93
Landtag Nordrhein-Westfalen 14. Wahlperiode Information 14/384 alle Abg. Sammlung und thesenartige Auswertung von Literatur zu der Thematik "Umweltverträglichkeit von Biomassennutzung" Bearbeitung: Dr. Carola Graf Datum: 19.01.2007

Sammlung und thesenartige Auswertung von Literatur … · Landtag Nordrhein-Westfalen 14. Wahlperiode Information 14/384 alle Abg. Sammlung und thesenartige Auswertung von Literatur

Embed Size (px)

Citation preview

Landtag Nordrhein-Westfalen

14. Wahlperiode

Information 14/384

alle Abg.

Sammlung und thesenartige Auswertung von Literatur zu der Thematik "Umweltverträglichkeit von Biomassennutzung"

Bearbeitung: Dr. Carola Graf Datum: 19.01.2007

Mit dieser Ausarbeitung wurde der Parlamentarische Beratungs-

und Gutachterdienst durch Herrn Johannes Remmel MdL,

Fraktion Bündnis 90 / Die Grünen, beauftragt.

Die Gutachten des Parlamentarischen Beratungs- und Gutachterdienstes des Landtags Nordrhein-Westfalen sind urheberrechtlich geschützt. Die weitere Verarbeitung, Verbreitung oder Veröffentlichung - auch auszugsweise - ist nur unter Angabe der Quelle zulässig. Jede Form der kommerziellen Nutzung ist untersagt.

2

Inhaltsverzeichnis

Inhaltsverzeichnis

GLOSSAR..................................................................................................... 5

A. GUTACHTENAUFTRAG.................................................................... 14

B. EINFÜHRUNG.................................................................................... 15

I. ALLGEMEINES................................................................................... 15 II. DEFINITION UND TYPISIERUNGEN VON BIOMASSE UND IHRE

ENERGETISCHEN NUTZUNGSPFADE ............................................................ 16 1. Definition .................................................................................... 16 2. Typisierungen............................................................................. 16 3. Energetische Nutzungspfade..................................................... 17

III. ZIELKONFLIKTE ................................................................................. 18

C. AUSWERTUNG DER LITERATUR.................................................... 19

I. ALLGEMEINES................................................................................... 19 II. METHODIK........................................................................................ 21

1. Festlegung von Ziel und Untersuchungsrahmen ....................... 21 2. Erstellung einer Sachbilanz........................................................ 21 3. Wirkungsabschätzung................................................................ 21 4. Zusammenfassung und Auswertung ......................................... 22

III. AUSWERTUNG DER EINZELNEN PUBLIKATIONEN.................................. 22 1. Verschiedene Arten von Biomasse und deren Nutzungspfade . 22

1.1. Gutachten/Studien ...................................................................... 22 1.1.1. "Ökologisch optimierter Ausbau der Nutzung erneuerbarer Energien in Deutschland" ..................................................................... 22 1.1.2. "Welt im Wandel: Energiewende zur Nachhaltigkeit" ............. 28 1.1.3. "Energiegewinnung aus Biomasse" ....................................... 30

1.2. Aufsätze/Abhandlungen.............................................................. 38 1.2.1. "Nachwachsende Rohstoffe, Bioenergie und Natur schutz"... 38 1.2.2. "Bioenergie-Nutzung und Kulturlandschaftsentwicklung - Kompatibilitäten, Synergien, Unverträglichkeiten" ................................ 41 1.2.3. "Das Energiepotential von Biomasse".................................... 43 1.2.4. "Erneuerbare Energien und die Strukturrevolution der Energiebereitstellung" .......................................................................... 44

1.3. Sonstige Publikationen ............................................................... 45 1.3.1. "Nachwachsende Rohstoffe - Einfallstor für die Gentechnik in die Landwirtschaft" ............................................................................... 45 1.3.2. "Erneuerbare Energien - Innovation für die Zukunft".............. 46 1.3.3. "Die Zukunft in unseren Händen - 21 Thesen zur Klimaschutzpolitik und ihre Begründungen" ......................................... 48 1.3.4. "Ökologische Chancen und Irrwege: ...................................... 50

3

Inhaltsverzeichnis

Nachwachsende Rohstoffe und Landwirtschaft.................................... 50 1.3.5. Positionen des BUND zur energetischen Nutzung von Biomasse.............................................................................................. 51 1.3.6. "NABU Argumente - Naturverträgliche energetische Nutzung von Biomasse"...................................................................................... 52

2. Einzelne Arten von Biomasse/Spezielle Nutzungspfade ........... 55 2.1. Holz............................................................................................. 55

2.1.1. "Positionspapier Feinstaub aus Holzfeuerungen" .................. 55 2.1.2. "Die Nebenwirkungen der Behaglichkeit: Feinstaub aus Kamin und Holzofen" ....................................................................................... 56 2.1.3. "Feinstaubemissionen aus der Biomasseverbrennung in Kleinfeuerungsanlagen"........................................................................ 57 2.1.4. "Quellen und Wirkung von Feinstaub".................................... 59 2.1.5. "Emissionen aus Biomassefeuerungen - eine aktuelle Bestandsaufnahme" ............................................................................. 60

2.2. Biokraftstoffe ............................................................................... 61 2.2.1. "Aktuelle Bewertung des Einsatzes von Rapsöl/RME im Vergleich zu Dieselkraftstoff"................................................................ 61 2.2.2. "Kraftstoffe aus Biomasse? Eine Option zur Minderung energiebedingter Schadstofffreisetzungen?" ........................................ 62 2.2.3. "Steuerbefreiung für Biokraftstoffe: Ist Bio-Ethanol wirklich eine klimapolitische Option?" ....................................................................... 64 2.2.4. "Erweiterung der Ökobilanz für RME" .................................... 65 2.2.5. "Abschlussbericht zum Forschungsvorhaben 'Untersuchung von Biodiesel und seinen Gemischen mit fossilem Dieselkraftstoff auf limitierte Emissionen' ".......................................................................... 66 2.2.6. "CO2-neutrale Wege zukünftiger Mobilität durch Biokraftstoffe" 67 2.2.7. "RWI: Position - Biodiesel: Nicht nur eitel Sonnenschein"...... 69 2.2.8. "Biodiesel: Mogelpackung auf Kosten der Umwelt"................ 70

IV. EINZELNE ASPEKTE DER BIOMASSENUTZUNG................................. 71 1. Beitrag zum Klimaschutz/CO2-neutrale Bilanz versus

Flächenverbrauch ............................................................................... 71 2. Energienutzung versus Ernährung ............................................ 74 3. Emissionen/Immissionsbelastung (Feinstaub) .......................... 78 4. Einsatz von Gentechnik ............................................................. 81

D. FAZIT.................................................................................................. 82

LITERATURVERZEICHNIS........................................................................ 84

ANHANG..................................................................................................... 90

4

Glossar

Glossar Die nachfolgenden Definitionen und Erklärungen wurden wikipe-dia1, dem Umweltlexikon der Umweltdatenbank2, der Brockhaus Enzyklopädie, dem Lexikon von "Die Zeit", dem Lexikon von "heiz-tipp.de"3, dem Centralen Agrar-Rohstoff-Marketing und Entwicklung-Netzwerk e. V.4, der Websitesuche von "bioSicher-heit"5, dem Aufsatz von Kaltschmitt und Heinz "Kraftstoffe aus Biomasse"6 sowie dem Beitrag von Röhricht "Erfahrungen und Ergebnisse im Anbau schnellwachsender Baumarten im Kurzum-trieb im Freistaat Sachsen"7 entnommen. Agroforstwirtschaft Produktionssystem, in dem Elemente

der Landwirtschaft mit denen der Forstwirtschaft kombiniert werden.

anaerob Bezeichnung für die Lebensweise von Organismen, die zum Leben keinen freien Sauerstoff benötigen und für chemische Reaktionsweisen, die unter Ausschluss von Sauerstoff ablaufen.

Auskreuzung Vererbung einer bestimmten Eigen-schaft aus einer Individuengemein-schaft (Population, Kulturpflanzen-sorte) in eine Andere durch die Über-tragung von Genen oder auch Trans-genen.

1 vgl. http://de.wikipedia.org/wiki/Hauptseite, aufgerufen am 20.11.2006 2 vgl. http://www.umweltdatenbank.de/lexikon.htm, aufgerufen am 20.11.2006 3 vgl. http://www.heiz-tipp.de, aufgerufen am 20.11.2006 4 vgl. http://www.carmen-ev.de/, aufgerufen am 20.11.2006 5 vgl. http://www.biosicherheit.de/de/suchen/, aufgerufen am 20.11.2006 6 Der Nahverkehr 06/2001, S. 26 7 vgl. http://www.umwelt.sachsen.de/de/wu/Landwirtschaft/lfl/inhalt/download/Vortrag__SH_18_01_05_roehricht.pdf, aufgerufen am 20.11.2006

5

Glossar

Biodiesel Kraftstoff mit ähnlichen Eigenschaften wie Dieselkraftstoff, der im Gegensatz hierzu nicht aus Erdöl, sondern aus Pflanzenöl oder tierischen Fetten ge-wonnen wird.

Biodiversität Vielfalt der Lebensformen: Pflanzen, Tiere und Mikroorganismen, die Gene, die sie enthalten, und die Ökosysteme, die sie bilden; wird auf drei Ebenen betrachtet: Genetische Vielfalt, Artenvielfalt und Vielfalt der Ökosysteme.

Blauer Engel "Blauer Engel" ist ein Umweltzeichen, das zur Kennzeichnung von Produkten dient, die im Vergleich zu anderen Gü-tern mit demselben Gebrauchszweck als umweltfreundlich zu bezeichnen sind.

Bodenerosion Die Bodenerosion ist ein Vorgang, bei dem lockere Teile der Erdoberfläche, also insbesondere der Mutterboden, entweder durch Wasser fortgespült oder durch Wind weggeweht werden.

Bodenverdichtung Von Bodenverdichtung wird gespro-chen, wenn es durch die Aufbringung von Last zu einer Verformung und so-mit zu einer Veränderung des Drei-Phasen-Systems Boden kommt.

BtL-Kraftstoffe BtL-Kraftstoffe (Biomass to Liquid) sind Kraftstoffe, die aus Biomasse syntheti-siert werden. Im Gegensatz zu Biodie-sel wird BtL-Kraftstoff allgemein aus fester Biomasse und nicht nur aus Pflanzenöl, also Ölfrüchten, hergestellt. Damit ist der Ertrag je Hektar bedeu-tend höher. Die benötigte Technik ist noch nicht in großindustriellem Maß-stab vorhanden, doch erste Demon-strationsanlagen sind bereits in Betrieb.

Bt-Mais Variante von gentechnisch veränder-tem Mais, in die ein Gen des Bakteri-ums Bacillus thuringiensis ein-geschleust wurde. Hierbei handelt es

6

Glossar

sich um ein weltweit verbreitetes Bo-denbakterium, das in der Lage ist, Gift (Bt-Toxin) zu produzieren, das spezi-fisch auf verschiedene Insekten, vor allem auf die Larven des Maiszünslers und des westlichen Maiswurzelbohrers wirkt.

Dioxine Bezeichnung für polychlorierte Diben-zodioxine (PCDD). Sie stellen eine spezielle Stoffgruppe der Kohlenwas-serstoffe (chloriert) dar und bestehen aus einer Vielzahl ähnlich gebauter Verbindungen, von denen insgesamt 75 bekannt sind.

Diversität Artenmannigfaltigkeit Emissionen Austrag von festen flüssigen oder gas-

förmigen Stoffen, aber auch Wärme, Geräuschen, Erschütterungen usw. aus einer Quelle.

Endenergie Der Teil der Primärenergie, der dem Verbraucher nach Abzug von Trans-port- und Umwandlungsverlusten zur Verfügung steht.

Energiewälder Plantagen oder Wälder aus schnell-wachsenden Baumarten, z. B. Pappeln oder Weiden, die nach einem Rück-schnitt wieder austreiben und in kurzen Umtriebszeiten von drei bis fünf Jahren geerntet werden können, um das Holz für energetische Zwecke einzusetzen.

Ester Stoffgruppe organischer Verbindungen Ethanol Bei Ethanol (Ethylalkohol) handelt es

sich um Alkohol, der im Allgemeinen durch Gärung aus Naturprodukten (Zuckerrüben, Kartoffeln, Getreide) gewonnen wird. Er kann aber auch synthetisch hergestellt werden. Grund-sätzlich eignet sich Ethanol auch als Kraftstoffkomponente. Durch Gärung aus Biomasse gewonnenen Ethanol bezeichnet man als Agrar- oder Bio-Ethanol.

7

Glossar

Eutrophierung Nährstoffanreicherung in einem Ge-wässer und damit verbundenes über-mäßiges Wachstum von Wasserpflan-zen.

Feinstaub Feinstaub sind winzige, mit bloßem Auge nicht sichtbare Partikel im Staub. Sie gehören zu den am schwierigsten zu beseitigenden Luftschadstoffen. Technisch gesehen sind Feinstäube Partikel mit einem aerodynamischen Durchmesser von weniger als 10 Mikrometern (µm) und werden da-her als PM10 bezeichnet. Die Definition des Feinstaubs geht zurück auf den im Jahr 1987 eingeführten National Air Quality Standard for Particulate Matter (kurz als PM-Standard bezeichnet) der US-amerikanischen Umweltschutzbe-hörde Environmental Protection Agency. In der ersten Fassung der amerikanischen Richtlinie wurde der Standard PM10 definiert, für den auch in der Europäischen Union ein Grenzwert einzuhalten ist. Im Jahre 1997 wurde die amerikanische Richtlinie um PM2,5 ergänzt, die den lungengängigen (alveolengängigen) Feinstaub beschreibt. Die Definition ist analog zu PM10. Des Weiteren existiert noch die Definition der ultrafeinen Partikel; dies sind Partikel mit einem Durchmesser von weniger als 0,1 µm. Im Gegensatz zu der zuvor dargestellten, üblicherweise ver-wendeten Definition wird PM10 zum Teil nicht als scharfe Aufteilung der Immis-sionen bei einem aerodynamischen Durchmesser von 10 µm angesehen. Vielmehr wurde insoweit versucht, das Abscheideverhalten der oberen Atem-wege nachzubilden. Hier werden Parti-kel mit einem aerodynamischen Durchmesser von weniger als 1 µm vollständig einbezogen, bei größeren Partikeln wird ein gewisser Prozentsatz gewertet, der mit zunehmender Parti-

8

Glossar

kelgröße abnimmt und bei 15 µm schließlich 0 % erreicht.

Fermentation Fermentation ist ein Prozess zur Erzeugung eines Produktes mit Hilfe von Mikroorganismen. Bei einer anae-roben Fermentation erfolgt dieser Pro-zess unter dem Ausschluss von Sau-erstoff.

Furane Bezeichnung für die polychlorierten Dibenzofurane (PCDF), die zusammen mit den polychlorierten Dibenzodioxi-nen u.a. bei der Verbrennung von or-ganischen Stoffen in Gegenwart von organisch- oder anorganisch gebunde-nem Chlor als unerwünschte Neben-produkte entstehen.

GATT General Agreement on Tariffs and Trade - Allgemeines Zoll- und Han-delsabkommen.

Immissionen Einwirkung von festen, flüssigen oder gasförmigen Stoffen, aber auch Wärme, Geräuschen, Erschütterungen usw. auf ein Umweltmedium.

Input-Output-Analyse Analyseverfahren, das die Ermittlung der einem Produkt ursächlich anzu-lastenden Energie- und Stoffströme ermöglicht. Grundlage der Input-Out-put-Analyse ist die Input-Output-Ta-belle, in der die Aktivitäten einer Volkswirtschaft innerhalb eines Zeit-raums in aggregierter Form zusam-mengestellt sind. Input-Output-Ta-bellen unterscheiden dabei zwischen verschiedenen Produktionsbereichen, deren Produktionswerte in der Regel in monetären Einheiten wiedergegeben werden. Entsprechend enthält die Input-Output-Tabelle auch die Werte der Lieferungen zwischen den verschiedenen Produktionsbereichen. Mit der Input Output-Analyse lassen sich nun unter bestimmten Annahmen aus diesen Verknüpfungen die Produktionswerte ermitteln, die alle

9

Glossar

Produktionsbereiche jeweils erbringen müssen, damit ein gewünschter Output bereitgestellt werden kann. Aus diesen kumulierten Produktionswerten können dann die Stoffströme ermittelt werden, die mit der Produktion des Gutes verbunden sind.

Inversionswetterlage Wetterlage, die durch eine Umkehr der atmosphärischen Temperaturgradien-tien geprägt ist. In der Folge steigt die Lufttemperatur in der Höhe an, was die Schichtungsstabilität der Tropossphä-re, d. h. der unteren Schicht der Erdat-mosphäre, und insbesondere alle kon-vektiven Prozesse beeinflusst.

Konversionstechnologie Umwandlungstechnologie Kurzumtriebsnutzung Spezielle landwirtschaftliche Produkti-

onsform, bei der Holzbiomasse zu energetischen oder industriellen Zwe-cken über den feldmäßigen Anbau im zwei- bis zehnjährigen Umtrieb erzeugt wird.

Nennwärmeleistung Die vom Hersteller festgelegte und im Dauerbetrieb unter Beachtung des vom Hersteller angegebenen Wirkungsgrades als einhaltbar garantierte größte Wärmeleistung (bei Heizgeräten in Kilowatt).

Niederwald Heute eigentlich nicht mehr übliche plantagenartige Form der Forstwirt-schaft, bei der Baumarten verwendet werden, die zu einer Regeneration aus Stockausschlägen fähig sind. Dabei wird in Abständen von ca. 15 bis 30 Jahren das gesamte Holz abgeerntet, das heißt, der gesamte Wald wird oder größere Flächen werden gefällt, ohne dass neue Bäume gepflanzt werden. Die Regeneration erfolgt dann aus den im Boden verbliebenen Wurzelstöcken und Stümpfen, teilweise auch aus Wur-zelbrut.

Nitrate Salze der Salpetersäure; sie gehören zu den Hauptnährstoffen im Boden

10

Glossar

(Bildung durch Mikroorganismen aus dem Luftstickstoff oder aus stickstoff-haltigen organischen Stoffen). Nitrate finden sich auch in stickstoffhaltigen Düngemitteln. Bei unsachgemäßer Anwendung in der Landwirtschaft kön-nen Nitrate mit dem Niederschlags-wasser ins Grundwasser bzw. in Ober-flächengewässer gelangen und dessen Nitrat-Belastung erhöhen.

PAK Polycyclische aromatische Kohlenwas-serstoffe sind aromatische Verbindun-gen, die in Erdöl, Kohle und Tabakteer enthalten sind, aber auch bei unvoll-ständigen Verbrennungsprozessen entstehen können. PAK sind überall vorhanden und erzeugen in hohen Konzentrationen Krebs.

Photochemischer Smog vgl. Sommersmog Photooxidantien Photooxidantien entstehen, wenn be-

stimmte Luftschadstoffe durch Sonnen-licht oxidieren. Hierbei bilden sich reak-tive Stoffe, die in der Umwelt vielfache chemische Reaktionen auslösen, wel-che zur Luftverschmutzung beitragen.

PM10 vgl. Feinstaub PM2,5 vgl. Feinstaub Primärenergieverbrauch Gesamtheit der einer Volkswirtschaft in

einer bestimmten Zeiteinheit zugeführ-ten Energie.

