern Biomasse klimaschonend zur Deckung der Residuallast beitragen kann, wenn also weder Wind- noch Solarenergie verfügbar ist, war eines der zentralen Themen. 

Den Auftakt der Veranstaltung machte Hans-Christian Kirchmeier vom Dachverband Erneuerbare Energie Österreich sowie der IG Holzkraft. In seiner Keynote unterstrich er die großen technologischen Fortschritte, die die Branche in den letzten Jahren gemacht habe: „Wir beobachten, dass Biomasse und insbesondere Holzgas immer mehr an Bedeutung gewinnen, da die Technologien dahinter immer besser werden. Die eingesetzten Rohstoffe werden bei der Biomassevergasung deutlich effizienter genutzt als bei anderen Technologien der Holzverbrennung zur Strom- und Wärmeerzeugung. Das ist besonders deshalb wichtig, da wir in Zukunft jede Kilowattstunde Strom und Wärme brauchen werden.“

Den „gesamten Strauß an verfügbaren Technologien“ benötigt

In der anschließenden Podiumsdiskussion sprachen Claus Heinrich-Stahl (B.KWK), Prof. Angela Hofmann (MCI), Jitka Hrbek (Boku Wien), Dr. Tim Pettenkofer (FVH) und Christoph Mizelli (Nawaro Energie) über die Zukunft der Biomassevergasung: Für die Dekarbonisierung der Wärme sehe man, so waren sich die Diskutanten einig, dezentrale Energiehöfe als einen wichtigen Teil der Lösung.

„Wir brauchen den gesamten Strauß an verfügbaren Technologien“, so Claus-Heinrich Stahl und erklärte weiter: „Damit die Energiewende gelingt, benötigen wir dezentrale, flexible Erzeugungsanlagen, die dort Strom und Wärme herstellen, wo sie gebraucht werden. Wir müssen volatile Energien nutzen, wann immer sie verfügbar sind. Aber wenn sie es nicht sind, weil die Sonne nicht scheint und der Wind nicht weht, lautet die Antwort: Kraft-Wärme-Kopplung (KWK). Stellt man sich die fluktuierende Wind- und Sonnenenergie als den Rumpf einer modernen Energieversorgung vor, so ist Kraft-Wärme-Kopplung ihr Rückgrat, das Strom- und Wärme jederzeit steuerbar stabilisierend liefern kann“, machte er seine Vision deutlich.

Betrieben mit heimischem Biogas, Biomethan oder auch Wasserstoff sei KWK eine klimaschonende Ergänzung zu Wind und Sonne. Holzgas-KWK-Anlagen können alle anfallenden Abfall- und Reststoffe der Holzverarbeitung sowie Landschafts- und Kommunalpflege flexibel energetisch für die Strom- und Wärmeerzeugung nutzen. Zusätzlich seien viele Holzvergaser in der Lage neben Strom, Wärme und Kälte holzartige Rest- und Abfallstoffe in Verbindung mit Ad- und Absorptionsanlagen zu Pflanzenkohle umzuwandeln, die anschließend als Pflanzendünger, Betonzusatz und im Straßenbau oder für Aktivkohlefilter verwendet werden könne, ergänzte der B.KWK-Präsident.

Die Unverzichtbarkeit von Holz als Energieträger, betonte auch das Energienetzwerk C.A.R.M.E.N. e.V., das durch Matthias Wanderwitz vertreten war: „Wir sind uns dessen bewusst, dass Energieholz begrenzt verfügbar ist. Ein Verzicht auf den erneuerbaren Energieträger Holz ist aber angesichts der Situation auf dem Strom- und Wärmemarkt nicht sinnvoll. Eine Nutzung sollte am besten dann erfolgen, wenn andere erneuerbare Energien nicht ausreichend zur Verfügung stehen. Dazu bedarf es Rahmenbedingungen, die einen vorwiegenden Einsatz im Winterhalbjahr wirtschaftlich möglich machen.“  

Von links nach rechts: Christoph Mizelli (Nawaro Energie), Dr. Tim Pettenkofer (FVH), Dr. Jitka Hrbek (Boku Wien), Prof. Angela Hofmann (MCI), Claus-Heinrich Stahl (B.KWK), Stefan Liesner (B.KWK). Bild: B.KWK
Von links nach rechts: Christoph Mizelli (Nawaro Energie), Dr. Tim Pettenkofer (FVH), Dr. Jitka Hrbek (Boku Wien), Prof. Angela Hofmann (MCI), Claus-Heinrich Stahl (B.KWK), Stefan Liesner (B.KWK). Bild: B.KWK

Holzvergasung als klimapositive Technologie

Dass Holzvergasung nicht nur emissionsarm, sondern sogar klimapositiv sein kann, zeigte der Anlagen-Hersteller SynCraft in seinem Beitrag über Rückwärtskraftwerke. Ausgestattet mit einer patentierten Schwebefestbett-Technologie erzeugen diese Anlagen Wärme, Strom und Pflanzenkohle aus Reststoffen der Forstwirtschaft. Wenn Bäume sterben, wird 99,9 Prozent des ursprünglich im Baum gespeicherten CO2 bei der Verrottung wieder freigesetzt. Rückwärtskraftwerke setzen hingegen nur 70 Prozent dieses CO2 für die Energiegewinnung wieder frei. 30 Prozent werden der Atmosphäre entzogen und als wertvoller, grüner Kohlenstoff gespeichert.

