Strom

2020 haben erneuerbare Energien aus Biomasse, Sonne, Wind und Co mehr als 250Mrd. kWh Strom bereitgestellt – Rekordwert! Damit konnten mehr als 45% des Stromver-brauchs gedeckt werden.

Biomasse allein trägt mit 20,33 Prozent knapp ein Fünftel zur Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien bei. Die Stromerzeugung aus Biomasse stieg von 33,9 Mrd. kWh im Jahr 2010 auf 50,9 Mrd. kWh im Jahr 2020. Dabei lieferte Biogas inklusive Biomethan, Klär- und Deponiegas 33,5 Mrd. kWh, feste Biomasse 11,2 Mrd. kWh und der biogene Anteil des Abfalls 5,8 Mrd. kWh. Durch die Nutzung von Biomasse im Stromsektor konnten Treibhausgasemissionen in Höhe von etwa 30,4 Millionen Tonnen CO₂ eingespart werden.

Bei der Stromerzeugung aus Biomasse ist es sinnvoll, anfallende Abwärme zu nutzen (Kraft-Wärme-Kopplung), was den Wirkungsgrad der Anlage erheblich erhöht. Idealerweise wird Biomasse - ob fest, flüssig oder gasförmig - daher in Kraft-Wärme-Koppelung genutzt. Die Wärme speist dabei z.B. ein Nahwärmenetz und kann ganze Wohngebiete, Gebäudekomplexe oder industrielle Anlagen mit Wärme versorgen. Dadurch werden im Verhältnis zur eingesetzten Primärenergie, d.h. zur jeweils genutzten Biomasse, sehr hohe Wirkungsgrade (80 Prozent und mehr) erzielt. Die Energie, die in der Biomasse steckt, wird damit besonders effizient genutzt.

Strom aus gasförmiger Biomasse

Derzeit wird der größte Teil des in Deutschland produzierten Biogases direkt am Entstehungsort verstromt. Diese Nutzungsart wurde entscheidend durch das Erneuerbare-Energien-Gesetz befördert. Die weitaus überwiegende Anzahl der Vor-Ort-Verstromungsanlagen nutzen Blockheizkraft-werke (BHKW) zur Stromerzeugung. BHKW bestehen prinzipiell aus Verbrennungsmotor und Generator. Für die Verstromung von Biogas stehen mehrere Motorbauarten und Verbrennungs-verfahren zur Verfügung. Es werden insbeson-dere Gas-Otto-Motoren und Zündstrahlmotoren eingesetzt. Gas-Otto-Motoren kommen in der Regel in oberen Leistungsklassen (über 250 kWel) zum Einsatz, sie sind aber auch bereits ab 30 kWel erhältlich und werden z.B. bei Güllekleinanlagen < 100 kWel eingesetzt. Zündstrahlmotoren werden überwiegend im unteren Leistungsbereich bis 340 KWel eingesetzt und arbeiten nach dem Dieselprinzip unter Zuhilfenahme eines Zündöls. Gemäß den Regelungen des EEG darf seit 2007 für Neuanlagen kein Zündöl auf fossiler Basis mehr eingesetzt werden. Auch Mikrogasturbinen eignen sich durch ihren einfachen Aufbau für den Einsatz mit Biogas und haben einige Vorteile gegenüber Verbrennungsmotoren, wie geringere Schadstoff- und Schallemissionen sowie einen geringeren Wartungsaufwand. Diese schnell laufenden Mikrogasturbinen mit niedrigen Brennkammertemperaturen und –drücken werden im Leistungsbereich von 30 bis 200 kWel angeboten.

Der größte Anteil des Bioenergie-Stroms wurde im Jahr 2020 in den rund 9.600 Biogasanlagen erzeugt, die über eine installierte Leistung von 5.666 Megawatt (MW) verfügten.

Die Stromerzeugung aus Deponiegas ist dagegen leicht rückläufig. Deponiegas entsteht aus biogenen Abfällen, die in früheren Jahren in Mülldeponien mit verfüllt wurden. Das energiereiche Deponiegas wird in BHKW zu Strom und Wärme umgewandelt. Die Stromerzeugung im Jahr 2020 belief sich auf 247 Mrd. kWh.

Strom aus fester Biomasse

Mehr als 700 Holz(heiz -)kraftwerke sind in Deutschland in Betrieb, einschließlich kleiner Holzvergaseranlagen über 10 kW installierter Leistung und Kraftwerken der Zellstoff-industrie, die Schwarzlauge, Rinde und andere Reststoffe der Papierherstellung zur Strom- und Wärmeerzeugung nutzen. Als Rohstoff wird überwiegend Rest- und Abfallholz genutzt - genug, um ca. 3,8 Mio. Haushalte mit sauberem Strom zu ver-sorgen. Bezogen auf die gesamte Stromnachfrage in Deutschland, haben Biomasse(heiz)kraftwerke mit rund 11,2 Mrd. kWh rund 2 Prozent des Stromverbrauchs in 2020 bereitgestellt.

Strom aus flüssiger Biomasse

Strom kann aus flüssiger Biomasse gewonnen werden, indem Pflanzenöle wie Rapsöl, Sojaöl oder Palmöl in BHKW genutzt werden. Im Vergleich zur festen und gasförmigen Biomasse ist dieser Nutzungspfad zur Stromerzeugung jedoch weniger bedeutend. Die aus flüssiger Biomasse erzeugte Strommenge lag im Jahr 2020 bei rund 310 Mrd. kWh. Allerdings sieht das 2012 in Kraft getretene EEG keine Einspeisetarife mehr für die Stromerzeugung aus flüssiger Biomasse vor. Daher ist kein Zubau von neuen Anlagen mehr zu erwarten, sondern lediglich die Wiederinbetriebnahme bereits stillgelegter oder umgerüsteter Anlagen im Falle von sinkenden Preisen für Pflanzenöle.

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