Prozesskettenanalyse Analyseverfahren, das die Ermittlung der einem Produkt ursächlich anzulas-tenden Energie- und Stoffströme er-möglicht. Bei der Prozessketten-analyse wird ein beliebig komplexes System in endlich viele überschaubare Teilsysteme (Prozess) zerlegt. Diese Prozesse zeichnen sich durch Zustandsänderungen aus: Eingangs-größen werden innerhalb dieses Prozesses in Ausgangsgrößen umge-wandelt. Im engeren Sinn werden unter diesen Eingangs- und Ausgangs-

11

Glossar

größen die Stoffströme verstanden, die für jeden Prozess bestimmt werden können.

RME Rapsmethylester (=Biodiesel). Sommersmog Bei Sommersmog, auch photoche-

mischer Smog oder "Los-Angeles-Smog" genannt, handelt es sich um oxidierenden Smog. Er tritt in den wär-meren Monaten des Jahres auf, wenn die einfallende UV-Strahlung in Verbin-dung mit Stickstoffoxid, Wasserstoff-peroxid und Kohlenmonoxid zu erhöh-ten Konzentrationen an Photooxidan-tien führt.

Sun-Fuels Sogenannte Sun-Fuels sind nach dem BtL Verfahren hergestellte Kraftstoffe, derzeit fast ausschließlich Dieselkraft-stoff. Hersteller dieses Kraftstoffs ist die deutsche Firma Choren Industries. Für das Jahr 2009 ist die Inbetriebnahme einer Großanlage in Lubmin geplant. Die Begriffe SunFuel® und SunDiesel® sind eingetragene Marken der Firma Volkswagen.

transgene Pflanzen Pflanzen, die in ihrem Genom zusätzli-che Gene aus anderen Arten erhalten haben, also gentechnisch verändert worden sind.

Treibhauseffekt Effekt, größtenteils verursacht durch den Ausstoß von Treibhausgasen, die durch menschliche Aktivitäten hervor-gerufen werden. Diese in der Atmo-sphäre angesammelten Treibhausgase verhindern die Wärmerückstrahlung von der Erdoberfläche ins All, was im Grundsatz einen natürlichen Prozess darstellt. Durch die industrialisierte Welt erhöht sich aber der Anteil dieser Gase, so dass es zu einer überdurch-schnittlichen Erwärmung kommt. Als relevante Treibhausgase sind im Kyoto-Protokoll festgelegt worden: Kohlendioxid, Methan, Distickstoff-oxid/Lachgas, teilhalogenierte Fluor-kohlenwasserstoffe, perflourierte Koh-

12

Glossar

lenwasserstoffe und Schwefelhexa-flourid.

Triticale Getreide, das aus einer Kreuzung von Weizen (Triticum aestivum L.) als weib-lichem und Roggen (Secale cereale L.) als männlichem Partner entsteht. Der Name ist aus TRITIcum und seCALE zusammengesetzt.

Umesterung Chemische Reaktion, bei der in einem gegebenen Ester ein Alkohol durch ei-nen Anderen ausgetauscht wird oder die Fettsäuren des Esters ausge-tauscht werden.

Umtrieb Die nach wirtschaftlichen, biologischen oder ökologischen Kriterien bestimmte Zeitspanne von der Begründung eines Waldbestandes durch Saat, Pflanzung oder Naturverjüngung bis zu seiner Endnutzung, z. B. durch Kahlschlag.

Versauerung Versauernd wirkende Stoffeinträge aus Luftverunreinigungen (Stickoxide, Amonium, Sulfat) führen direkt und in-direkt zu einer Versauerung von Bö-den, indem basisch wirkende Kationen (Kalium, Calcium, Magnesium) ausge-waschen werden und versauernd wir-kende Stoffe wie Aluminium und Proto-nen die Oberhand gewinnen.

Wintersmog Bei Wintersmog, auch "London-Smog" handelt es sich um reduzierenden Smog. Die Mischung aus Ruß, Schwefeldioxid, Staub und Nebel kann sich unter den ungünstigen Bedingun-gen einer Inversionswetterlage lange über einer Stadt halten und ist meist gesundheitsschädlich.

WTO World Trade Organisation - Welthan-delsorganisation.

13

A. Gutachtenauftrag

A. Gutachtenauftrag

Der parlamentarische Beratungs- und Gutachterdienst wurde um

eine Sammlung und thesenartige Auswertung von Literatur zu der

Thematik "Umweltverträglichkeit von Biomassenutzung" gebeten.

Folgende Fragen sollten dabei im Mittelpunkt stehen:

Wie werden die Zielkonflikte bei der Nutzung von Bio-

masse bewertet?

Beitrag zum Klimaschutz/CO2-neutrale Bilanz versus

Flächenverbrauch?

Energienutzung versus Ernährung?

Immissionsbelastung (Feinstaub)?

Einsatz von Gentechnik?

14

B. Einführung

B. Einführung Die energetische Nutzung von Biomasse stellt einen Teilbereich der sog. erneuerbaren Energien dar. Diese sind für eine nachhal-tige Energieversorgung von Bedeutung, d. h. für eine Energiever-sorgung, die die Bedürfnisse der heutigen Generation erfüllt ohne die Fähigkeiten künftiger Generation zu gefährden, ihre Bedürf-nisse zu befriedigen8. Daher wird die Bestrebung erkennbar, den Anteil der erneuerbaren Energien am Energieverbrauch zu erhö-hen. I. Allgemeines Die Kommission der Europäischen Union hat in ihrem Weißbuch zu erneuerbaren Energieträgern das "Minimalziel" definiert, bis zum Jahre 2010 einen Anteil erneuerbarer Energieträger von 12 % am Bruttoinlandsenergiebedarf der Europäischen Union zu erreichen9. Die Bundesregierung verfolgt das Ziel, den Anteil der erneuerbaren Energien am gesamten Energieverbrauch bis zum Jahre 2010 auf mindestens 4,2 % und bis zum Jahre 2020 auf mindestens 10 % zu erhöhen. Bis 2050 soll sogar die Hälfte des gesamten Energieverbrauchs mit erneuerbaren Energien gedeckt werden10. Bereits 2005 war die Zielvorgabe für 2010 überschritten und der Anteil der erneuerbaren Energien am Primärenergie-verbrauch lag in Deutschland bei 4,6 %11. Unter Primärenergie-verbrauch versteht man die Gesamtheit der einer Volkswirtschaft in einer bestimmten Zeiteinheit (hier das Jahr 2005) zugeführten Energie12. Der größte Teil dieses Aufkommens entfällt auf die energetische Nutzung von Biomasse. Ihr Anteil an der Primär-energiebereitstellung aus erneuerbaren Energien betrug 2005 in Deutschland 70,7 %13. Der Anteil an der Endenergiebereitstellung

8 Nachhaltigkeitsstrategie der Bundesregierung von 2002, S. 1 9 Mitteilung der Kommission, Energie für die Zukunft: Erneuerbare Energie-träger, Weißbuch für eine Gemeinschaftsstrategie und Aktionsplan, S. 11 f. 10 Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit (BMU), Entwicklung der Erneuerbaren Energien 2005, S. 4 11 BMU, Erneuerbare Energien in Zahlen, S. 13 12 http://de.wikipedia.org./wiki/Prim%C3%A4renergieverbrauch, aufgerufen am 09.11.2006 13 BMU, Grafiken und Tabellen zur Entwicklung der Erneuerbaren Energien in Deutschland, S. 8

15

B. Einführung

belief sich in demselben Zeitraum auf 67,6 %14. Als Endenergie bezeichnet man denjenigen Teil der Primärenergie, der dem Verbraucher nach Abzug von Transport- und Umwandlungsver-lusten zur Verfügung steht15. Auch auf Europa bezogen stellt die Biomasse die am meisten genutzte erneuerbare Energiequelle dar16. II. Definition und Typisierungen von Biomasse und ihre

energetischen Nutzungspfade Biomasse, die in der Verordnung über die Erzeugung von Strom aus Biomasse - Biomasseverordnung - (BiomasseV) eine Defini-tion erfährt, kann unterschiedlich typisiert und auf verschiedene Art genutzt werden. 1. Definition Nach § 2 Abs. 1 Satz 1 BiomasseV besteht Biomasse im Sinne dieser Verordnung aus Energieträgern aus Phyto- und Zoomasse. Hierbei handelt es sich um Biomasse pflanzlichen oder tierischen Ursprungs17. Hierzu gehören auch aus Phyto- und Zoomasse resultierende Neben- und Folgeprodukte, Rückstände und Abfälle, deren Energiegehalt aus Phyto- und Zoomasse stammt (§ 2 Abs. 1 Satz 2 BiomasseV). Der Biomasse unterfallen also Pflanzen und deren Bestandteile, Abfälle und Nebenprodukte pflanzlicher und tierischer Herkunft, Bioabfälle, Biogas und andere Weiterverarbeitungsprodukte. Die aus Biomasse gewonnene Energie bezeichnet man als Bioenergie18. 2. Typisierungen Biomasse kann unterteilt werden in Energiepflanzen, Ernterück-stände, organische Nebenprodukte und organische Abfälle. Unter Energiepflanzen werden ausschließlich zur Energiegewinnung angebaute Pflanzen, die sog. Anbaubiomasse, verstanden (z. B. Kurzumtriebspappeln, Chinaschilf oder Raps). Ernterückstände fallen bei der land- und forstwirtschaftlichen Produktion (z. B.

BMU, Grafiken und Tabellen zur Entwicklung der Erneuerbaren Energien in Deutschland, S. 7 15 http://de.wikipedia.org/wiki/Endenergie, aufgerufen am 09.11.2006 16 BT-Drs. 14/9400, S. 44

17 Wissenschaftliche Dienste des Deutschen Bundestages, S. 1 18 Plieninger et al., Nachwachsende Rohstoffe, Bioenergie und Naturschutz, S. 2

16

B. Einführung

Stroh und Waldrestholz) und organische Nebenprodukte bei der Weiterverarbeitung land- und forstwirtschaftlicher Produkte an (z. B. Gülle, Klappholz und Sägespäne). Organische Abfälle sind Abfälle organischer Herkunft wie z. B. Klärschlamm19. Entsprechend ihrer Nutzung kann man Biomasse in Wärme, Kraftstoffe und Strom liefernde Energieträger unterteilen20. Diese wiederum unterscheiden sich zum Zeitpunkt ihrer energeti-scher Nutzung in ihrem Aggregatzustand. Es gibt feste, flüssige und gasförmige Bioenergieträger21. 3. Energetische Nutzungspfade In Abhängigkeit von der verwendeten Biomasse und dem Ener-gieträger (z. B. Kraftstoff, Wärme, Strom) gibt es eine Vielzahl von Technologien und Verfahren zur Energiewandlung. Neben der direkten Verbrennung von Bioenergieträgern kann Biomasse in einem Zwischenschritt zu flüssigen oder gasförmigen Sekundär-energieträgern veredelt werden, die verbesserte Eigenschaften aufweisen, etwa eine höhere Energiedichte, günstigere Speicher- und Transporteigenschaften oder eine umweltverträglichere ener-getische Nutzung. Dabei werden thermochemische, physikalisch-chemische und biochemische Veredelungsverfahren angewen-det22. Diese Bioenergieträger können dann durch Verbrennung in entsprechenden Anlagen in die letztlich gewollte Wärme und/oder Strom bzw. in Kraft überführt werden23. Die Herstellung flüssiger Energieträger erfolgt neben der Verflüssigung und Alkoholgärung in Deutschland nahezu ausschließlich durch die Verarbeitung von Ölsaaten. Hierbei wird durch mechanisches Pressen ölhaltiger Pflanzenteile die Ölphase von der festen Phase, dem sog. Press-kuchen, getrennt. Meist folgt ein Prozess der sog. Umesterung, d. h. eine chemische Reaktion bei der in einem gegebenen Ester24 ein Alkohol durch einen Anderen ausgetauscht wird oder

19 Kaltschmitt in Böhmer, S. 249, 253 20 Wissenschaftliche Dienste des Deutschen Bundestages, S. 1 21 Wissenschaftliche Dienste des Deutschen Bundestages, S. 1 22 Plieninger et al., Nachwachsende Rohstoffe, Bioenergie und Naturschutz, S. 3; Kaltschmitt in Böhmer, S. 249, 252 23 Kaltschmitt in Böhmer, S. 249, 252 24 Stoffgruppe organischer Verbindungen, vgl. http://de.wikipedia.org/wiki/Ester, aufgerufen am 20.11.2006

17

B. Einführung

die Fettsäuren des Esters ausgetauscht werden25, bei dem das Pflanzenöl unter Zugabe von Methanol zu Pflanzenölmethylester, dem sog. Biodiesel, reagiert26. III. Zielkonflikte Die energetische Nutzung von Biomasse bringt nicht nur positive Auswirkungen mit sich. Zwar werden durch ihre Nutzung - wie bei allen erneuerbaren Energien im Übrigen - die noch vorhandenen Vorräte an fossilen Ressourcen geschont; denn hierdurch reduziert sich deren Verbrauch zum Zweck der Energiegewinnung27. Ferner wird bei der eigentlichen Verwendung von Biomasse nur soviel Kohlendioxid freigesetzt, wie zuvor bei deren Aufbau aus der Luft gebunden wurde28. Insoweit ist die energetische Nutzung von Biomasse weitgehend "kohlendioxid-neutral"29 und stellt keine zusätzliche Belastung der Atmosphäre dar. So konnten etwa im Jahre 2004 durch Biomassenutzung einschließlich nachwachsender Rohstoffe 27 Mio Tonnen (t) Kohlendioxid vermieden werden30. Den hieraus resultierenden Entlastungseffekten stehen aber auch belastende Umweltwirkungen gegenüber. Insoweit werden etwa Emissionen anderer Schadstoffe31, der hohe Flächenverbrauch für den Anbau von Energiepflanzen und die damit verbundene Umweltbelastung durch Dünger und Pflanzenschutzmittel32 sowie ein erhöhter energetischer Transportaufwand für den Brennstoff infolge des zunehmenden Einsatzes von Großanlagen33 angeführt. Kritisch zur Biomassenutzung hat sich auch der agrarpolitische Sprecher des Bundes für Umwelt und Naturschutz Deutschland e. V. (BUND), Hubert Weiger, geäußert. Zwar hat er

25 vgl. http://de.wikipedia.org/wiki/Umesterung, aufgerufen am 20.11.2006

26 Wissenschaftliche Dienste des Deutschen Bundestages, S. 1 27 Wissenschaftliche Dienste des Deutschen Bundestages, S. 1 28 Deutsche Energie-Agentur, S. 1 29 Wissenschaftliche Dienste des Deutschen Bundestages, S. 1 30 BT-Drs. 15/5524, S. 5 31 Umweltbundesamt, Hintergrundpapier, S. 1 f.; Fischer in Schriftenreihe WAR 150, S. 51, 52 32 Corbach in Reiche, S. 131, 136 33 Corbach in Reiche, S. 131, 135 f.

18

C. Auswertung der Literatur

es begrüßt, Gülle und Reststoffe in Biogasanlagen zu verwerten. Eigens Pflanzen für die Stromproduktion anzubauen, sei jedoch ein "ökologischer Irrweg". Für eine nachhaltige Landwirtschaft in Deutschland brauche man die Fläche für Nahrungsmittel34. C. Auswertung der Literatur Im Folgenden wird dargestellt, wie die Zielkonflikte zwischen den verschiedenen Umweltanliegen in der Literatur bewertet werden. I. Allgemeines Mit den Umweltwirkungen von Biomassenutzung beschäftigt sich eine erhebliche Anzahl von Publikationen. Dabei wird diese The-matik in unterschiedlicher Weise behandelt. In einer Reihe von Veröffentlichungen werden solche Wirkungen, zum Teil auch ihre Ursachen und Minderungspotenziale lediglich aufgezeigt, ohne dass die sich hieraus ergebenden Zielkonflikte eine Bewertung erfahren35. Derartige Veröffentlichungen sind für die hier in Rede stehende Themenstellung letztlich nicht ergiebig und finden aus diesem Grund im Weiteren keine Berücksichtigung. Die nachfolgend zugrunde gelegte Literatur kann keinen Anspruch auf Vollständigkeit erheben. Es handelt sich lediglich um einen Auszug deutschsprachiger Publikationen überwiegend jüngeren Datums, im Wesentlichen ab dem Jahr 2000. Die Abhandlungen weisen zum Teil einen über die Umweltwirkun-gen von Biomassenutzung hinausgehenden Untersuchungsan-satz auf und setzen sich mit weiteren Aspekten, z. B. ökonomi-schen Fragen, technischen Verfahren und/oder Potenzialen der Biomassenutzung auseinander. Bei der Untersuchung ökologi-scher Wirkungen werden teilweise nur einzelne Aspekte, z. B. Fragen der Flächennutzung, der Einsatz von Gentechnik oder bestimmte Arten von Biomasse bzw. spezielle Nutzungspfade diskutiert. Insoweit sind oftmals die Verbrennung von Holz oder

34 Bethge, Der Spiegel, 32/2004, S. 132, 134 35 so z. B. Reinhardt/Scheurlen, F&E Vorhaben: Naturschutzaspekte bei der Nutzung erneuerbarer Energien; Institut für angewandte Ökologie (Öko-Institut e. V.) et al., Stoffstromanalyse zur nachhaltigen energetischen Nutzung von Bio-masse; Knappe/Vogt, Müllmagazin 02/2003, S. 19 ff. und Hartmann et al., Naturbelassene biogene Festbrennstoffe - umweltrelevante Eigenschaften und Einflussmöglichkeiten

19

C. Auswertung der Literatur

die Gewinnung von Kraftstoffen aus Biomasse Gegenstand der Ausführungen. Nach einer Erläuterung der herkömmlichen Methodik zur ökologi-schen Bewertung der Biomassenutzung (C.II.) wird die herange-zogene Literatur im Einzelnen vorgestellt (C.III.). In einem weiteren Abschnitt wird ausgehend von den herangezo-genen Publikationen auf die im Gutachtenauftrag im Einzelnen aufgeworfenen Fragestellungen eingegangen (C.IV.). Im Hinblick auf die Frage nach einer Immissionsbelastung, d. h. die Belastung eines Umweltmediums durch die Einwirkung von festen, flüssigen oder gasförmigen Stoffen, aber auch Wärme, Geräuschen, Erschütterungen usw.36, durch Biomassenutzung sei darauf hingewiesen, dass hierdurch entstehende Stoffe und Wirkungen, wie z. B. Feinstaub, in den Publikationen vielfach unter dem Anknüpfungspunkt "Emissionen", d. h. dem Austrag dieser Stoffe und Wirkungen aus einer Quelle37, behandelt werden. Hierbei handelt es sich um unterschiedliche Blickwinkel desgleichen Vorgangs. Die Darstellung in diesem Gutachten erfolgt entsprechend der Behandlung dieser Thematik in der Literatur. In Bezug auf den Aspekt "Gentechnik" werden im Rahmen dieses Gutachtens nur diejenigen Aussagen wiedergegeben, die sich speziell auf den Einsatz von Gentechnik beim Anbau von Bio-masse beziehen. Auf eine weitergehende Darstellung der Positio-nen zum Einsatz von Gentechnik in der Landwirtschaft im Allge-meinen soll hingegen verzichtet werden, weil dies über die hier in Rede stehende Themenstellung hinausgehen würde38.