Wasserstoff aus Restmüll

Ein weiterer innovativer Aspekt, der auf der Konferenz beleuchtet wurde, war die Herstellung von Wasserstoff durch Biomassevergasung. In vielen Ländern, wie Schweden, den Niederlanden, USA, Kanada und China sind derzeit bereits Pilotanlagen im Einsatz, die aus Restmüll oder Holzabfällen Wasserstoff erzeugen. Dr. Jitka Hrbek (Universität für Bodenkultur Wien) erklärte in ihrem Vortrag, dass die Zukunft der Biomassevergasung in der Abfallvergasung zur Herstellung von orangem Wasserstoff liege. Es gebe hier aber derzeit noch Herausforderungen durch Verunreinigungen, weshalb mit Hochdruck an speziellen Technologien für saubere Prozesse geforscht werde.

Nebenprodukt Biokohle: Neuartige Anwendungsbereiche

Ein großes Thema waren auch die Anwendungsfelder von Biokohle, die als Nebenprodukt bei der Holzvergasung entsteht und CO2 bindet, wie David Gurtner vom MCI – die unternehmerische Hochschule in seinem Beitrag erklärte. So lässt sich aus Vergaserkohle hochwertige Aktivkohle generieren, die beispielsweise zur Abwasserreinigung eingesetzt werden kann, indem sie Schadstoffe, wie Viren, Hormone und Pharmazeutika filtert. Ein Gramm Aktivkohle könne eine ganze Badewanne verunreinigtes Wasser säubern.

Weitere Einsatzgebiete von Aktivkohle sind Kosmetika, Pharmaprodukte, Batterien oder Bodenpflanzen. Viele Städte setzen Biokohle, die als sehr ergiebiger Wasserspeicher dienen kann, bereits ein, um urbane Grünoasen zu versorgen. Dieses Anwendungsgebiet ist recht neu und bietet viel Potenzial, da es in den Sommermonaten zunehmend schwieriger wird, Bäume in Städten vor dem Austrocknen zu schützen.

Chancen und Risiken von Carbon Capture and Storage (CCS)

Nicht zuletzt ging es um Chancen und Risiken des aktuell viel diskutierten Carbon Capture and Storage (CCS), ein Verfahren, mit dem Kohlendioxid aus Kraftwerksabgasen abgetrennt und dauerhaft eingelagert wird. CCS sei, so Dr. Tim Pettenkofer vom Fachverband Holzenergie (FVH), ein spannendes Feld. Es müssten zwar erst einmal Gesetze angepasst werden, aber man könne davon ausgehen, dass CCS auf lange Sicht nötig werde. Die Frage sei also weniger, ob es kommt, sondern wie und unter welchen Auflagen. Das werde in nächster Zeit ein großes Thema werden.

Eher kritisch äußerte sich Prof. Angela Hofmann (MCI) hierzu: „Wir haben in der Vergangenheit auch geglaubt, dass Atommüll unter der Erde sicher verwahrt ist. Wenn wir schon CO2 aus Verbrennungsanlagen abscheiden müssen, dann glaube ich, dass CCU eine bessere Lösung darstellt – zum Beispiel, um einen geschlossenen C-Kreis zu erhalten.“ Im Gegensatz zum CCS ist beim Carbon Capture and Utilization (CCU) nicht der Entzug von Kohlenstoffdioxid aus der Atmosphäre das primäre Ziel, sondern die Bereitstellung chemischer Rohstoffe.

Fossile Kraftwerke mit CCU-Technik liefern also zunächst Kohlenstoffdioxid als Rohstoff für andere Anwendungen, der zwischenzeitlich gebunden wird, bei der energetischen Verwendung anschließend aber wieder freigesetzt und für den Kreislauf erneut eingefangen werden kann. Damit hat der CCU-Prozess per se keinen Klimaschutzeffekt, kann jedoch in einer Kreislaufwirtschaft eine wichtige Rolle spielen.

12. Internationale Anwenderkonferenz Biomassevergasung. Bild: B.KWK
12. Internationale Anwenderkonferenz Biomassevergasung. Bild: B.KWK

Zu bedeutendem Industriezweig entwickelt

Abschließend resümierte B.KWK-Präsident Claus-Heinrich Stahl: „Die 12. Anwenderkonferenz Biomassevergasung machte einmal mehr deutlich, dass die Branche sich in den letzten Jahren zu einem bedeutenden Industriezweig entwickelt hat. Holzgas und Biomasse bieten hervorragende Möglichkeiten, ökologisches Wirtschaften mit Klimaschutz und der Stärkung der Industrie zu kombinieren.“

Leider herrsche immer noch viel Unwissenheit über die enormen Potenziale, die hier schlummern. Holz sei jedoch eine sichere und verfügbare Ressource, ihm hafte jedoch das Image einer schmutzigen Energiequelle an. Dabei werden heutzutage für die Herstellung von Biogas aus Holz vor allem Reststoffe verwendet, betonte der B.KWK-Präsident. Bei einem Kubikmeter Nutzholz fallen zwei Kubikmeter Restholz an.

„Holz ist ein Energiespeicher, der kurzfristig seine volle Energiekraft über die Holzvergasung freisetzen kann. Zudem ist die Holzvergasung technologisch heute so weit, dass sie als emissionsarm, mitunter sogar klimapositiv, bezeichnet werden kann“, so Claus-Heinrich Stahl. Auch an Motivation und Innovationskraft mangele es der Branche nicht. Was aber länderübergreifend fehle, seien die rechtlichen Rahmenbedingungen, damit die Biomasse ihren Platz in der Energiewende einnehmen könne.