Bioenergie

Bioenergie ist ein Kunstwort für die energetische Nutzung von Biomasse. Durch die Verwendung von Biomasse soll die Bioenergie eine ökologische und günstige Energiequelle sein. Als einsetzbare Biomasse zählen vor allem Holz, Stroh, Mais, Getreide, Zuckerrüben, Raps, Biogas, Pflanzenöle, Bioabfälle, Exkremente, aber auch Algen und weitere.

Bei der Bildung von Biomasse wird die Energie der Sonnenstrahlung durch die Pflanzen mittels Photosynthese genutzt und u.a. in Form von organischem, energiereichem Material gespeichert.

Anders ist dies bei fossilen Energiequellen: Zwar gehen auch sie ursprünglich auf organische Materie zurück (Erdöl entstand aus abgestorbenem Plankton, Kohle aus Wäldern), doch war der in ihnen gebundene Kohlenstoff für Jahrmillionen dem atmosphärischen Kreislauf entzogen und wird erst seit Beginn der Industrialisierung durch Verbrennung in immer noch wachsendem Maß als Kohlendioxid in die Atmosphäre freigesetzt, was u.a. zu einem Anstieg der durchschnittlichen Lufttemperatur (Treibhauseffekt) führt.

Hauptvorteil der Bioenergie ist, neben der Versorgung aus erneuerbaren statt endlichen Energiequellen, die - allerdings oft nur relativ kleine - Verringerung des Kohlendioxid-Ausstoßes in die Atmosphäre: Holz oder andere biogene Energiequellen haben das in ihnen gespeicherte Treibhausgas Kohlendioxid im Laufe ihres Wachstums der Atmosphäre zunächst entzogen, die bei nachhaltiger Nutzung nachwachsende Vegetation bindet es recht schnell wieder.

Hauptnachteil der Bioenergie-Gewinnung mit nachwachsenden Rohstoffen ist deren sehr großer Flächenbedarf, der Bedarf an Fremdenergie und die Umweltbelastung beim Pflanzenanbau sowie die Konkurrenz zu Naturflächen. Den ausgedehnten Anbau von Biomasse (Mais, Raps, Zuckerrüben, Getreide, Holz) zum Zweck der Energiegewinnung (Energiepflanzen) halten die meisten Studien für ökologisch nicht sinnvoll.

Bioenergie-Anwendungen haben eine sehr gute Ökobilanz, wenn Abfälle, Reststoffe und organisch belastete Abwässer verwertet werden, die man sonst mit (u.U. großem) Energieaufwand behandeln müsste . Die Verwertung von Güllen ist aus Sicht der Ökobilanz bereits problematischer.

Wenn hingegen Pflanzen (als Nachwachsende Rohstoffe bzw. Energiepflanzen) angebaut werden, ist in der Regel weniger als ein Prozent der Sonnenenergie netto in den Pflanzen (vergleichsweise schlechter Wirkungsgrad der Photosynthese; brach liegende oder noch nicht voll bewachsene Felder, Fremdenergieaufwand für Maschinen, Pestizide und Dünger etc.). Um dieses knappe Prozent in einen brauchbaren Energieträger umzuwandeln, ist Zusatzaufwand nötig (Biogasreaktor oder Gärung und Destillation oder Abpressen und Weiterverarbeiten von Öl o.a.). Das bedeutet wiederum Einsatz von Fremdenergie für Bau und Betrieb der entsprechenden Infrastruktur und große Verluste (Bakterien und Hefen bauen nicht 100 % ab; bei der Ölgewinnung bleiben Pflanzenreste zurück etc.). Am Ende stehen netto nur 0,1-0,3 % der eingestrahlten Sonnenenergie zur freien Verfügung, und der Treibhauseffekt wurde - wegen Fremdenergieeinsatz und Emissionen von Lachgas, Methan etc. bei der landwirtschaftlichen Produktion - kaum oder gar nicht reduziert.

Modelle zur Bioenergie-Gewinnung aus Abfall oder Exkrementen sind bereits getestet und funktionieren in Großanlagen sowie in Mini-Kläranlagen für den Hausgebrauch. Bei diesen Modellen ist der Hauptnachteil ausgeschaltet. Zusätzlich machen sie Kanalisation und zentrale Kläranlagen "überflüssig" und ermöglichen so den Bau von Häusern, oder Satellitenstädten weit entfernt von jeglicher Infrastruktur.

Biomasse kann durch Verbrennung, Pyrolyse, alkoholische und Methangärung aufgeschlossen werden. Die Verbrennung von Biomasse kann in den Anlagen für fossile Brennstoffe erfolgen.