36 vgl. http://www.umweltdatenbank.de/lexikon/immission.htm, aufgerufen am 09.11.2006 37 vgl. http://www.umweltdatenbank.de/lexikon/emission.htm, aufgerufen am 09.11.2006 38 Vgl. in diesem Zusammenhang zum aktuellen Stand der Diskussion bzgl. der Umweltwirkungen von Bt-Mais: www.biosicherheit.de/de/aktuell/506.doku.html, aufgerufen am 14.11.2006, mit weiterführenden Links zu Umweltwirkungen transgener Pflanzen

20

C. Auswertung der Literatur

II. Methodik Zur Ermittlung und Bewertung ökologischer Wirkungen von Bio-masse werden in der Regel Ökobilanzen erstellt. Dies geschieht in vier Schritten. 1. Festlegung von Ziel und Untersuchungsrahmen Zunächst werden das Ziel und der Untersuchungsrahmen festge-legt. Hierbei wird definiert, welches Produkt oder welche Dienst-leistung in welchem Umfang, mit welcher Genauigkeit und mit welchem Ziel betrachtet werden soll. Dabei wird die funktionelle Einheit als zentrale Bezugs- und Vergleichsgröße festgelegt, z. B. eine Kilowattstunde Strom bei der Betrachtung der Stromproduk-tion. Die Festlegung des Untersuchungsrahmens birgt die Ent-scheidung, ob der gesamte Lebensweg des Verfahrens respektive des Produkts oder nur ein Teil davon betrachtet wird. Ebenso wird festgelegt, welche Umweltbereiche in den Blick genommen werden sollen. 2. Erstellung einer Sachbilanz Der zweite Schritt umfasst die Erstellung einer Sachbilanz. Hierbei werden - ausgehend von den im vorherigen Schritt definierten Kenngrößen - die Masse- und Energieströme quantifiziert, die zur Herstellung des Produkts erforderlich sind. Diese werden ebenso auf die funktionelle Einheit bezogen. Hierzu kann die Prozesskettenanalyse oder die Input-Output-Analyse verwendet oder eine Kombination beider Verfahren in Anwendung gebracht werden. 3. Wirkungsabschätzung Im dritten Schritt werden aus den Ergebnissen der Sachbilanz potenzielle Wirkungen ermittelt (Wirkungsabschätzung). Die Er-gebnisse der Sachbilanz werden dazu verschiedenen Wirkungs-kategorien, z. B. Treibhauseffekt, Abbau des stratosphärischen Ozons oder Eutrophierung zugeordnet. Mit Hilfe von Charakteri-sierungsfaktoren werden einzelne Sachbilanzgrößen innerhalb einer Wirkungskategorie zu einem Wirkungsindikator zusammen-gefasst.

21

C. Auswertung der Literatur

4. Zusammenfassung und Auswertung Im vierten Schritt der Ökobilanz werden die Ergebnisse dieser Bilanz und der Wirkungsabschätzung entsprechend dem festge-legten Ziel und dem Untersuchungsrahmen zusammengefasst und im Hinblick auf das zu Grunde gelegte Ziel ausgewertet39. III. Auswertung der einzelnen Publikationen Im Folgenden werden die wesentlichen Aussagen der einzelnen Publikationen zu der hier in Rede stehenden Thematik dargestellt. 1. Verschiedene Arten von Biomasse und deren

Nutzungspfade Dabei erfolgt zunächst eine Auswertung der Veröffentlichungen, die sich mit verschiedenen Arten von Biomasse und deren Nut-zungspfaden beschäftigt haben. 1.1. Gutachten/Studien Mit diesem Themenbereich haben sich u. a. einige Gutachten befasst.

1.1.1. "Ökologisch optimierter Ausbau der Nutzung er-neuerbarer Energien in Deutschland"

Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR); Institut für Thermodynamik; Institut für Energie- und Umwelt forschung Heidelberg GmbH (ifeu); Wuppertal Institut für Klima, Umwelt und Energie

Gegenstand und Inhalt: Mit der im Auftrag des BMU erstellten Studie aus Februar 2004 werden die Auswirkungen eines Ausbaus der Nutzung erneuerba-rer Energien bis hin zur Hauptquelle der Energieversorgung bis etwa zur Mitte dieses Jahrhunderts auf Umwelt, Energiewirtschaft, Wirtschaft im allgemeinen und Gesellschaft untersucht. Diese Untersuchung war Bestandteil des Forschungsschwerpunkts "Umwelt und erneuerbare Energien" des BMU. Sie nimmt in Be-zug auf die anderen Untersuchungen, die im Rahmen dieses

39 vgl. hierzu Institut für Energie und Umwelt gGmbH, Leipzig (IE)/Institut für ZukunftsEnergieSysteme gGmbH, S. 79 f.; Kaltschmitt/Heinz, Der Nahverkehr 06/2001, S. 26, 29 f.

22

C. Auswertung der Literatur

Forschungsvorhabens ebenfalls in Auftrag gegeben worden sind, insoweit eine Dachfunktion wahr, als sie die zahlreichen Einzeler-kenntnisse dieser Untersuchungen beim Entwurf von Ausbau-strategien berücksichtigt und in ein Gesamtbild integriert. Nach einer Darstellung von Nachhaltigkeitsanforderungen an die Ener-gieversorgung werden Technologien zur Strom- und Wärmeer-zeugung - in Grenzen auch zur Kraftstoffbereitstellung - aus erneuerbaren Energien beschrieben. Anschließend werden die Umweltwirkungen dieser Technologien mit Hilfe von Ökobilanzen dargestellt und deren Nutzungspotenziale unter Einbeziehung wesentlicher Naturschutzaspekte anhand mehrerer Szenarien er-mittelt und bewertet. Weiterhin werden verschiedene Ausbau-pfade erneuerbarer Energien einer Bewertung in ökologischer und ökonomischer Hinsicht unterzogen und hieraus Strategien für einen ökologisch optimierten Ausbau erneuerbarer Energien abgeleitet. Schließlich erfolgt eine Analyse der energiepolitischen und energiewirtschaftlichen Rahmenbedingungen und möglicher Instrumente zu einer Realsierung der Ausbauziele, woraus wiederum ein entsprechendes Maßnahmebündel und energiepoli-tische Handlungsempfehlungen entwickelt werden. Zentrale Aussagen: Bei der energetischen Nutzung biogener Feststoffe ergeben sich gegenüber fossilen Vergleichstechnologien geringere Belastun-gen durch den Verbrauch erschöpflicher Energien und in Bezug auf den Treibhauseffekt. Dem stehen allerdings die zum Teil hö-heren Emissionen von versauerungs- und eutrophierungsrele-vanten Gasen gegenüber. Eutrophierungsrelevante Gase tragen zur Nährstoffanreicherung in Gewässern und einem damit ver-bundenem übermäßigen Wasserpflanzenwachstum bei40. Daneben sind weitere Umweltwirkungen insbesondere dann zu verzeichnen, wenn die Biomasse über die Landwirtschaft als Anbaubiomasse bereitgestellt wird. Insoweit sind etwa der Nähr-stoffeintrag in Grund- und Oberflächengewässer durch Erosion und Verlagerung, eine Gefährdung durch Pestizide und der Rück-gang der Artenvielfalt bzw. der Biodiversität, d. h. die Vielfalt der Lebensformen41, zu nennen. Die Gefahr der Erosion kann durch mehrjährige Pflanzen, die aufgrund der ganzjährigen Bodende-ckung ein deutlich geringeres Austragungs- bzw. Auswaschungs-

40 vgl. zum Begriff "Eutrophierung http://www.umweltdatenbank.de/lexikon/eutrophierung.htm, aufgerufen am 20.11.2006 41 vgl. http://www.umweltdatenbank.de/lexikon/biologische_vielfalt.htm, aufgerufen am 20.11.2006

23

C. Auswertung der Literatur

potenzial aufweisen als einjährige Pflanzen, minimiert werden. Das Risiko einer Gefährdung durch Pestizide kann durch den Ökolandbau verringert werden. Im konventionellen Landbau wer-den bei mehrjährigen Kulturen deutlich weniger Pestizide einge-setzt als bei den einjährigen Kulturen Raps und Zuckerrüben. In Bezug auf die Erhaltung der Artenvielfalt ist ein Energiepflanzen-anbau dann als unproblematisch anzusehen, wenn die Produktion von Bioenergieträgern gemäß den Anforderungen der guten fachlichen Praxis standortangepasst erfolgt und die Umsetzung des überregionalen Biotopverbundes nach § 3 des Gesetzes über Naturschutz und Landschaftspflege - Bundesnaturschutzgesetz - (BNatSchG) und die in § 5 BNatSchG geforderten Hecken, Ge-hölze und Trittsteinbiotope als Vernetzungselemente des Biotop-verbundes in der Agrarlandschaft durch die Energieträgerproduk-tion nicht beeinträchtigt werden. Für die Ableitung des ökologischen Potenzials von Biomasse ist nicht nur die Bestimmung der Umweltwirkungen pro Kilowatt-stunde Endenergieträger relevant, sondern auch die mit einer Energieeinheit Biomasse erzielbaren Umweltentlastungen; denn biogene Energieträger können in verschiedenen Sektoren einge-setzt werden, z. B. in der Strom- oder Wärmeerzeugung oder im Verkehrssektor. Vergleicht man die Reduktionswirkung am Bei-spiel der Kohlendioxidemissionen in verschiedenen Einsatzberei-chen, so leisten insbesondere Systeme zur Kraft-Wärme-Kopp-lung und Biomassemitverbrennung einen erheblichen Beitrag zum Klimaschutz. Auch der Einsatz in der Wärmeversorgung ist klima-politisch vertretbar. Die Nutzung biogener Festbrennstoffe im mobilen Bereich - als Biokraftstoff - spart aus heutiger Sicht weni-ger Kohlendioxid als der Einsatz in effizienter Kraft-Wärme-Kopp-lung oder in der Wärmeversorgung. Zudem ist bei der Anbaubiomasse gerade aufgrund der - gegen-über den fossilen Brennstoffen - flächenintensiven Land- und Forstwirtschaft die Einbeziehung der Flächeninanspruchnahme wichtig. Hier erzielt unter den untersuchten Bioenergieträgern die Kurzumtriebsnutzung die größte Einsparung an Klimagasen pro Flächeneinheit. Kurzumtriebsnutzung ist eine spezielle landwirt-schaftliche Produktionsform, bei der Holzbiomasse über den feldmäßigen Anbau im zwei- bis zehnjährigen Umtrieb - hierbei handelt es sich um die Zeitphase von der Begründung eines Waldbestandes bis zu seiner Endnutzung42 - erzeugt wird43.

42 Brockhaus Enzyklopädie, Band 22, S. 600

24

C. Auswertung der Literatur

Im Bereich der Biokraftstoffe weist Rapsölmethylester (RME) günstige Werte für den Energieaufwand und den Treibhauseffekt, hingegen Nachteile bei der Versauerung, der Eutrophierung und dem Sommersmog (auch photochemischer Smog oder Los-An-geles-Smog genannt) auf. Bei Letzterem handelt es sich um oxi-dierenden Smog, der in den wärmeren Monaten des Jahres auf-tritt, wenn die einfallende UV-Strahlung in Verbindung mit Stick-stoffoxid, Wasserstoffperoxid und Kohlenmonoxid zu erhöhten Konzentrationen an Photooxidantien, d. h. reaktiven Stoffen, die zur Luftverschmutzung beitragen44, führt45. Die durch regenerative Energiesysteme - einschließlich Bio-masse - verursachten Umweltwirkungen werden aber durch zu-künftige Fortschritte sinken. Diese werden bei den technischen Parametern der Energiewandler (insbesondere Verbesserungen bei den Nutzungsgraden und bei der Emissionscharakteristik usw.), bei den Produktionsprozessen der Energiewandler bzw. der Brennstoffe (z. B. verringerter Düngemitteleinsatz und höhere Erträge beim Biomasseanbau) und bei den "von außen" aus dem konventionellen Energie- und Verkehrssystem angeforderten Leistungen (z. B. verbesserte Strom- oder Prozesswärmebereit-stellung für die Herstellung der Systeme oder ökologisch opti-mierte Transportsysteme für den Biomasse-Transport) zu ver-zeichnen sein. Durch eine Verringerung der erzielbaren Gutschriften für Neben-produkte der regenerativen Energieketten kann es in Zukunft allerdings auch zu verringerten ökologischen Entlastungswir-kungen kommen. Neben den von Ökobilanzen untersuchten Umweltwirkungen sind mit der Nutzung erneuerbarer Energien zum Teil auch Eingriffe in lokale oder regionale Ökosysteme verbunden. Die Bereitstellung und energetische Nutzung von Biomasse kann abhängig von ihrer

43 Röhricht, S. 3, vgl. http://www.umwelt.sachsen.de/de/wu/Landwirtschaft/lfl/inhalt/download/Vortrag__SH_18_01_05_roehricht.pdf, aufgerufen am 20.11.2006 44 vgl. http://de.wikipedia.org/wiki/Photooxidantien, aufgerufen am 15.11.2006 45 vgl. http://de.wikipedia.org/wiki/Smog, aufgerufen am 15.11.2006

25

C. Auswertung der Literatur

Art und Herkunft sowie dem Umfang ihrer Bereitstellung verschie-dene Aspekte des Naturschutzes tangieren. Im Grundsatz schlie-ßen sich Naturschutz und Biomassebereitstellung aber nur auf sehr wenigen Kernflächen des Naturschutzes aus. Einer Flächen-konkurrenz in diesem Sinne kommt bei der Ermittlung der Potenziale für Energie aus Biomasse nur eine untergeordnete Bedeutung zu: Vielmehr steht insoweit die unterschiedliche Nutzung landwirtschaftlicher Flächen, z. B. als Acker- oder Grünland, im Vordergrund. Aus Naturschutzsicht und unter Berücksichtigung verschiedener Nachhaltigkeitsziele, insbesondere der Ausweitung des Ökoland-baus, der Bereitstellung von Flächen zum Biotopverbund gemäß den §§ 3 und 5 BNatSchG und einer Bepflanzung aller erosions-gefährdeten Ackerstandorte mit mehrjährigen Kulturen, ergeben sich nennenswerte Restriktionen bei den für einen Energiepflan-zenanbau verfügbaren Flächen. Bei der Umsetzung aller ge-nannten Ziele werden im Jahre 2010 rund 2,3 Mio Hektar (ha) und im Jahre 2050 rund 1,9 Mio ha weniger Ackerlandflächen für einen landwirtschaftlichen Nichtnahrungsmittelanbau - und damit auch nicht für Energiepflanzen - gegenüber einem "Totalanbau" zur Verfügung stehen. Im Jahre 2010 würde danach nur eine relativ marginale Fläche von 0,2 Mio ha für einen Energiepflan-zenanbau in Betracht kommen. Die hierfür nutzbaren Flächen werden aber über die folgenden Dekaden aufgrund der Bevölke-rungs- und der Ertragsentwicklung in der Landwirtschaft deutlich ansteigen und langfristig auch unter Beachtung strenger natur-schutzfachlicher Kriterien ein nennenswertes Biomassepotenzial (4,2 Mio ha) liefern. Jedoch ergeben sich aus den genannten Restriktionen auch zu-sätzliche Potenziale auf Naturschutzflächen, denn auf dem größ-ten Teil derartiger Flächen kann Biomasse produziert werden. Dazu zählt z. B. Biomasse aus der Pflege der Waldsäume, des Offenlandes, der Kompensationsflächen und des Biotopverbun-des. Durch die Biomasseabfuhr von aus Naturschutzsicht wün-schenswerten Flächen wird sich einschließlich der Biomasse aus dem Anbau mehrjähriger Pflanzen auf erosionsgefährdeten Standorten ein - bisher noch nicht beachtetes - Potenzial ergeben, das größenordnungsmäßig z. B. der gesamten Biogasmenge aus allen Biomassen oder der gesamten Energiemenge aus allen Restholzfraktionen entspricht (150 Peta Joule <PJ>/Jahr).

26

C. Auswertung der Literatur

Abschließend gelangt die Studie in Bezug auf die Nutzung von Biomasse zu folgenden Ergebnissen beziehungsweise Schluss-folgerungen: Biomasse kann zukünftig einen wichtigen Beitrag zur Energiever-sorgung leisten. Kommen die zuvor abgeleiteten Empfehlungen des Naturschutzes zur Leitlinie einer umweltverträglichen Biomas-senutzung zur Anwendung, kommt vorerst nur die Nutzung von Reststoffen in Frage; denn erst etwa ab dem Jahre 2020 werden größere Flächen für den Anbau von Energiepflanzen zur Verfü-gung stehen. Dies wiederum hat Einfluss auf den Zeitpfad der Biomassenutzung und die zweckmäßigste Zuordnung zu den Nutzungsbereichen. Zu bevorzugen ist ein Einsatz biogener Rest-stoffe im stationären Bereich. Zum Einen sind hier die Ausbeuten an Nutzenergie höher als im Verkehrsbereich, zum Anderen hat der Verkehrssektor noch einen höheren "Nachholbedarf" im Be-reich der Umstrukturierung hin zu einer insgesamt "effizienteren" Mobilität. Eine substanzielle Einführung von Biokraftstoffen sollte daher erst im Anschluss an deutliche Effizienzverbesserungen und strukturelle Anpassungen im Verkehrssektor erfolgen. Weiterhin wird empfohlen, sich bei der Einführung derartiger Kraftstoffe an den aus Naturschutz verfügbaren Anbauflächen in ihrem zeitlichen Ablauf zu orientieren. Die bei Einhaltung der naturschützerischen Kriterien im Zeitablauf verfügbaren Anbauflächen für Energiepflanzen ermöglichen es, im Jahre 2020 zwischen 80 PJ/Jahr und 130 PJ/Jahr an Biokraftstoffen bereitzustellen; diese Menge kann bis zum Jahre 2050 auf rund 300 PJ/Jahr gesteigert werden. Unter der Voraussetzung, dass Reststoffe vollständig im stationä-ren Bereich eingesetzt werden, stehen längerfristig 65 % bis 75 % der Anbauflächen für die Kraftstoffbereitstellung zur Verfügung. Bezogen auf das Gesamtpotenzial der Biomasse entspricht dies nach Ausschöpfung der Potenziale einem Anteil von 20 % bis 25 % im Verkehrsbereich. Werden höhere Beiträge an Kraftstoffen angestrebt, insbesondere in der Zeit vor 2020, geht dies entweder zu Lasten der naturschützerischen Anforderungen oder es wird ein Import von Biokraftstoffen erforderlich. Alternativ können zu Lasten der stationären Nutzung und mit geringerer

27

C. Auswertung der Literatur

Ausbeute an Endenergie biogene Reststoffe zu Kraftstoff-erzeugung eingesetzt werden. 1.1.2. "Welt im Wandel: Energiewende zur Nachhaltigkeit"

Wissenschaftlicher Beirat der Bundesregierung Globale Umweltveränderungen (WBGU)

Gegenstand und Inhalt: Bei dem Gutachten handelt es sich um das WBGU-Hauptgutachten 2003. Darin werden Möglichkeiten einer globalen Energiewende erörtert. Hierzu werden zunächst die in der Welt existierenden Energiesysteme und die damit verbundenen Probleme dargestellt. Im Anschluss daran werden die zur Verfügung stehenden Energiequellen und deren Potenziale untersucht, Konversionstechnologien, d. h. Umwandlungs-technologien46, beschrieben, Umwelt- und Sozialfolgen bewertet sowie aktuelle und zukünftige Kosten der Technologien diskutiert. Im Weiteren wird auf der Grundlage eines exemplarischen Szenarios ein möglicher Pfad zur Transformation der derzeitigen Energiesysteme hin zu einer globalen nachhaltigen Ener-gieversorgung in der Zukunft abgeleitet und ein "Fahrplan" für einen entsprechenden Umbau der Energiesysteme für die nächs-ten 10 bis 20 Jahre mit konkreten politischen Handlungsoptionen vorgeschlagen. Nach der Benennung von für eine Umsetzung der zuvor dargestellten Zielsetzungen relevanten Forschungsthemen werden zum Abschluss zentrale politische Zielgrößen und Maß-nahmen einschließlich der Zeitpunkte ihrer Umsetzung vorge-schlagen. Zentrale Aussagen:Die derzeit in vielen Entwicklungsländern vorherrschende Nutzung traditioneller Biomasse erweist sich als nicht nachhaltig. Zum Einen wird dort, etwa bei der Nutzung von Holz, mehr Biomasse entnommen als nachwächst. Hierdurch werden Wälder zerstört, Böden degradiert, die biologische Vielfalt gemindert und die Wasserressourcen geschädigt. Zum Anderen bringt die traditionelle Nutzung von Biomasse gesundheitsschädliche Wirkungen mit sich; denn durch die unvollständigen Verbrennungsprozesse von Holz oder Dung in traditionellen, technisch unzureichenden Kochherden, deren Emissionen von Ruß- und Schwebestoffen sowie Kohlenmonoxid werden gesundheitsverträgliche Werte erheblich überschritten.

46 vgl. http://de.wikipedia.org/wiki/Konversion, aufgerufen am 20.11.2006

28

C. Auswertung der Literatur

Regenerative Kraftstoffe wie Biodiesel, Ethanol und Methanol aus Biomasse sind kritisch zu bewerten. Zwar wird ihnen ein großes technisches Potenzial zugeschrieben, eine kritische Betrachtung ergibt sich aber aus ihrer Umwelt-, insbesondere aus ihrer Klima-bilanz. Werden sie aus Biomasse hergestellt, die in konventionel-ler Landwirtschaft erzeugt wurde, kann die Emission von Treib-hausgasen (Distickstoffoxid/Lachgas, Methan) während der Pro-duktion die Wirkung der Kohlendioxid-Emissionsminderung von Biokraftstoffen unter Umständen sogar völlig kompensieren. Ihre Herstellung kann also nur sinnvoll sein, wenn neben der Anwen-dung nachhaltiger landwirtschaftlicher Methoden und einer aus-reichenden Verfügbarkeit von Fläche insgesamt eine positive Klimabilanz erreicht wird. Der Nutzungskonflikt zwischen Land- beziehungsweise Forstwirtschaft und dem Naturschutz wird durch eine Zunahme der Weltbevölkerung noch zusätzlich verschärft. Zur Vermeidung derartiger Konflikte ist es notwendig, Grenzen für den Anbau von Bioenergiepflanzen bzw. für die terrestrische Speicherung von Kohlendioxid zu definieren. Die Produktion von Bioenergieträgern und die terrestrische Speicherung von Kohlendioxid dürfen die Umsetzung des WBGU-Flächenziels von 10 % bis 20 % für den Naturschutz nicht gefährden. Da die derzeitige weltweite Schutzfläche insgesamt nur 8,8 % beträgt, ist eine Umwandlung natürlicher Ökosysteme in Anbauflächen für Bioenergieträger grundsätzlich abzulehnen. Weiterhin muss die Produktion von Nahrungsmitteln Vorrang vor der Produktion nachwachsender Energieträger bzw. vor der Speicherung von Kohlendioxid haben. Als "globale Leitplanke" empfiehlt der WBGU, höchstens 3 % der terrestrischen Erdoberfläche für derartige Zwecke zur Verfügung zu stellen. In diesem Zusammenhang erscheint eine detaillierte Betrachtung einzelner Kontinente aufgrund der unterschiedlichen lokalen Bedingungen unumgänglich, um Nutzungskonflikte mit der Nahrungsmittel- und Holzproduktion sowie mit dem Schutz natürlicher Ökosysteme zu vermeiden. Soweit nach alledem Flächen für den Anbau von Biomasse zur Verfügung stehen, sind dabei folgende "Leitlinien" zu beachten:

Ein derartiger Anbau muss sich nachhaltig und ökologisch sinnvoll gestalten. Der Einsatz von Dünger und Pestiziden muss möglichst gering gehalten werden. Die Bodenbear-beitung muss schonend erfolgen, um Erosion zu minimie-

29

C. Auswertung der Literatur

ren. Beim Anbau von Energiepflanzen in Plantagen sollte ein Minimum an Artenschutz und genetischer Vielfalt sowie struktureller Diversität (Artenmannigfaltigkeit47) der Fläche gewahrt bleiben. Die angebauten Kulturen sollten sich zu-dem in die umgebende Landschaft integrieren.

Bei der Verwendung von Reststoffen aus der Landwirt-

schaft ist darauf zu achten, dass die Nutzung von Stroh und anderen Reststoffen langfristig den Erhalt der Boden-struktur, die Nährstoffrückführung und den Anteil an orga-nischer Bodensubstanz nicht gefährdet. Bei der Nutzung forstlicher Reststoffe darf die Nährstoffrückführung eben-falls nicht beeinträchtigt werden. Zudem muss eine ausrei-chende Menge an Totholz im Wald verbleiben.

Da ein zentrales Ziel des WBGU darin liegt, den Anteil er-

neuerbarer Energien an der Energieversorgung zu erhöhen, ist der Anbau von Biomasse für die energetische Nutzung einer Flächennutzung ausschließlich zum Zwecke der Kohlenstoffspeicherung, d. h. einer Kohlenstoffspeicherung durch die Vegetation, vorzuziehen.

1.1.3. "Energiegewinnung aus Biomasse" Kaltschmitt, Martin48; Merten, Dieter; Fröhlich, Nicolle; Nill, Moritz

Gegenstand und Inhalt: In der Studie, die als externe Expertise für das WBGU-Hauptgut-achten 2003 "Welt im Wandel: Energiewende zur Nachhaltigkeit" im Jahre 2003 erstellt wurde, werden die Möglichkeiten der ener-getischen Nutzung von Biomasse untersucht. Im ersten Teil werden nach einer Flächen- und Mengenverfügbarkeitsanalyse verschiedener Arten von Biomassen, die vorhandenen techni schen Potenziale und der damit maximal mögliche Beitrag zur Deckung der Energienachfrage aus Biomasse in den Energie-systemen Deutschlands, Europas sowie der Schwellenländer Indien und Brasilien erörtert. Abschließend erfolgt eine globale Abschätzung der vorhandenen Biomassepotenziale. Im zweiten Teil werden die bestehenden Möglichkeiten der Energieumwand- lung von Biomasse zur End- bzw. Nutzenergiebereitstellung

47 Die Zeit, Lexikon, Band 03, S. 490

48 Prof. Dr.-Ing. Martin Kaltschmitt ist seit 2001 Geschäftsführer des IE. 2006 wurde er zum Professor an der Technischen Universität Hamburg-Harburg berufen.

30

C. Auswertung der Literatur

beschrieben, die wichtigsten Konversionstechnologien dargestellt und bewertet sowie sinnvolle Nutzungsformen erörtert. Der dritte Teil beinhaltet eine Bewertung der energiewirtschaftlichen Nutzung von Biomasse. Dabei werden bestimmte Umwelteffekte von der Bereitstellung über den Transport, die Lagerung und die Aufbereitung bis hin zur energetischen Umsetzung diskutiert. Nach einer Darstellung konkurrierender Interessenlagen und der Bewertung der generellen Nutzungsoptionen aus ökonomischer und ökologischer Sicht erfolgen abschließende Ausführungen zu Möglichkeiten und Grenzen der Biomassenutzung. Zentrale Aussagen: Die Untersuchung der sich bei der energetischen Biomassenut-zung ergebenden Umwelteffekte gliedert sich in die Bereiche Rohstoffproduktion (Anbau und Ernte), Nachernteverfahren (Transport, Lagerung und Aufbereitung) und energetische Nut-zung. Hier werden jeweils ausgewählte Umweltkriterien diskutiert. Dies sind in Bezug auf die Rohstoffproduktion u.a. die Kriterien Erosion, Bodenverdichtung, Humuserhalt, Beitrag zur Güllever-wertung, Toleranz gegenüber Unkräutern, Ungräsern und Krank-heiten, Pflanzenschutzmittelanwendung, Biodiversität, Nährstoff-eintrag in Grundwasser und Gewässer, Distickstoffoxid-/Lach-gasemissionen, Beitrag zur Kulturlandschaft und Erholungswert sowie spezifischer Stickstoffbedarf. Im Einzelnen: Erosion kann durch die Ausgestaltung des Anbausystems beein-flusst werden. Günstige Bedingungen liegen z. B. vor, wenn - wie in einem neuen pflanzenbaulichen Konzept für den Anbau von Biomasse - zwei Kulturen pro Jahr geerntet werden. Auch Kulturen mit mehrjähriger Bodenbedeckung (z. B. Chinaschilf) können Erosion deutlich reduzieren.

Bodenverdichtungen resultieren aus sämtlichen produktionsbe-dingten Maßnahmen auf einer Fläche und haben einen geringen Gehalt an Bodenluft, eine verminderte Versickerungsrate des Wassers im Boden und eine Reduzierung seiner Durchwurzelbar-keit zur Folge. Im Vergleich zur Nahrungs- und Futtermittelpro-duktion ist das Verdichtungsrisiko durch Pflegemaßnahmen beim Anbau von Energiepflanzen deutlich geringer, weil hier zum Teil ein höherer Krankheits- bzw. Unkrautbesatz toleriert werden kann. Für eine Erhaltung des Humusanteils im Boden ist die Zufuhr von organischer Substanz erforderlich. Alle spät schließenden Rei-

31

C. Auswertung der Literatur

henkulturen mit relativ geringen Ernterückständen wirken humus-zehrend. Bei Chinaschilf ist aber aufgrund seines relativ hohen nicht erntefähigen Blattabfalls zwischen dem Ende der Vegetationsperiode und der Ernte davon auszugehen, dass die Humuszehrung nicht größer ist als bei Raps oder Getreide.

Die Eignung der Energiepflanzen für die Ausbringung von Gülle - statt der Verwendung organischen Düngers - hängt vom Stick-stoffbedarf, von der Möglichkeit einer bedarfsgerechten Stadien-düngung und der Möglichkeit der Einarbeitung sowie der Empfindlichkeit der Kulturen gegenüber Ätzschäden ab. Die Ausbringung ist zu Zeiten des tatsächlichen Nährstoffbedarfs der Pflanzen mit relativ geringen Bodenverdichtungsschäden möglich. Die Toleranz gegenüber Unkräutern, Ungräsern und Krankheiten hat direkte Wirkung auf den Pflanzenschutzmittelaufwand und die Vielfalt der Feldflora. Generell ist bei denjenigen Energiepflanzen, die ausschließlich Festbrennstoffe für die thermische Verwertung liefern, eine höhere Unkrauttoleranz gegeben, da solche Begleit-flora ebenfalls einen Beitrag zum Brennstoffertrag leisten kann. Diese Begleitflora kann jedoch ebenso wie Krankheiten nur ge-duldet werden, wenn sie nicht zu erheblichen Ertragsminderun-gen führt.

Die Anwendung von Pflanzenschutzmitteln kann bei einem Teil der Pflanzen zur Biomassegewinnung deutlich vermindert werden, weil nicht alle dieser Pflanzen die hohe Qualität und Reinheit wie zur Nahrungs- oder Futtermittelerzeugung erreichen müssen, es sei denn, ein höherer Krankheitsbefall oder Unkraut-besatz führt zu Ertragsminderungen. Dementsprechend können weniger Pflanzenschutzmittel in Oberflächengewässer und in das Grundwasser eingetragen werden, so dass eine zunehmende Gewässerbelastung infolge des Energiepflanzenanbaus nicht zu befürchten ist.

Die Biodiversität, d. h. u.a. die Artenzahl, das Artenspektrum und die Vielfalt eines Lebensraums, stellt angesichts der zunehmen-den Biotopvernichtung ein wichtiges Unterscheidungsmerkmal für die Flächennutzung dar. Da die thermische Verwertung geringe Qualitätsansprüche an Ernteprodukte stellt und bei vielen Kulturen die Reifetermine nicht abgewartet werden müssen, kann auf eine große Vielfalt an Sorten- und Artenmischungen, bis hin zu in Genbanken vorhandenen pflanzengenetischen Ressourcen zurückgegriffen werden, die eine Erhöhung der genetischem Variabilität ermöglichen und gleichzeitig eine Ausbreitung wind-bürtiger Krankheitserreger begrenzen können. Jedoch sollten nach Möglichkeit nur standortangepasste Pflanzenarten angebaut werden.

32

C. Auswertung der Literatur

Nährstoffeintrag in Grundwasser und Gewässer erfolgt in großem Umfang aus einem Überschusseintrag von Stickstoff auf landwirt-schaftlich genutzten Flächen, der in Form von Nitrat in das Grundwasser ausgewaschen wird. Bei der Produktion von Bio-masse kann die Gefahr der Nitratsverlagerung durch einen verrin-gerten Einsatz von Stickstoffdüngemitteln, der im Schnitt bei Energiepflanzen um 30 % geringer ist, gemindert werden. Denn für eine direkte thermische Verwertung ist vor allem der Ertrag von Biomasse und meist weniger deren Qualität von Bedeutung, so dass der Anbau von Energiepflanzen extensiver gestaltet werden kann, als der Anbau zum Zwecke der Nahrungs- und Futtermittelproduktion. Zudem kann speziell auf die Qualitätsspätdüngung im Getreideanbau, die das größte Gefahrenpotenzial des Nitrateintrags in das Grundwasser birgt, verzichtet werden. Der positive Effekt der Klimagasreduktion, der sich bei der ener-getischen Biomassenutzung durch einen annähernd geschlosse-nen Kohlendioxid-Kreislauf ergibt, kann durch Distickstoffoxid-/Lachgasemissionen, z. B. induziert durch Düngemittelappli-kationen, geschmälert werden. Derartige Emissionen sind wegen ihrer hohen Wirksamkeit als "Treibhausgas" besonders kritisch zu beurteilen. Distickstoffoxid/Lachgas ist auf einen Zeitraum von 100 Jahren gerechnet 310-mal treibhauswirksamer als Kohlendi-oxid. Daneben wirkt es auch als Vorläufersubstanz für den Ozon-abbau in der Atmosphäre. Obwohl auf Grund des derzeit niedri-gen Erkenntnistandes eine ausschließlich von der Düngungshöhe abhängige Differenzierung der kulturartspezifischen Distickstoff-oxid-/Lachgasemissionen ungeeignet erscheint, muss, da dieser Zusammenhang zumindest tendenziell besteht, einigen nach-wachsenden Rohstoffen aufgrund von häufig deutlich reduzierten Stickstoffaufwendungen insoweit ein positiver Effekt gegenüber den konventionellen Anbaukulturen zugebilligt werden.

In Bezug auf den Beitrag zur Kulturlandschaft und zum Erho-lungswert muss der Anbau von Energiepflanzen differenziert be-trachtet werden. Zwar wird ein deutliches Übergewicht von einzel-nen Kulturen in einem Landschaftsraum ebenso wie große zu-sammenhängenden Flächen mit einheitlicher Nutzungsart oder die Einführung von Kulturen, die nicht zur sog. "potentiell natürli-chen Vegetation" gehören, als nachteilig angesehen. Vergleicht man aber Flächen zur Energiepflanzenproduktion mit Brachflä-chen (Flächenstilllegung), wird der Anbau von Energiepflanzen meist als Verbesserung des Landschaftsbildes empfunden. Be-denken hinsichtlich zu erwartender Effekte auf das Landschafts-bild entfallen bei der Biomassenutzung dann vollständig, wenn ausschließlich Rückstände und Nebenprodukte genutzt werden;

33

C. Auswertung der Literatur

denn in diesem Fall ist die Hauptnutzung ausschlaggebend für das Erscheinungsbild der Landschaft.

Der spezifische Stickstoffbedarf, der durch Düngergaben erfüllt wird, ist nicht nur wegen der hohen energetischen Vorleistung für die Herstellung von Düngestickstoff ein relevantes Umweltkri-terium. Neben der Gefährdung des Grundwassers durch hohe Düngergaben zu ungünstigen Zeitpunkten wirkt sich der Stick-stoffaufwand auch auf die Zusammensetzung der Pflanzengesell-schaften auf einer landwirtschaftlichen Nutzfläche aus, wobei die die Frage der ökologischen Wirksamkeit von unterschiedlichem Düngerniveau nur schwer zu quantifizieren ist. Beim Nachernteverfahren werden die sich beim Transport, der Lagerung und der Aufbereitung und Handhabung der festen Bio-masse ergebenden Umwelteffekte erörtert. In Bezug auf den Transport von fester Biomasse sind die Bereit-stellungsverfahren hinsichtlich der Beanspruchung von Verkehrs-wegen kritisch zu bewerten. Diese Beanspruchung hat ein Aus-maß erreicht, das den Ressourcenverbrauch infolge von zusätzli-chem Verkehrsaufkommen, vermehrten Stillstandzeiten, Straßen-neubau und Zeitverlust überproportional ansteigen lässt.

Umweltrelevante Risiken bei der Lagerung von fester Biomasse ergeben sich vor allem aus dem Selbstentzündungsrisiko bzw. aus der Brandgefahr bei festen Brennstoffen. Weiterhin entstehen Risiken durch Pilzsporen, die sich bei der Lagerung bilden und bei der Manipulation der Brennstoffe (z. B. bei Aus- und Umlagerung) in die Atemwege gelangen können. Zur Vermeidung hieraus resultierender Erkrankungen sind neben der Behinderung des Pilzwachstums sekundäre Schutzmaßnahmen, wie z. B. die Verhinderung von Luftbewegungen, die Mechanisierung und Automatisierung von Umschlagprozessen, die Ausrüstung von Fahrzeugkabinen mit Mikrofiltern und die Benutzung von Schutzhelmen mit mikrofiltrierter Atemluft, möglich und zum Teil erforderlich. Hinsichtlich der Aufbereitung und Handhabung fester Biomasse werden folgende Schadstoffemissionen, die bei der Umwandlung auftreten, erörtert: Kohlenstoffmonoxid, organische Kohlenstoff-verbindungen, Stickstoffoxide, Schwefeldioxid, Staub, Chlorwas-serstoff/Dioxine und Furane, Distickstoffoxid/Lachgas, Stickstoff, Schwefel, Chlor, Spurenelemente sowie Asche und Schlacken aus Verbrennungsrückständen. Insbesondere die Staub- und Stickstoffoxidemissionen tragen wesentlich zu den Umweltwirkungen der Biomasseverbrennung bei.

34

C. Auswertung der Literatur

Stickstoffoxide, die die Schleimhäute der Atmungsorgane angrei-fen, Atemwegserkrankungen begünstigen, in der Atmosphäre zur Bildung von Ozon und anderen Photooxidantien, und damit zur Ausbildung des photochemischen Smogs beitragen und pflanzen-schädigend wirken, haben ihre Hauptursache u.a. im Stickstoffge-halt des Brennstoffes. Daneben kommt auch der Verbrennungs-technologie und den Betriebsbedingungen der Anlage (z. B. Luft-überschuss, Temperatur, Lastzustand und Betriebsweise) ein entscheidender Einfluss auf die Höhe entsprechender Emissionen zu. Staubemissionen, d. h. die Gesamtmasse an Partikeln, die bei der Verbrennung in das Abgas gelangen, sind für den Wintersmog mitverantwortlich. Hierbei (auch London-Smog genannt) handelt es sich um reduzierenden Smog. Die Mischung aus Ruß, Schwefeldioxid, Staub und Nebel kann sich unter den ungünstigen Bedingungen einer Inversionswetterlage lange über einer Stadt halten und ist meist gesundheitsschädlich49. Negative Gesundheitswirkungen gehen insbesondere von feinen Partikeln aus, denen auch bei der Biomasseverbrennung eine erhebliche Bedeutung zukommt. Diese Partikel führten zu einem Anstieg der Mortalität und Morbidität infolge von Atemwegs- sowie Herz-Kreislauf-Erkrankungen. Diese negativen Auswirkungen werden auch unterhalb der geltenden Grenzwerte festgestellt. Anhalts-punkte für eine Risikoschwelle konnten bislang nicht gefunden werden. Hinsichtlich der Biogasnutzung und -erzeugung werden die da-mit verbundenen Umweltwirkungen mit den Effekten bei einer konventionellen Gülleverwendung verglichen. Dabei werden ne-ben Geruchsemissionen, der ätzenden Wirkung auf Pflanzen und Bodenlebewesen und der Nitratauswaschung klimarelevante Emissionen aus der Biogasverbrennung erörtert. Klimawirksam relevant sind bei der anaeroben Fermentation von Gülle Distickstoffoxid-/Lachgas-, Ammoniak- und Methanemissio-nen.

49 vgl. http://de.wikipedia.org/wiki/Smog, aufgerufen am 16.11.2006

35

C. Auswertung der Literatur

Bei der Erzeugung von Biogas ist von verminderten Distickstoff-oxid-/Lachgasemissionen gegenüber einer konventionellen Gülle-nutzung auszugehen. Verglichen mit unbehandelter Gülle kommt es bei der Lagerung von vergorener Gülle in offenen Behältern zu deutlich höheren Ammoniakemissionen, woraus sich die Forderung nach einer Abdeckung der Güllelager ableitet. Bei der Gülleausbringung sind Ammoniakemissionen bei vergorener Gülle innerhalb der ersten 20 Stunden nach der Ausbringung höher als bei unvergorener Gülle, über einen längeren Zeitraum liegen sie jedoch niedriger. Im Rahmen der Biogasnutzung kommt es zu Methanemissionen aus dem Biogasreaktor, dem Gasspeicher und dem Endlager. Die Lagerung vergorener Gülle in offenen Behältern ist gegenüber unvergorener Gülle mit deutlich geringeren Methanemissionen verbunden. Bei der Ausbringung auf landwirtschaftliche Flächen zeigt die vergorene Gülle durchweg ebenfalls niedrigere Methan-emissionen als das unvergorene Substrat.

Bei der Verbrennung von Biogas sind insbesondere Stickstoffoxid- und Kohlenstoffmonoxidemissionen sowie Kohlenwasserstoffe und - beim Zündstrahlmotor - zusätzlich Russpartikel mit Anteilen krebserregender Kohlenwasserstoffe relevant. Die Höhe der Schadstoffemissionen hängt wesentlich vom Methangehalt des Biogases und vom Verbrennungsluftverhältnis ab. Bei der Analyse einer möglichen Konkurrenzsituation einer Bio-massenutzung mit anderen berechtigten Interessen, z. B. des Natur- oder des Umweltschutzes muss unterschieden werden zwischen der Nutzung von Rückständen, Nebenprodukten und Abfällen auf der einen und der Verwendung von Energiepflanzen auf der anderen Seite. Bei Abfällen im klassischen Sinne besteht ebenso wie bei Rück-ständen und Nebenprodukten organischer Herkunft aus der In-dustrie in der Regel keine Konkurrenzsituation; oft ist es vielmehr ein Problem, diese Abfallstoffe umwelt- und klimaverträglich zu entsorgen. Auch bei der energetischen Nutzung von Waldrest- oder Schwachholz ist eine Konkurrenz zu anderen Nutzungsoptionen in der Regel nicht gegeben. Bei der Nutzung landwirtschaftlicher Rückstände und Nebenpro-dukte kann eine Konkurrenzsituation bestehen, muss aber nicht notwendigerweise. Hier kann z. B. der Fall gegeben sein, dass es durch die energetische Nutzung von Stroh zu einem Entzug von

36

C. Auswertung der Literatur

organischer Masse von der Anbaufläche kommt und dadurch der Nährstoff- und Humusgehalt im Boden abnimmt. Anderseits kann das Stroh der Anbaufläche auch aufgrund unterschiedlichster landwirtschaftlicher Notwendigkeiten entzogen werden müssen. In einem derartigen Fall wäre eine energetische Nutzung positiv zu bewerten. Bei den Energiepflanzen gibt es aufgrund der Flächenbindung eine Konkurrenzsituation mit einer alternativen Flächennutzung, etwa mit einer Extensivierung der landwirtschaftlichen Nahrungs-mittelproduktion (d. h. Ökologisierung der Landwirtschaft), einer Flächenstilllegung aus ökologischen Gründen, und/oder einer alternativen Flächennutzung. Das sich hieraus ergebende Span-nungsverhältnis ist aber in vielen Fällen durch einfach umsetzbare und meist auch akzeptable Kompromisse bzw. allen berechtigten Interessen gerecht werdende Konzepte aufzulösen: Bei Rückständen, Nebenprodukten und Abfällen kann deren energetische Nutzung - aus den bereits genannten Gründen - andere Interessen sogar noch unterstützen. In Bezug auf Energiepflanzen trifft dies allerdings nur bedingt zu, weil für ihren Anbau in Deutschland knappe Flächen benötigt werden. Bleibt der Anteil an Energiepflanzen im Vergleich zur gesamten bewirtschafteten landwirtschaftlichen Nutzfläche klein, lassen sich ebenfalls sinnvolle und akzeptable Kompromisse finden, die durch einen entsprechenden Interessenausgleich gekennzeichnet sind. Hierbei verbleibt allerdings nur eine geringe ener-giewirtschaftliche Bedeutung dieser Option. Sollen Energiepflanzen hingegen einen merklichen Beitrag zur Deckung der Energienachfrage in Deutschland leisten, werden entsprechend große Flächen benötigt. Diese wären nur bei einer Intensivierung der Nahrungsmittelproduktion, d. h. Erzeugung eines gleichbleibenden Ertrags auf kleinerer Fläche, verfügbar, was wiederum entsprechende Umweltwirkungen zur Folge hätte. Zudem konkurrieren Energiepflanzen mit dem Anbau nachwach-sender Rohstoffe zur Bereitstellung von Werkstoffen und Produk-ten. Derartige Optionen benötigen ebenfalls entsprechende An-bauflächen, was die für einen Energiepflanzenanbau verfügbaren Flächen weiter einschränken dürfte. Sinnvoll ist insoweit - was auch angestrebt wird - eine optimale Kombination zwischen einer stofflichen und energetischen Nutzung, z. B. die Produktion von Flachsfasern für die Herstellung von Autositzen, die anschließend thermisch entsorgt werden können. Werden von den ökologischen Effekten, die sinnvoll im Lebens-weg zu quantifizieren sind, exemplarisch die Kohlendioxid- und die Schwefeldioxid-Äquivalente analysiert, zeigt sich, dass alle

37

C. Auswertung der Literatur

Optionen einer Biomassenutzung zur Wärme-, Strom- und Kraft-bereitstellung im Hinblick auf eine Reduktion derartiger energie-bedingter Umwelteffekte vielversprechend sind. Dies gilt jedoch für die unterschiedlichen Optionen in einem unterschiedlichen Ausmaß. Bei denjenigen Optionen, die noch durch einen geringen Umwandlungsnutzungsgrad gekennzeichnet sind, sind die hier exemplarisch betrachteten Umwelteffekte im Lebensweg ver-gleichsweise hoch. Das gilt im umgekehrten Sinn nicht für die Optionen, die durch einen entsprechend hohen Nutzungsgrad der gesamten Bereitstellungskette gekennzeichnet sind; derartige Optionen sind im Allgemeinen aus ökologischer Sicht vergleichs-weise viel versprechend.50

1.2. Aufsätze/Abhandlungen Neben den genannten Gutachten ist die energetische Nutzung von Biomasse auch Gegenstand verschiedener Aufsätze in der Fachliteratur. 1.2.1. "Nachwachsende Rohstoffe, Bioenergie und Natur

schutz" Plieninger, Tobias51; Bens, Oliver52; Hüttl, Reinhard F.53

Gegenstand und Inhalt: In der im Jahre 2006 erschienenen Abhandlung werden die Wir-kungen der energetischen Nutzung nachwachsender Rohstoffe auf Natur und Landschaft dargestellt. Nach einer Definition, Ab-grenzung und Typisierung nachwachsender Rohstoffe und ihrer

50 Zu der gleichen Bewertung gelangt Kaltschmitt in seinem Aufsatz "Biomas-senutzung in Deutschland - Stand und Perspektiven -" in: Böhmer, S. 249 ff. Aus diesem Grund wird im Folgenden unter C.III.1.2. auf eine gesonderte Dar-stellung dieses Beitrags verzichtet. 51 Dr. Tobias Plieninger, Dipl.-Forstwirt, ist wissenschaftlicher Mitarbeiter am Lehrstuhl für Bodenschutz und Rekultivierung, Brandenburgische Technische Universität Cottbus und seit 2005 Koordinator der Arbeitsgruppe "Zukunfts-orientierte Nutzung ländlicher Räume" der Berlin-Brandenburgischen Akademie der Wissenschaften. 52 Dr. Oliver Bens ist wissenschaftlicher Mitarbeiter am Lehrstuhl für Boden-schutz und Rekultivierung, Brandenburgische Technische Universität Cottbus und Mitarbeiter in der Arbeitsgruppe "Zukunftsorientierte Nutzung ländlicher Räume" der Berlin-Brandenburgischen Akademie der Wissenschaften. 53 Prof. Dr. Dr. h.c. Reinhard F. Hüttl ist Inhaber des Lehrstuhls für Boden-schutz und Rekultivierung, Brandenburgische Technische Universität Cottbus, und u.a. Mitglied der Arbeitsgruppe "Zukunftsorientierte Nutzung ländlicher Räume" der Berlin-Brandenburgischen Akademie der Wissenschaften.

38

C. Auswertung der Literatur

energetischen Nutzungspfade folgt ein Überblick über den ge-genwärtigen Stand des Anbaus und die Entwicklungspotenziale sowie über die politischen Zielsetzungen zur Bereitstellung von erneuerbaren Energien und Maßnahmen zu deren Durchsetzung. Nach der Erörterung möglicher Flächenkonkurrenzen mit anderen Landnutzungsarten werden Optionen der Biomassenutzung und mögliche Auswirkungen beschrieben und eine Abschätzung et-waiger Folgen vorgenommen. Zentrale Aussagen:In vielen Regionen wird es voraussichtlich keine Konkurrenz-situation mit anderen Arten der Flächennutzung geben. Für Deutschland wird eine weitere Abnahme der Nahrungs- und Futtermittelproduktion durch die jüngste Reform der gemeinsamen Agrarpolitik der Europäischen Union und die weltweite Liberalisierung der Agrarmärkte im Zuge der Gatt/WTO Verhandlungen prognostiziert. Zudem sorgen sinkende Bevölkerungszahlen in Deutschland und in Europa sowie technischer Fortschritt in der Landwirtschaft für eine weitere Verringerung der zukünftig für die Nahrungs- und Futter-mittelproduktion benötigten Flächen. Schließlich gibt es auch Flächen, für die bereits heute nach neuen Nutzungsmöglichkeiten gesucht wird, weil ihre traditionelle landwirtschaftliche Nutzung bereits aufgegeben worden ist. Soweit in den nächsten Jahren Naturschutzvorrangflächen auf mindestens 10 % der Fläche durch den im novellierten Bundes-naturschutzgesetz vorgesehenen länderübergreifenden Biotop-verbund einzurichten sind, ist auf diesen Flächen bis auf wenige Ausnahmen kein völliger Nutzungsverzicht vorgesehen. Fast immer werden gewisse naturschutzkonforme Nutzungsweisen toleriert oder sind sogar erwünscht. Konflikte mit Naturschutzbelangen ergeben sich aber dann, wenn der Anbau von Biomasse eine Verschiebung der Flächenanteile von Wald-, Grün- und Ackerland in der Landschaft bewirkt. Die energetische Nutzung von Biomasse leistet bedeutende Bei-träge zur Wertschöpfung im ländlichen Raum und potentiell zum Klimaschutz. Dadurch gibt sie indirekt auch für Landschaftsschutz und Landschaftspflege wichtige Impulse. Aufgrund der negativen Wirkungen einzelner Nutzungsverfahren auf Natur und Landschaft - insoweit werden etwa beim großflächigen Anbau von Non-Food-Raps negative Auswirkungen auf die Biodiversität sowie ein erhöhter Input von Dünger, Energie und Pflanzen-

39

C. Auswertung der Literatur

schutzmitteln, eine Beeinträchtigung des Landschaftsbildes durch Energiewälder oder deren negative Auswirkungen auf den Was-serhaushalt infolge eines hohen Wasserbedarfs angeführt - sollten bei einem weiteren Ausbau der Biomassenutzung folgende naturschutzfachlich begründete Leitlinien Beachtung finden:

Maßnahmen zur Steigerung der Energienutzungseffizienz, z. B. Wärmedämmung oder Verkehrsvermeidung, sollten - noch vor dem Ausbau erneuerbarer Energien - Priorität eingeräumt werden.

Da nachwachsende Rohstoffe nicht per se nachhaltig sind,

müssen die mit der Bioenergienutzung verbundenen Risi-ken mit den jeweiligen Chancen abgewogen werden. Inso-weit ist eine aktive Steuerung durch Instrumente der Ener-gie- und Agrarpolitik erforderlich. Dabei sollten verstärkt Anreize zur Einbeziehung von Naturschutzaspekten und zur Bevorzugung von extensiven, umweltgerechten Verfah-ren mit hohem energetischen Wirkungsgrad gegeben wer-den.

Der Nutzung von Reststoffen aus der Forst- und Landwirt-schaft sowie von pflanzlichen Abfällen sollte Priorität vor einem großflächigen Anbau von Energiepflanzen einge-räumt werden. Beim Anbau derartiger Pflanzen sollten Verfahren mit positiven Umweltwirkungen bevorzugt wer-den.

Robuste Anlagetechniken, die die Verwendung vielfältiger

Brennstoffe auch mit niedrigem Brennwert oder problemati-scher Zusammensetzung erlauben, sollten entwickelt wer-den.

Zur Ausnutzung von Synergien zwischen Biomassen-

utzung und Naturschutz sollten Möglichkeiten der Nutzung von Biomasse aus Grünland, Niederwäldern, Agroforstwirtschaft-Systemen, d. h. Systeme, in denen Elemente der Land- und Forstwirtschaft miteinander kombiniert werden54, und anderen Landschafts-pflegeflächen untersucht werden. Hierzu erscheint der Ausbau einer dezentralen Infrastruktur, insbesondere von Wärmenetzen zur Nutzung der ökologisch günstigen Kraft-Wärme-Kopplung, sinnvoll.

54 vgl. http://de.wikipedia.org/wiki/Agroforstwirtschaft, aufgerufen am 20.11.2006

40

C. Auswertung der Literatur

Sowohl beim Anbau von Biomasse wie auch bei der Wand-lung zu Strom, Wärme oder Treibstoff sollten kleinflächige Verfahren mit regionalen Stoffkreisläufen bevorzugt wer-den. Gleiches gilt für Verfahren, die sich gut in die betriebli-che Praxis von Land- und Forstwirtschaft und in die ge-wachsene Kulturlandschaft integrieren lassen.

Um einer Verschiebung der Flächenanteile von Waldacker-

land und Grünland entgegenzuwirken, sollten planerische und genehmigungsrechtliche Instrumente dafür Sorge tra-gen, dass Grün- und Moorland-Umbrüche vermieden wer-den und es zu keiner Waldzunahme in ohnehin bereits waldreichen Gegenden kommt.

Damit die Ausrichtung auf die Biomasseproduktion den

Bemühungen um eine dauerhaft umweltgerechte Land- und Forstwirtschaft nicht zuwiderläuft, sollten speziell auf die Biomasseproduktion ausgerichtete Standards für eine gute fachliche Praxis entwickelt werden, die in der Landwirtschaft etwa die Grundsätze des integrierten Pflanzenschutzes, eine Reduktion des Düngemit-teleinsatzes, eine mindestens dreigliedrige Fruchtfolge, Mindestanteile von Strukturelementen in der Agrarlandschaft sowie konkrete Angaben zum Raum-Zeit-Management umfassen könnten.

1.2.2. "Bioenergie-Nutzung und Kulturlandschaftsent-

wicklung - Kompatibilitäten, Synergien, Unver-träglichkeiten" Plieninger, Tobias; Bens, Oliver; Hüttl, Reinhard F.

Gegenstand und Inhalt: In dem Beitrag wird die Frage der Kulturlandschaftsverträglichkeit von energetischer Biomassenutzung beleuchtet. Nach einer kur-zen Einführung in die Problematik werden die Standpunkte ver-schiedener Interessengruppen zur energetischen Nutzung von Biomasse sowie diesbezügliche Zielsetzungen in der Politik dar-gestellt. Danach werden Chancen und Probleme der Biomasse-nutzung für Naturschutz und Landschaftspflege erörtert und sich hieraus ergebende Anforderungen für ihre weitere Nutzung formuliert. Zentrale Aussagen:Im Hinblick auf die Nutzung von Biomasse ergeben sich Chancen, aber auch Probleme.

41

C. Auswertung der Literatur

Chancen können sich z. B. aus neuen Anbausystemen mit neuen Kulturen ergeben; denn sie sorgen grundsätzlich für eine Diversi-fizierung der Landschaft. So sind Anbausysteme mit neuen Kultu-ren, alten Kultursorten, erweiterten Fruchtfolgen und Mehrfach-kulturen denkbar. Weiterhin ermöglichen geringe Qualitätsanfor-derungen an die Produkte eine extensive Wirtschaftsweise. So erlaubt der Anbau von Energiepflanzen z. B. mehr Toleranz ge-genüber Ackerunkräutern. Schließlich stellt die energetische Nut-zung von Biomasse eine neue, konsensfähige Verwendungsform für Landschaftspflegegut dar, das bislang häufig nur deponiert wird. Doch gibt es auch erhebliche Probleme: Einige Nutzungspfade von Biomasse scheinen ökologisch und ökonomisch fragwürdige Fehlentwicklungen zu sein. So erweist sich etwa die Ökobilanz bei der Herstellung von Biodiesel oder Ethanol als recht ungünstig. Die Möglichkeit einer Nutzung aller Biomassefraktionen in Land- und Forstwirtschaft kann den Einsatz großer Maschinen in Wald und Feld begünstigen. Daneben können sich ein übermäßiger Nährstoffentzug, Bodenerosion und Waldbestandsschäden erge-ben. Ferner besteht die Gefahr einer Missachtung der guten fach-lichen Praxis in der Landwirtschaft, weil bei der Biomasseproduk-tion der Quantität der Vorrang vor der Qualität eingeräumt wird. Bei einer massiven Ausweitung des Energiepflanzenanbaus kann es zu einer Konkurrenz mit anderen Flächennutzungen kommen, etwa mit Naturschutz, naturnaher Forstwirtschaft und ökologi-schem Landbau. Insbesondere besteht die Gefahr, dass wert-volles Grünland verstärkt zu Ackerflächen umgebrochen wird. Für einen weiteren Ausbau der Biomassenutzung werden daher im Wesentlichen die gleichen Forderungen erhoben, wie in der zuvor dargestellten Abhandlung55. Abschließend gelangen die Autoren zu der Feststellung, dass die energetische Nutzung von Biomasse nicht grundsätzlich abge-lehnt werden sollte. Gewichtige ökologische Gründe sprechen für eine derartige Nutzung, die sich zudem ohnehin kaum aufhalten lässt. Jedoch ist die Biomassenutzung nicht per se nachhaltig. Daher kommt der Landschaftspflege die Aufgabe zu, einerseits

55 Plieninger et al., Nachwachsende Rohstoffe, Bioenergie und Naturschutz

42

C. Auswertung der Literatur

die Entwicklung der Biomassenutzung kritisch zu verfolgen, ande-rerseits aber auch eine eigene, positive Vision für die Nutzung der von ihr erwünschten Strukturen und Flächen zu liefern. 1.2.3. "Das Energiepotential von Biomasse"

Raussen, Thomas56

Gegenstand und Inhalt: Der im Jahre 2006 erschienene Beitrag beschäftigt sich mit den Faktoren, denen für die Verfügbarkeit von Biomasse und deren Kosten Bedeutung zukommt. Zentrale Aussagen: Für den Erfolg von Bioenergieprojekten ist - neben technischen und ökonomischen Variablen - vor allem die langfristige Sicherung von Biomassebezugsquellen entscheidend. Im Jahre 2005 wurden in Deutschland 12 % der Ackerfläche (1,4 Mio ha) mit Energiepflanzen bestellt. Dabei sind die Möglich-keiten aber bei Weitem noch nicht ausgeschöpft. In einer erwei-terten Europäischen Union können 30 % der Ackerfläche für den Anbau von Energiepflanzen genutzt werden, ohne die Nahrungs-mittelversorgung zu gefährden. Die zweite Bundeswaldinventur mit Erhebungen aus den Jahren 2001 und 2002 zeigte deutlich höhere Vorräte (3,4 Mrd. m3 oder 320 m3/ha) und auch jährliche Zuwächse von im Durchschnitt 12,1m3/ha als bisher angenom-men.

56 Dipl.-Ing. Thomas Raussen ist Projektleiter Bio-Rohstoffe und Energie, stoff-lich energetische Verwendung am Witzenhausen-Institut für Abfall, Umwelt und Energie GmbH.

43

C. Auswertung der Literatur

1.2.4. "Erneuerbare Energien und die Strukturrevolution

der Energiebereitstellung" Scheer, Hermann57

Gegenstand und Inhalt: In dem im Jahre 2001 erschienenen Beitrag werden die Wirkun-gen der Nutzung erneuerbarer Energien in ökologischer und öko-nomischer Hinsicht erörtert. Der Darstellung der derzeitigen - maßgeblich auf der Nutzung fossiler Ressourcen basierenden - Energieversorgung schließt sich ein Vergleich verschiedener solarer und fossiler Energiesysteme an. Danach werden Möglich-keiten der Substitution konventioneller durch erneuerbare Ener-gien diskutiert, bevor zum Abschluss mögliche Auswirkungen der Nutzung von Biomasse auf den Landwirtschaftssektor und die Fragen der Dezentralisierung und Regionalisierung wirtschaftli-cher Kreisläufe beleuchtet werden. In Bezug auf die Auswirkun-gen von Biomassenutzung auf die Landwirtschaft wird im Wesent-lichen die Frage von Flächenkonkurrenzen problematisiert. Zentrale Aussagen: Ein Flächenproblem ist nicht gegeben. Hougthon und Woodwell haben bereits im Jahre 198958 aufgezeigt, dass es - ohne Flächenkonkurrenz zu landwirtschaftlichen Tätigkeiten - weltweit ein Aufforstungspotential von 8,5 Mio km2 gibt, mit allen sonstigen Vorteilen für den regionalen und globalen Naturhaushalt, für die Beschäftigung von Menschen und für die Rückbindung von Kohlendioxid aus der Atmosphäre zu Restabilisierung des Weltklimas. Eine Reduzierung des Flächenbedarfs kann im Übrigen durch den Anbau von Energiepflanzen mit einem hohen Ertrag je Hektar und durch die Wahl der effizientesten Energienutzung erreicht werden: Nicht Verbrennung, sondern Verstaubung und Vergasung des Energiepotenzials, um die entstehenden Energieträger erst dann zu verbrennen und damit die Kohlendioxidemissionen von den nachwachsenden Pflanzen wieder aufnehmen zu lassen.

57 Dr. Hermann Scheer, Mitglied des Deutschen Bundestags, ist Präsident von Eurosolar, Vorsitzender des Weltrates für Erneuerbare Energien, Vorsitzender des internationalen Parlamentarier-Forums Erneuerbare Energien und wissen-schaftlicher Publizist und Autor. 58 Houghton/Woodwell, Spektrum der Wissenschaft 06/1989, S. 106, 114

44

C. Auswertung der Literatur

1.3. Sonstige Publikationen Die energetische Nutzung von Biomassung steht auch anderwei-tig, z. B. bei politischen Entscheidungsträgern oder Interessenver-bänden in der Diskussion. 1.3.1. "Nachwachsende Rohstoffe - Einfallstor für die Gen-

technik in die Landwirtschaft" Moldenhauer, Heike59; Mertens, Martha60; Volling, Annemarie61; Striegel, Sebastian62

Gegenstand und Inhalt: In dem von der AbL, dem BUND und dem Institut für Arbeit und Wirtschaft, Universität/Arbeitnehmerkammer Bremen herausge-gebenen Beitrag aus Mai 2006 wird der Anbau nachwachsender Rohstoffe in Bezug auf verschiedene transgene Pflanzen, d. h. Pflanzen, die in ihrem Genom Gene aus anderen Arten erhalten haben63, wie z. B. Bt-Mais, gentechnisch veränderter Raps oder gentechnisch veränderte Bäume, erörtert. Neben Verwendungs-möglichkeiten für derartige Pflanzen und dem Zeithorizont, ab dem mit ihrem Anbau gerechnet werden kann, werden mögliche Umweltwirkungen und die sich aus dem Gentechnikgesetz erge-benden Anforderungen an die Haftung und die Koexistenz dieser Pflanzen zu konventioneller und biologischer Landwirtschaft auf-gezeigt.

59 Heike Moldenhauer gehört dem Arbeitskreis Bio- und Gentechnologie des BUND an. 60 Dr. Martha Mertens, Biologin, ist freiberuflich als Gutachterin und Referentin im Bereich Biotechnologie mit dem Schwerpunkt Einsatz der Gentechnik in der Landwirtschaft und der Lebensmittelproduktion tätig und war zeitweise Vertre-terin der Umweltverbände in der Kommission für Biologische Sicherheit. Sie ist ehrenamtlich tätig u.a. beim BUND und dort Mitglied und Sprecherin des Ar-beitskreises Bio- und Gentechnologie. 61 Annemarie Volling, Umweltwissenschaftlerin, arbeitet bei der Arbeitsgemein-schaft bäuerlicher Landwirtschaft e. V. (AbL) und ist Koordinatorin des Projekts "Gentechnikfreie Regionen in Deutschland". 62 Sebastian Striegel, Student der Politikwissenschaften, ist studentischer Mit-arbeiter beim BUND im Projekt "Gentechnikfreie Regionen in Deutschland". 63 vgl. http://de.wikipedia.org/wiki/Transgener_Organismus, aufgerufen am 15.11.2006

45

C. Auswertung der Literatur

Zentrale Aussagen: Gentechnisch veränderte Energiepflanzen sind genauso proble-matisch für die Umwelt wie transgene Industrie- und Pharma-pflanzen und wie die zu Nahrungs- und Futtermittelzwecken an-gebauten "Gentech-Saaten". Denn die Wahrscheinlichkeit, dass es bei genveränderten nachwachsenden Rohstoffen zu Vermi-schungen mit Produkten aus konventioneller und biologischer Landwirtschaft kommt, ist ebenso groß wie bei anderen transge-nen Pflanzen. Gerade in Deutschland mit seiner kleinräumigen Landwirtschaft ist nicht zu erwarten, dass "Gentech-Produkte" von anderen landwirtschaftlichen Produkten zu trennen sind. Da ne-gative Folgen für die Umwelt und die Gesundheit der Verbraucher nicht ausgeschlossen werden können, ist es unverantwortlich, derartige Pflanzen anzubauen. 1.3.2. "Erneuerbare Energien - Innovation für die Zu-

kunft" Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktor-sicherheit

Gegenstand und Inhalt: Mit der Broschüre (Stand: April 2006) soll die Öffentlichkeit über erneuerbare Energien informiert werden. Hierzu wird ein Überblick über die einzelnen Arten erneuerbarer Energien, den Stand der Technik, die Einsatzmöglichkeiten, Potenziale und Entwicklungsperspektiven gegeben. Zentrale Aussagen:Erneuerbare Energien - einschließlich Biomasse - sind nicht nur ressourcen-, sondern auch klimaverträglich. Durch deren Nutzung im Jahre 2005 wurde der Ausstoß von Kohlendioxid um rund 83 Mio t vermindert. Neben den aus energiewirtschaftlicher Sicht besonders wichtigen Treibhausgasemissionen gibt es weitere Umweltwirkungen: Während die versauernden Emissionen bei fast allen erneuerbaren Strom- und Wärmesystemen - mit Aus-nahme von Stroh - deutlich unter den durchschnittlichen Emissio-nen des Deutschen Kraftwerkparks liegen, schneiden einige Bio-massesysteme bei der Eutrophierung und in Bezug auf den Bei-trag zum Sommersmog schlechter ab "als die fossilen Konkur-renten". Bei der Anbaubiomasse kommen die Aufwendungen für landwirtschaftliche Maschinen, die Düngemittelproduktion, und die Emissionen aus den Ackerböden hinzu. Bei kleineren Biomassefeuerungen sind zudem höhere Feinstaubemissionen zu verzeichnen als bei Gas- und Ölheizungen. Diese können aber in Zukunft durch die Entwicklung kostengünstiger Staubfilter und einer verbesserten Steuerungstechnik deutlich verringert werden.

46

C. Auswertung der Literatur

Bei Bioenergieträgern von Energieplantagen kann sich neben dem Nährstoffeintrag in Grund- und Oberflächengewässer eine Belastung durch Pestizide ergeben, welche aber durch Ökoland-bau bzw. mehrjährige Kulturen minimiert werden kann. Im Hinblick auf die Gewährleistung der Artenvielfalt ist ein Energiepflanzenanbau dann als unproblematisch anzusehen, wenn er den Anforderungen der guten fachlichen Praxis entsprechend standortangepasst erfolgt und die Umsetzung des überregionalen Biotopverbundes nicht beeinträchtigt wird. Der Anbau von Energiepflanzen kann zunächst auf Stilllegungs-flächen und solchen Flächen erfolgen, die sich durch den Abbau des Überschusses in der Nahrungsmittelproduktion ergeben. Ein deutlich verstärkter Einsatz von Biokraftstoffen, wie z. B. in der Richtlinie 2003/30/EG64 vorgesehen65, erfordert aber schon mittelfristig eine Ausweitung des Anbaus. Daneben wird sich ein zusätzlicher Flächenbedarf aus anderen Zielen der von der Bundesregierung verfolgten Nachhaltigkeitsstrategie - wie etwa die Extensivierung der Landwirtschaft im ökologischen Landbau oder die Umsetzung von Kompensationsflächen und Biotopver-bünden - ergeben. Dieser Bedarf wird sich bei vollständiger Umsetzung der angestrebten Nachhaltigkeitsziele bis zum Jahre 2010 auf über 2 Mio ha belaufen. Das ist in etwa so viel, wie an landwirtschaftlicher Flächen übrig bleibt, wenn man als weiteres Nachhaltigkeitsziel einen Selbstversorgungsgrad von 100 % anstrebt, d. h. dass 100 % der in Deutschland verbrauchten Nahrungs- und Futtermittel auch hier produziert werden. Es droht also eine Konkurrenz um verbleibende Flächen. Langfristig wird sich die Flächensituation allerdings aufgrund steigender spezifi-scher Erträge in der Landwirtschaft und sinkender Bevölkerungs-zahlen entspannen. Die aufgezeigten potentiellen Konflikte zwischen Natur- und Kli-maschutz sind nicht unlösbar. Durch eine geeignete Standortwahl und einen sinnvollen Mix an erneuerbaren Energien können viel-mehr Auswirkungen auf Natur und Landwirtschaft minimiert und Synergien gefunden werden.

64 ABl. L 123 vom 17.05.2003, S. 42-46 65 Bis zum 31.12.2005 soll der Anteil an Biotreibstoffen in den Mitgliedsstaaten 2 % betragen; bis zum 31.12.2010 wird ein Anteil an Biokraftstoffen von 5,75 % angestrebt.

47

C. Auswertung der Literatur

Bei den Biokraftstoffen fällt die Energie- und Klimabilanz von Biodiesel im Vergleich zu fossilem Dieselkraftstoff deutlich positiv aus. Allerdings hängt das Ergebnis im Einzelnen davon ab, inwie-weit die Nebenprodukte, vor allem Rapsschrot und Glyzerin, Ver-wendung finden. Auch für Bioethanol aus Zuckerrüben, Weizen und Roggen ergibt sich eine gute Energiebilanz. Jedoch sind auch im Bereich der Biokraftstoffe ökologische Nachteile zu verzeichnen. Deren Einsatz führt z. B. zu einer höheren Versaue-rung von Böden und Gewässern und zu höheren Emissionen von stickstoffhaltigen Substanzen. Gleichwohl gibt es vielfältige Gründe für die Förderung von Biokraftstoffen: Neben einer lebensfähigen Landwirtschaft, dem Beitrag zur Sicherung der Versorgung und der Generierung von Arbeitsplätzen ist insoweit nicht zuletzt der Beitrag zur Erfüllung der Verpflichtung zur Senkung der Treibhausgasemissionen zu nennen. Allerdings steht die Nutzung von biogenen Reststoffen und Ener-giepflanzen für die Kraftstoffherstellung in einer Konkurrenz zu Kohlendioxid-Einsparungen, die mit diesen Stoffen in anderen Bereichen in einem größeren Umfang erzielt werden können, wie z. B. bei der Verfeuerung von Biomasse in einer effizienten Kraft-Wärme-Kopplung. 1.3.3. "Die Zukunft in unseren Händen - 21 Thesen zur

Klimaschutzpolitik und ihre Begründungen" Umweltbundesamt

Gegenstand und Inhalt: Mit dieser Publikation aus Oktober 2005 soll eine Klimaschutz-konvention basierend auf 21 Thesen vorgelegt werden. Hierzu werden zunächst ausgehend von den bereits beobachteten und möglichen zukünftigen Klimaänderungen sowie den wissenschaft-lichen Begründungen für Emissionsminderungen Umweltqualitäts- und Umwelthandlungsziele formuliert (These 1-10). Danach wird skizziert, mit welchen Maßnahmen und Instrumenten diese Ziele in Deutschland erreicht werden können (These 11-21). Zentrale Aussagen: Unter den erneuerbaren Energien bietet Biomasse bei einer kon-sequenten Fortsetzung ihrer Nutzung die größten Potenziale. Limitierende Wirkungen für deren energetisches Nutzungspoten-zial ergeben sich jedoch aus den Anforderungen des Boden-schutzes, des Landschafts- und Naturschutzes sowie aus dem Anbau von Nahrungsmitteln. Aus ökologischer Sicht sind bei der Erschließung des Biomassepotenzials folgende Grundsätze zu beachten:

48

C. Auswertung der Literatur

Die Versorgung mit Biomasse muss möglichst regional und umweltschonend erfolgen.

Die Effizienz der Energieumwandlung in Biomasseanlagen

muss durch gezielt geförderte Forschung und Entwicklung verbessert werden.

Negative Wirkungen des Ausbaus von Biomasse vor allem

im Anbau (für Boden- und Artenvielfalt, Stoffkreisläufe, Wasserhaushalt etc.) müssen vermieden werden.

Aus Klimaschutzsicht stellt sich die stationäre energetische

Nutzung von Biomasse auf absehbare Zeit erheblich gün-stiger dar, als die Verwendung für Biokraftstoffe im Ver-kehrsbereich. Daher ist die derzeitige Einführungsförderung von Biokraftstoffen gegenüber einer stationären Biomasse-nutzung nicht zielführend.

Auch die Landwirtschaft kann durch die Erzeugung von fester Biomasse und Biogas zur Bereitstellung elektrischer Energie, Wärme und Biokraftstoffen zum Klimaschutz beitragen. Der Ersatz klimaschädigender und endlicher fossiler Energieträger in erforderlichem Umfang ist aber nicht ohne Kompromisse zu erlangen. In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, dass bei dem Betrieb von Landwirtschaft - auch beim Anbau von Biomasse - Emissionen von klimarelevanten Gasen wie Kohlendioxid, Methan, Distickstoffoxid/Lachgas und - das insoweit indirekt wirkende - Ammoniak zu verzeichnen sind. Die hierdurch entstehenden Nachteile für den Klimaschutz müssen gerechtfertigt und nachvollziehbar sein. Bei dem landwirtschaftlichen Anbau von Biomasse müssen deshalb folgende Grundsätze beachtet werden:

Um die Ernährungssicherheit zu gewährleisten, sollten nachwachsende Rohstoffe vorrangig nur auf solchen Flä-chen angebaut werden, die für die Nahrungs- und Futter-mittelproduktion entweder nicht geeignet sind (Altlasten) oder nicht benötigt werden (Brachflächen).

Der Anbau muss nach guter fachlicher Praxis und

standgutorientiert erfolgen; dabei sind vorsorgende Anfor-derungen zum Schutz einzelner Umweltmedien (u.a. Bo-den- und Gewässerschutz sowie Luftreinhaltung) über die gesamte Nutzungskette, einschließlich Transport, Weiter-verarbeitung und Nutzung zu beachten.

49

C. Auswertung der Literatur

Der Ausbau landwirtschaftlicher Biomasseproduktion erfor-

dert neben einer ökonomischen auch eine ökologische Op-timierung. Produktionsanreize für den Anbau von Energie-pflanzen sollten nur für solche Anbaupraktiken vergeben werden, die einer dauerhaft umweltgerechten Produktion verpflichtet sind, z. B. für den Anbau von aus Umweltsicht weniger problematischen Pflanzen, wie etwa Weizen oder Triticale, einer Kreuzung von Weizen mit Roggen.

Leitlinien im Sinne einer guten fachlichen Praxis für den

Anbau von Energiepflanzen müssen entwickelt und konse-quent angewandt werden.

Für den Einsatz von Gentechnik sollten dieselben Maß-

stäbe gelten, wie in der Nahrungsmittelproduktion; denn hinsichtlich der Wirkungen auf die Umwelt spielt es keine Rolle, zu welchem Zweck der Anbau von Pflanzen erfolgt.

1.3.4. "Ökologische Chancen und Irrwege:

Nachwachsende Rohstoffe und Landwirtschaft Bund für Umwelt und Naturschutz Deutschland - Landesverband Schleswig-Holstein e. V.

Gegenstand und Inhalt: In dem Beitrag aus dem Jahre 2003 wird der Anbau von Bio-masse unter den Aspekten Flächennutzung, Klima, Tierschutz und Gentechnik erörtert. Zentrale Aussagen: Unter den aktuellen Rahmenbedingungen kann der Anbau von Biomasse lediglich eine Nische bei der Energieversorgung dar-stellen. Nur eine Kombination aus ökologischer Nahrungsmittel- und ökologischer Energieerzeugung steht im Einklang mit einer Wende hin zu umweltverträglichen Produktionsmethoden. Eine umwelt- und sozialverträgliche Landbewirtschaftung benötigt die gesamte derzeit vorhandene Agrarfläche (Ausnahme: der Fleischkonsum und/oder die Bevölkerung gehen dramatisch zu-rück), wobei die Agrarflächen Schleswig-Holsteins tendenziell sogar rückläufig sind. Schon vor diesem Hintergrund stellt der gezielte Anbau von Energiepflanzen nur eine begrenzte Resurce zur Energieversorgung dar. Konventionell erzeugte Biomasse ist auch deshalb kritisch zu bewerten, weil sie keinen ausreichenden Beitrag zum Klimaschutz leisten kann. Denn deren Ökobilanz für die Energieerzeugung fällt negativ aus; ein Nettoenergiegewinn ist

50

C. Auswertung der Literatur

hierbei nicht zu erreichen. Für einen optimalen Ertrag bedarf es eines aufwändigen Pflanzenschutzmitteleinsatzes. Zudem erfordern Produktion und Transport von Anbaubiomasse Energieinvestitionen und führen zu einer Freisetzung von Kohlendioxid. Ein zusätzliches Argument für die Ablehnung von Anbaubiomasse liegt in der Gentechnik. So werden Saatgutkonzerne u.a. gen-technisch veränderten Raps auf den Markt bringen; Anbaubio-masse könnte zur Schleuse für die Gentechnik werden. Bei einem forciertem Anbau von Energiepflanzen, aber auch in Anbetracht des derzeit schon beträchtlichen Umfangs von Energieraps und seines sehr hohen Auskreuzungsvermögens - d. h. die Fähigkeit, bestimmte Eigenschaften auf eine andere Individuengemeinschaft zu vererben66 - stünde eine schnell voranschreitende Kontamina-tion der Nahrungsmittel - und früher oder später - das Aus für den Ökolandbau bevor. In ökologischer Hinsicht positiv zu bewerten ist hingegen eine energetische Nutzung organischer Reststoffe aus der Landwirt-schaft, hinsichtlich derer ein noch weitgehend ungenutztes Poten-zial zur Verfügung steht. Das gleiche gilt für den Anbau von Mischkulturen, d. h. Hauptkultur und Energiepflanzen zur gleichen Zeit auf der gleichen Fläche. Dies ermöglicht den Betrieben eine energetische Kreislaufwirtschaft und Unabhängigkeit von fossilen Brennstoffen verbunden mit ackerbaulichen Vorteilen. 1.3.5. Positionen des BUND zur energetischen Nutzung

von Biomasse Bund für Umwelt und Naturschutz Deutschland e. V.

Gegenstand und Inhalt:Bei der Publikation aus dem Jahr 2000 handelt es sich um ein gemeinsames Positionspapier der Bundesarbeitskreise Abfallwirt-schaft, Energie, Landwirtschaft, Naturschutz und Wald, in dem Leitlinien für die energetische Nutzung von Biomasse formuliert werden. Neben der Aufstellung derartiger Leitlinien werden ein-zelne Arten von Biomasse und ihre Nutzung erörtert. Zentrale Aussagen: Unter den vielfältigen regenerativen Energiequellen stellt die energetische Nutzung von Biomasse mittelfristig das bedeu-tendste marktnah verwertbare und zudem speicherbare Energie-

66 vgl. http://www.biosicherheit.de/de/suchen/, aufgerufen am 15.11.2006

51

C. Auswertung der Literatur

potenzial dar. Aus diesem Grund setzt sich der BUND aktiv für eine natur-, umwelt- und gesundheitsverträgliche Erschließung dieses Potenzials ein, allerdings nur soweit dabei bestimmte Leit-linien beachtet werden. Die energetische Nutzung von Biomasse kann u.a. nur dann befürwortet werden, wenn

eine ganzheitliche Energiebilanz positiv ausfällt; die Emissionsbilanz günstiger als bei den gängigen,

d. h. fossilen Alternativen ist;

die Gewinnung der für energetische Zwecke genutzten Biomasse dem längerfristigen Ziel der flächendeckenden Umstellung auf ökologische Land- und Waldnutzung nicht zuwiderläuft;

die Verwertung von Biomasse - soweit möglich - in einer

Nutzungskaskade erfolgt und zwar in der Rangfolge: 1. Rang: Nahrung oder Rohstoff 2. Rang: Sekundärrohstoff oder Energieträger 3. Rang: Nutzung als Dünger - dies gilt nur bei kon-

ventionellem, nicht aber bei ökologischem Landbau -;

im Rahmen des technisch und wirtschaftlich Möglichen

für eine maximale Ausnutzung der erhaltenen Energie gesorgt wird und zwar in der Reihenfolge:

1. Kraft-Wärme-Kopplung 2. Herstellung von Grundstoffen, die sonst aus

fossilen Energieträgern hergestellt werden 3. Wärmeerzeugung;

der Verwertung von biogenen Rohstoffen und Abfällen

ein höherer Stellenwert eingeräumt wird als einer auf Anbaubiomasse basierenden Erzeugung.

1.3.6. "NABU Argumente - Naturverträgliche energeti-

sche Nutzung von Biomasse" Naturschutzbund Deutschland e. V. (NABU)

Gegenstand und Inhalt: Die Publikation, die in zeitlicher Hinsicht nicht eingeordnet werden konnte, dient der Aktualisierung und Konkretisierung der Position des NABU zur energetischen Nutzung von Biomasse unter der Prämisse der Naturverträglichkeit. Nach Ausführungen zur Be-deutung und zum Potenzial von Biomasse für die Energiege-winnung werden die Möglichkeiten einer naturverträglichen Nut-zung für einzelne Biomassearten erörtert.

52

C. Auswertung der Literatur

Zentrale Aussagen:Der "CO2-neutrale" Energieträger Biomasse ist eine wichtige Option für die Energiewende hin zu einem nichtnuklearen, klima-schonenden Energiemix. Die energetische Nutzung von Biomasse ist in einer technisch so hoch entwickelten Industrienation wie Deutschland in erheblichem Umfang notwendig. Allerdings muss der Nutzungsausbau - ebenso wie bei den anderen Energieträgern - auch bei der Biomasse möglichst weitgehend im Einklang mit dem Naturschutz erfolgen. Ausgehend hiervon wird die energetische Verwertung von bioge-nen Reststoffen, etwa aus dem Ackerbau (z. B. Stroh oder Kraut von Hackfrüchten) oder aus der Viehhaltung (z. B. Gülle, Jauche oder Mist) grundsätzlich positiv bewertet. Daneben können auch Biomasse aus Standorten, die aktuell aus der Nutzung fallen oder bereits aufgelassen sind (insbesondere aus Naturschutzgebieten), sowie Reststoffe aus der Grün- und Landschaftspflege (insbesondere Holz aus der Waldpflege) energetische Verwendung finden. In diesem Bereich erscheint noch eine deutliche Steigerung möglich; dabei dürfen die Belange der energetischen Holzverwertung aber nicht die Waldstruktur hin zu strukturarmen Energiewäldern vorgeben. Die Nutzung von speziell angebauten Energiepflanzen erfordert wegen der kritischen Ergebnisse der Ökobilanzierungen vergan-gener Jahre eine differenzierte Bewertung. Bei einem intensiven Anbau von Energiepflanzen ist eine Klimaneutralität in der Regel nicht gegeben. Zwar besteht eine derartige Neutralität bezüglich der Bindung und der Abgabe von Kohlendioxid durch die Pflanze selbst. Durch den für den Biomasseanbau in der Regel erforderli-chen hohen Einsatz an synthetischem Dünger und Pflanzen-schutzmitteln wird zum Einen die Kohlendioxid-Bilanz durch den hohen Energieeinsatz bei der Herstellung der Betriebsmittel und zum Anderen die Klimagasbilanz durch Emissionen von Distickstoffoxid/Lachgas während der mikrobiellen Umwandlung des Düngers im Boden zum Teil erheblich verschlechtert. Hinsichtlich der Klimabilanz ist auch die Konkurrenz bei der Flä-chennutzung zu beachten. Aus der vom NABU favorisierten Um-stellung auf eine naturverträgliche und ökologische Landwirtschaft folgt kein grundsätzliches Problem für den Klimaschutz. Zwar werden hierdurch tendenziell größere Anbauflächen und vielfälti-gere Fruchtfolgen erforderlich. Unter Umständen kann die Um-stellung konventionell genutzter Anbauflächen auf ökologischen Landbau einen günstigeren Klimaeffekt haben, als die Umstellung auf einen konventionell betriebenen Energiepflanzenanbau. Denn

53

C. Auswertung der Literatur

im ökologischen Landbau entfällt der Energieaufwand für die Herstellung von synthetischem Dünger. Auch ist die Freisetzung von klimawirksamem Distickstoffoxid/Lachgas deutlich geringer. Eine Umstellung der Nahrungsmittelproduktion auf ökologischen Landbau macht weniger Flächen für den Anbau von Energiepflan-zen verfügbar. Gleichwohl sieht der NABU Potenziale für einen Biomasseanbau über den heutigen Umfang hinaus und schätzt die hierfür nutzbare Fläche auf 1,5 bis 2 Mio ha (etwa 10 % der heute landwirtschaftlich genutzten Fläche). Der Biomassenanbau muss ein Element nachhaltiger Landwirt-schaft sein, d. h. er muss extensiv, naturverträglich und unter den Bedingungen der guten fachlichen Praxis, wie sie im Bundesna-turschutzgesetz von 2002 beschriebenen ist, betrieben werden. Neben einem standortgerechten Anbau ist insoweit ein Mix von verschiedenen Arten anzustreben; eine weitere Ausbreitung von Monokulturen im Sinne der Konzentration von Raps oder Mais ist hingegen abzulehnen. Bei der Verwendung von Biomasse muss das Prinzip der ratio-nellen Energieumwandlung angewendet werden. Verbrennungs-anlagen sind in Kraft-Wärme-Kopplung zu fahren; die Standort-auswahl muss einen hohen Wärmenutzungsgrad gewährleisten (Jahresnutzungsgrad von mindestens 70 %). Bestrebungen von Politik und Automobilindustrie, Energiepflanzen vorrangig für den Kraftstoffbereich vorzusehen, werden kritisch beurteilt. Zum Einen würde hierdurch nur eine geringe Nutzung des Energieinhalts gewährleistet. Zum Anderen ist für die Verwendung als Kraftstoff ein mit einem erheblichen Energieeinsatz verbundener hoher Veredelungsgrad erforderlich, was in Bezug auf die Klimabilanz deutlich schlechter zu bewerten ist als etwa die Kraft-Wärme-Kopplung. Eine weitere Verschlechterung der Klimabilanz ergibt sich dadurch, dass bei der Produktion von Biodiesel nur ein geringer Teil der angebauten Biomasse, nämlich das Rapsöl, energetisch genutzt wird. Mögliche positive Effekte u.a. auf den Naturhaushalt und die Biodiversität können sich aber bei einer Strategie ergeben, die eine Kraftstoffproduktion aus Biomasse über die Ganzpflanzenvergasung ("Sun-Fuels") verfolgt. Insoweit sollten Gesetzgebung und Förderpraxis lenkend eingreifen.

54

C. Auswertung der Literatur

2. Einzelne Arten von Biomasse/Spezielle

Nutzungspfade Besondere Probleme werden durch die Nutzung einzelner Bio-massearten bzw. durch spezielle Nutzungspfade hervorgerufen. 2.1. Holz Dies gilt zunächst für die energetische Nutzung von Holz, die Gegenstand zahlreicher Abhandlungen ist. 2.1.1. "Positionspapier Feinstaub aus Holzfeuerungen"

Schweizerische Bundesämter für Energie und für Umwelt Gegenstand und Inhalt:Mit dem Positionspapier vom 17. März 2006 wird die aktuelle Situation in Bezug auf Feinstaubemissionen aus Holzfeuerungen in der Schweiz dargestellt. Ferner werden künftige Entwicklungen aufgezeigt. Nach einer Erläuterung der Bedeutung von Biomasse, insbesondere Holz, für die Energieversorgung in der Schweiz werden der Beitrag von Holzfeuerungen zu den verschiedenen Arten von Feinstaub sowie Maßnahmen zur Verminderung von derartigen Emissionen beschrieben. Zentrale Aussagen:Holzfeuerungen verursachen heute einen überproportionalen Ausstoß an Feinstaub. Hierzu tragen sowohl Klein- als auch grö-ßere automatische Holzfeuerungen bei. Die Möglichkeiten zu einer massiven Verminderung der Partikelemissionen und -ab-scheidung sind vorhanden und werden technisch weiter entwi-ckelt. Sie müssen aber konsequenter als bisher angewendet bzw. durchgesetzt werden. Die größten Herausforderungen zur Reduk-tion der Feinstaubbelastung und dabei insbesondere der Rußbe-lastung liegen darin, sicherzustellen, dass die vielen bestehenden (und neuen) Holzfeuerungen korrekt betrieben werden, und zu verhindern, dass dabei ungeeignete Brennstoffe oder gar Abfall verwendet werden. Denn bereits ein kleiner Prozentsatz falsch betriebener Anlagen kann mehr Ruß verursachen, als alle ande-ren Holzheizungen zusammen. Die Beratung über den verant-wortungsvollen Umgang ist verstärkt weiterzuführen. Bei konse-quenter Ausschöpfung aller technischen, qualitätssichernden und betrieblichen Möglichkeiten zur Feinstaubverminderung kann der Brennstoff Holz entsprechend seiner großen Bedeutung für die Energiepolitik weiterhin aktiv gefördert werden.

55

C. Auswertung der Literatur

2.1.2. "Die Nebenwirkungen der Behaglichkeit:

Feinstaub aus Kamin und Holzofen" Umweltbundesamt

Gegenstand und Inhalt:In dem Hintergrundpapier vom 9. März 2006 wird das Problem der Feinstaubemissionen aus Kleinfeuerungsanlagen behandelt. Nach Angaben über das Ausmaß derartiger Emissionen werden Maßnahmen zu deren Senkung vorgeschlagen. Zentrale Aussagen: Bei Holzfeuerungsanlagen gibt es erhebliche Probleme mit Luft-schadstoffen, insbesondere mit den als PM10 bezeichneten inha-lierbaren Staubteilchen - hierbei handelt es sich um Staubpartikel mit einer Größe von weniger als 10 Tausendstelmillimetern67 -, dem Feinstaub. Bei kleinen Holzfeuerungen beträgt der Anteil dieser Staubteilchen am gesamten Staubausstoß mehr als 90 %. Bereits heute sind in Deutschland die Emissionen an gesundheitsschädlichem Feinstaub aus Holzfeuerungsanlagen insgesamt etwa so hoch wie die Emissionen aus den Motoren der PKWs, LKWs und Motorräder (ohne Abrieb z. B. von Reifen und Bremsen und ohne Aufwirbelungen durch den Straßenverkehr). Verursacher des hohen Feinstaubausstoßes sind - zumeist ältere - Einraumfeuerungen. Holzfeuerungen, die den Anforderungen des Umweltzeichens "Blauer Engel" genügen - hierbei handelt es sich in der Regel um Feuerungen mit Holzpellets, die weniger Feinstaub emittieren als andere Holz- oder Kohlefeuerungen - werden befürwortet. Zwar weisen diese immer noch deutlich höhere Feinstaubemissionen als Gas- und Ölheizkessel auf. Sie können aber wegen des kohlendioxidneutralen Brennstoffes einen bedeutenden Beitrag zum Klimaschutz leisten. Insgesamt ist eine Reduzierung der Feinstaubemissionen aus kleinen Holzfeuerungsanlagen erforderlich. Ohne weitere Maß-nahmen drohen weitere Emissionen. Hierfür sollte neben der Möglichkeit von Staubabscheidern zur Rauchgasreinigung auch in kleinen Anlagen folgende Novellierung der Ersten Verordnung zur Durchführung des Bundesimmissionsschutzgesetzes (Verordnung über kleine und mittlere Feuerungsanlagen) für Holzfeuerungsanlagen geprüft werden:

67 vgl. http://www.scheuch.com/de/2088/, aufgerufen am 15.11.2006

56

C. Auswertung der Literatur

Eine Senkung der Leistungsgrenze für Emissionsanforde-rungen und deren Überwachung von 15 Kilowatt (kW) auf 4 kW Nennwärmeleistung (bei Einzelraumfeuerstellten auf 8 kW), damit künftig alle Heizkessel und möglichst viele Einzelraumfeuerstellen der privaten Haushalte von den Emissionsanforderungen erfasst werden.

Eine Festlegung der Anforderungen an die Begrenzung des Schadstoffausstoßes für Einzelraumfeuerungen; bei kleinen Einzelraumfeuerungsanlagen unter 8 kW Nennwärme-leistung, bei denen eine regelmäßige Messung der Emissionen nicht möglich ist, wird vorgeschlagen:

• Emissionsgrenzwerte und Mindestwirkungsgrade für alle Einzelraumfeuerstätten bei der vor der Markteinführung der Geräte stattfindenden Typ-prüfung.

• Erweiterung der Regelungen zur zeitlichen Begren-zung des Betriebs offener Kamine auf andere Einzelraumfeuerstätten, soweit diese als Zu-satzfeuerung fungieren.

Verschärfung der Immissionsgrenzwerte für Kohlenmonoxid und Staub.

Daneben wird eine zusätzliche Überprüfung der Feuerstellen, die Holz oder andere feste Brennstoffe verwenden, und eine Beratung für deren Betreiber vorgeschlagen, die von den Schornsteinfegern im Rahmen der alle fünf Jahre stattfindenden Feuerstättenschau durchgeführt werden sollte. 2.1.3. "Feinstaubemissionen aus der Biomasseverbren-

nung in Kleinfeuerungsanlagen" Lahl, Uwe68

Inhalt und Gegenstand:Bei dem Beitrag handelt es sich um ein Hintergrundpapier zu dem Vortrag gleichen Titels, den der Verfasser auf der Veranstaltung "Initiative individuelles Heizen" am 25.01.2006 in Berlin gehalten hat. Darin werden die Vor- und Nachteile des Einsatzes von Holz in nicht genehmigungspflichtigen Kleinfeuerungsanlagen unter besonderer Berücksichtigung von Feinstaubemissionen unter-

68 Ministerialdirigent Dr. habil. Uwe Lahl ist Leiter der Abteilung Umwelt und Gesundheit im BMU.

57

C. Auswertung der Literatur

sucht. Zunächst werden die für die Luftreinhaltung maßgeblichen rechtlichen Regelungen sowie die Erkenntnislage in Bezug auf die Gesundheitswirkungen von Feinstaub erläutert. Nach einer Darstellung der Emissions- und Immissionssituation in Bezug auf Gesamt- und Feinstaub werden die Feinstaubemissionen aus Kleinfeuerungsanlagen thematisiert. Nach einem Überblick über die Maßnahmen, die gegen zu hohe Feinstaubemissionen bereits derzeit zur Anwendung gelangen, werden abschließend Vor-schläge zu einer weiteren Reduzierung derartiger Emissionen unterbreitet. Zentrale Aussagen:Holzheizungen emitieren etwa die gleiche Menge an Feinstaub (PM10) wie der Straßenverkehr durch Verbrennung. Hauptverur-sacher sind insoweit - zumeist ältere - Einraumfeuerungen. Ihr Feinstaubausstoß liegt deutlich über dem von Gas- und Ölheizun-gen. Aus diesem Grund lässt der Berliner Senat schon jetzt auf-grund von festgesetzten Bebauungsplänen keine neuen Fest-brennstofffeuerungen innerhalb eines Luftreinhalte-Vorrangge-bietes zu. Darüber hinaus sollen nach dem Willen des Senats keine Fördermittel für neu zu errichtende Holzheizungen innerhalb des Berliner Luftreinhalte-Vorranggebietes bewilligt werden. Diese Maßnahmen erfolgen nach Abwägung des Konfliktes zwischen der Förderung erneuerbarer Brennstoffe und den Vorgaben der Luftreinhaltung sowie der Notwendigkeit, die Grenzwerte für PM10 einhalten zu müssen. Im Hinblick auf die großen Gesundheitsgefahren, die von Feinstaub ausgehen, sollten zukünftig für den Einbau und Betrieb von Holzfeuerungsanlagen Maßnahmen zur Emissionsminderung durch Weiterentwicklung der Ersten Verordnung zur Durchführung des Bundesimmissionsschutzgesetzes festgelegt werden. Zentrale Aufgabe ist es, im Bereich der Kleinfeuerungsanlagen zur Biomassenutzung die Feinstaubemissionen im Normalbetrieb in den nächsten Jahren zumindest auf Werte unter 20 mg/m3 zu senken. Erstrebenswert sind Technologien, die das Heizen mit Festbrennstoffen im Emissionsverhalten auf das Niveau von Ölheizungen verbessern. Zwischenzeitlich ist eine Ausweitung des Heizens mit Festbrenn-stoffen in Ballungsräumen nicht zu empfehlen, sofern hier Probleme mit der Einhaltung der Feinstaubgrenzwerte bestehen. Parallel ist im Bestand über Erneuerung und Nachrüstungen zu entscheiden, die die Emissionen deutlich reduzieren können. Schließlich sind wirksame Kontrollen erforderlich, die sicherstellen, dass die festgeschriebenen Anforderungen auch im Alltagsbetrieb eingehalten werden.

58

C. Auswertung der Literatur

2.1.4. "Quellen und Wirkung von Feinstaub" Nussbaumer, Thomas69

Gegenstand und Inhalt: Mit dem Beitrag aus dem Jahr 2005 soll Hintergrundwissen zu dem Thema "Feinstaub" vermittelt werden. Hierzu werden die Quellen von Feinstäuben und ihre gesundheitlichen Wirkungen dargestellt sowie Maßnahmen zur Feinstaubverminderung aufge-zeigt. Zentrale Aussagen:Aus der Verbrennung von Biomasse resultieren hohe Feinstaub-emissionen, die durch feuerungstechnische Maßnahmen allein nicht auf ein für Großanlagen tolerierbares Maß reduziert werden können. Aus diesem Grund sind auch in diesem Bereich Sekundärmaßnahmen zur Verminderung von Feinstaub, wie Abscheidesysteme für Feststoffverbrennungen erforderlich, mit denen in Zukunft auch kleinere Anlagen - soweit möglich - bis hin zu häuslichen Heizsystemen ausgestattet werden müssen. Bestehende wie neu zu errichtende Industrieanlagen - gerade in Gebieten mit angespannter Immissionslage - müssen nach dem letzten Stand der Technik ausgerüstet werden, da die Reduktion von Feinstaub nach Verbrennungsprozessen ausschließlich über eine Verminderung des Gesamtstaubgehalts der Anlagen zu erreichen ist. Durch die gegenwärtigen nationalen und internationalen Anstren-gungen, die Energieerzeugung aus Biomasse zur Stärkung der regionalen und/oder betrieblichen Ökonomie zu forcieren und dabei gleichzeitig die vorgeschriebenen Emissionsgrenzwerte für Gesamtstaub und auch für Partikelgrößen (Grenzwerte für PM10 und PM2,5) zu verringern, ist zukünftig ein verstärkter Einsatz von hochwertigen und noch kostenaufwändigeren Entstaubungstech-niken zu erwarten.

69 Dr. Thomas Nussbaumer ist Inhaber einer Firma, die Forschung, Entwicklung und Beratung zur Energienutzung aus Biomasse durchführt, und Dozent für Biomasse und Energietechnik an der Eidgenössischen Technischen Hoch-schule Zürich. Weiterhin ist er Leiter des Holzenergiesymposiums, Vizeprä-sident von Holzenergie Schweiz, und Delegierter IEA Bioenergy Task 32.

59

C. Auswertung der Literatur

2.1.5. "Emissionen aus Biomassefeuerungen - eine aktu-

elle Bestandsaufnahme" Fischer, Joachim70

Gegenstand und Inhalt:In dem im Jahr 2003 erschienen Beitrag sollen neue Erkenntnisse zu Emissionen aus Biomassefeuerungen dargestellt werden. Nach einem Überblick über die insoweit maßgeblichen gesetzli-chen Vorgaben, werden die Emissionen behandelt, die bei der Verbrennung von Biomasse, speziell von Holz entstehen können. Im Weiteren werden emissionsrelevante Brenninhaltsstoffe be-schrieben, die Schadstoffemissionen von Holzfeuerungen beim Einsatz unterschiedlicher Brennstoffe und bei verschiedenen Anlagetechniken aufgezeigt und die Verbrennung von behandel-ten Althölzern behandelt. Zentrale Aussagen: Bei der Holzverbrennung entstehen u.a. Emissionen von organischen Kohlenstoffverbindungen, speziell PAK (Polyzyklische aromatisierte Kohlenwasserstoffe), Stickoxide, Staub, Chlorwasserstoffe/Dioxine und Furane und Distickstoffoxid/Lachgas. Bei einigen Schadstoffen (Stickoxide, Chlor, Dioxine und Furane sowie Distickstoffoxid/Lachgas) wird das Emissionsniveau im Wesentlichen durch den jeweiligen Schadstoffgehalt im Brennstoff bestimmt. Daneben können auch die Betriebsbedingungen der Anlage von Bedeutung sein. Bei den Staubemissionen kommt neben dem Gesamtstaubaus-stoß auch der Qualität der emittierten Partikel besondere Bedeutung zu. Biomassefeuerungen (insbesondere im Hausbereich) sind hinsichtlich der Feinstaubanteile kritisch zu beurteilen, da der Anteil entsprechender Staubpartikel an der Partikelmasse aus derartigen Feuerungen sehr hoch ist. Eine effiziente und emissionsarme Verbrennung von Biomasse stellt spezielle Anforderungen an die Feuerungstechnik. Dabei spielt bei naturbelassenen Brennstoffen die unterschiedliche na-türliche Zusammensetzung der Bioenergieträger eine maßgebli-che Rolle. Sie muss bei der Auswahl eines Verbrennungssystem

70 Dr.-Ing. Joachim Fischer war Mitarbeiter des Biomasse Info-Zentrums am Institut für Energiewirtschaft und rationelle Energiewirtschaft der Universität Stuttgart (BIZ). Ende September 2003 endete das Projekt "BIZ"; dessen Auf-gaben sind von der Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe übernommen worden.

60

C. Auswertung der Literatur

berücksichtigt werden. Heute stehen zwar entsprechend hochste-hende Technologien zur Verfügung, die eine emissionsarme Verbrennung von Bioenergieträgern erlauben, wobei gesetzliche Grenzwerte in der Regel weit unterschritten werden können. Jedoch spielt gerade bei Kleinanlagen der bewusste Umgang des Nutzers eine entscheidende Rolle. Dieser hat dafür Sorge zu tragen, dass nur geeignete, zugelassene Brennstoffe in die jeweiligen Anlagen gelangen. Nur so können die technisch möglichen niedrigen Emissionswerte auch erreicht werden. 2.2. Biokraftstoffe Eine Vielzahl von Publikationen befasst sich auch mit der Her-stellung von Kraftstoffen aus Biomasse. 2.2.1. "Aktuelle Bewertung des Einsatzes von Rapsöl/RME im

Vergleich zu Dieselkraftstoff" Kraus, Katja; Niklas, Guido; Tappe, Matthias71

Gegenstand und Inhalt: Mit der im Jahr 1999 erschienen, vom Umweltbundesamt heraus-gegebenen Publikation soll die im Jahre 1993 vom Umweltbundesamt erstmals vorgelegte Bilanzierung der ökologischen Auswirkungen von Rapsöl und RME sowie deren ökonomische Bewertung im Vergleich zu Dieselkraftstoff aktualisiert werden. Den vorliegenden Ausführungen wurden zwei Gutachten zugrunde gelegt: Zum Einen das "Gutachten zur ökonomischen Bewertung von Rapsöl/RME gegenüber Dieselkraftstoff" der Ruhr-Universität Bochum aus dem Jahre 1998 - aktualisiert im September 1999 -, in dem der Einsatz von Rapsöl/RME als Ersatz für Dieselkraftstoff auf der Grundlage einer - seinerzeit - aktuellen Datenbasis unter betriebswirtschaftlichen, volkswirtschaftlichen und umweltökono-mischen Aspekten analysiert und bewertet wird, und zum Anderen das Gutachten "Ressourcen- und Emissionsbilanzen: Rapsöl und RME im Vergleich zu Dieselkraftstoff" des ifeu aus dem Jahr 1997 - aktualisiert im März 1999 -. In dem zuletzt genannten Gutachten wird eine Bilanz der ökologischen Vor- und Nachteile der im Titel aufgeführten Biokraftstoffe im Vergleich zu Dieselkraftstoff erstellt, wobei alle Größen über den vollständigen Lebensweg der in Rede stehenden Kraftstoffe bilanziert worden sind.

71 Umweltbundesamt

61

C. Auswertung der Literatur

Zentrale Aussagen:In der Bewertung der genannten Gutachten gelangen die Verfas-ser zu dem Ergebnis, dass der Einsatz von RME als Dieselkraft-stoffersatz weder unter dem Gesichtspunkt des Umwelt- und Gesundheitsschutzes noch unter volkswirtschaftlichen Aspekten begründet und aus diesem Grund auch weiterhin - wie bereits 1993 - nicht befürwortet werden kann. Zwar wird die für RME positive Kohlendioxid-Bilanz (Wirkungskategorie Treibhauseffekt) durch eine gegenläufige Distickstoffoxid-/Lachgas-Bilanz nicht vollständig kompensiert, weshalb ein positiver Nettoenergieeffekt verbleibt. Jedoch fällt in der Wirkungskategorie Ozonabbau die Bilanz - aufgrund des Beitrags der Distickstoffoxid-/Lachgasemissionen zum stratosphärischen Ozonabbau - zu Ungunsten von Rapsöl/RME aus. Die Bewertung der Abgasemis-sionen ergibt keine nennenswerten Unterschiede zwischen beiden Kraftstoffen. Aus volkswirtschaftlicher Sicht ist die Förderung von Rapsöl un-wirtschaftlich. Dies gilt umso mehr, als die biogenen Alternativ-kraftstoffe auch zukünftig bei für die Deutschland bestehenden Anbauverhältnissen nur ein geringes Marktpotenzial besitzen werden und wesentlich kostengünstigere Alternativen zur Minde-rung des Treibhauseffektes (Kohlendioxidminderung) bestehen. Die Förderung von rapsölbasiertem Kraftstoff muss als besonders unwirtschaftliche Maßnahme des Klimaschutzes angesehen wer-den. Die Umweltpolitik muss sich daher im Hinblick auf den Kli-maschutz auf effizientere Möglichkeiten konzentrieren. 2.2.2. "Kraftstoffe aus Biomasse? Eine Option zur Minderung

energiebedingter Schadstofffreisetzungen?" Kaltschmitt, Martin; Heinz, Andreas72

Gegenstand und Inhalt: In dem im Jahr 2001 erschienenen Beitrag werden Möglichkeiten und Grenzen einer Bereitstellung und Nutzung von Kraftstoffen aus Biomasse in Deutschland analysiert und die viel verspre-chendsten Optionen anhand ökologischer Kriterien untersucht. Hierzu werden zunächst die wesentlichen Möglichkeiten einer Kraftstoffbereitstellung aus Biomasse dargestellt. Danach werden - in einer Fallstudie - die ökologischen Wirkungen von RME und

72 Dr. Andreas Heinz war wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Energie-wirtschaft und Rationelle Energieanwendung der Universität Stuttgart und ist mittlerweile nationaler Experte der Europäischen Kommission, Generaldirektion Energie und Verkehr, in Brüssel.

62

C. Auswertung der Literatur

Ethanol - hergestellt aus Winterweizen und Zuckerrüben - in einem modernen innerstädtisch eingesetzten Linienbus unter Ersatz von fossilem Dieselkraftstoff mit Hilfe einer Ökobilanz be-trachtet. Zentrale Aussagen:Bei der Untersuchung der ökologischen Wirkungen der in Rede stehenden Biokraftstoffe hat sich gezeigt, dass es bei der Nutzung von RME und Ethanol in Kraftfahrzeugen zu bestimmten Umweltminderbelastungen kommen kann, sie jedoch auch mit nachteiligen Umweltbelastungen verbunden sein können. So sind etwa die Emissionen infolge der Kraftstoffherstellung aus speziell angebauten Energiepflanzen höher als diejenigen zur Aufbereitung von Rohöl zu Diesel. Auch die Schadstofffreisetzungen aus der Verbrennung der Biokraftstoffe sind nicht in jedem Fall geringer als diejenigen, die aus dem Einsatz der fossilen Kraftstoffe resultieren. Zwar kann der Wechsel von konventionellem, also mineralölbasiertem Dieselkraftstoff auf RME oder ein Ethanol-Benzin-Gemisch - in einem Linienbus - zu einer leichten Minderemission von klimawirksamen Gasen führen; zu verzeichnen sind aber Mehr-emissionen mit versauernder und human- und ökotoxischer Wir-kung. Außerdem sind die Potenziale für pflanzenölbasierten Kraft-stoff - infolge der begrenzten Ackerflächen in einem dicht besie-delten Land wie Deutschland einerseits und der gegebenen Fruchtfolgerestriktionen insbesondere bei Raps andererseits - grundsätzlich beschränkt. Aus den genannten Gründen sollte der Einsatz von Biomasse im Kraftstoffbereich sehr kritisch geprüft werden. U.a. aus ökologischer Sicht erscheint eine Nutzung von Biomasse zur Wärme- und Strombereitstellung sinnvoller und viel versprechender. Gleichwohl kann aber ein Einsatz von Biokraft-stoffen in bestimmten Nischenmärkten (z. B. RME aufgrund seiner besseren biologischen Abbaubarkeit als Treibstoff in Wasserschutzgebieten) durchaus zielführend sein.

63

C. Auswertung der Literatur

2.2.3. "Steuerbefreiung für Biokraftstoffe: Ist Bio-Ethanol

wirklich eine klimapolitische Option?" Henke, Jan Michael; Klepper, Gernot; Netzel, Jens73

Gegenstand und Inhalt: In dem im April 2003 erschienenen Beitrag gehen die Autoren unter besonderer Berücksichtigung klimapolitischer Aspekte der Frage nach, ob die Strategie, Land zur Produktion von Grund-stoffen für die Herstellung von Bio-Ethanol bereitzustellen, eine gesamtwirtschaftlich sinnvolle Alternative darstellen kann. Hierzu werden die Rahmenbedingungen analysiert, unter denen die Förderung von Ethanol als Benzinsubstrat auf nationaler und internationaler Ebene stattfindet. Weiterhin werden anhand von Energiebilanzen für die Ethanolproduktion aus Weizen und Zu-ckerrüben, die die Produktion dieser Rohstoffe und deren Kon-version in Ethanol umfassen, und entsprechender Nettotreibhaus-gasbilanzen die tatsächlichen Auswirkungen der Förderung und einer möglichen vermehrten Verwendung von Bio-Ethanol unter-sucht. Zentrale Aussagen: Ausgehend von den Annahmen, dass der Einsatz von Bio-Ethanol nur gerechtfertigt ist, wenn hierdurch ein signifikanter Beitrag zur Einsparung von Energie und von Treibhausgasen geleistet werden kann und die Kosten des Einsatzes von Ethanol nicht weit über die Größenordnungen anderer klimapolitischer Maßnahmen hinausgehen, gelangen die Autoren zu dem Ergebnis, dass die Förderung von Bio-Ethanol gesamtwirtschaftlich ineffizient ist. Zwar kann mit den heutigen Produktions- und Konversionsmethoden eine geringfügige Einsparung von fossilen Brennstoffen erzielt werden. Da aber die Konversion der agraischen Rohstoffe in Ethanol mit einem hohen Energieaufwand verbunden ist, sollten die auf - nur begrenzt verfügbaren - landwirtschaftlichen Flächen erzeugten Energiepflanzen direkt energetisch verwendet werden. Soweit die Verwendung von Bio-Ethanol einen Beitrag zur Einsparung an Treibhausgasemissionen leisten kann, lässt sich insoweit in anderen Bereichen mit dem gleichen volkswirtschaftlichen Aufwand eine um ein Vielfaches höhere Einsparung erzielen.

73 Prof.Gernot Klepper Ph.D. ist Leiter der Forschungsabteilung "Umwelt- und Ressourcenökonomie" am Institut für Weltwirtschaft an der Universität Kiel. Dipl. Volkswirt Jan M. Henke ist, Jens Netzel war wissenschaftlicher Mitarbeiter in der Abteilung.

64

C. Auswertung der Literatur

2.2.4. "Erweiterung der Ökobilanz für RME" Gärtner, Sven O.; Reinhardt, Guido A.74

Gegenstand und Inhalt:In dem Gutachten aus Mai 2003 werden die Ergebnisse einer Untersuchung dargestellt, die das ifeu im Auftrag der Union zur Förderung von Öl- und Proteinpflanzen e. V. (UFOP) durchgeführt hat. In dieser Untersuchung sollten ausgehend von den bisheri-gen ökologischen Bilanzierungen von Rapsöl und RME im Ver-gleich zu Dieselkraftstoff weitere Effekte, die sich aus dem wis-senschaftlichen Fortschritt in der Landwirtschaft ergeben haben, untersucht werden. Hierbei handelt es sich um den Vorwert von Raps - d. h. dessen positive Wirkungen auf das Ertragspotenzial der Nachfrucht, was Einfluss auf den Düngemittelbedarf für den Anbau der Nachfrucht hat -, Distickstoffoxid-/Lachgasemissionen, die durch bakterielle Prozesse aus den Böden freigesetzt werden, die Produktion von Honig und weiteren Nebenprodukten als Kuppelprodukte zum Biodiesel-Raps und die Biogasgewinnung aus Rapsschrot. Unter Einbeziehung dieser Aspekte wurden für RME und fossilen Dieselkraftstoff - für deren gesamten Lebensweg - bestimmte Umweltwirkungen bilanziert und die Ergebnisse anhand eines festgelegten Szenarios diskutiert. Zentrale Aussagen: Die Nutzung von RME weist zwar gegenüber dem Einsatz von fossilem Dieselkraftstoff bestimmte Vorteile, etwa in Bezug auf die Einsparung fossiler Energien und beim Treibhauseffekt, aber auch Nachteile bei der Versauerung, beim Nährstoffeintrag und beim Ozonabbau auf. Eine objektive, wissenschaftlich begründbare Entscheidung für den einen oder anderen Kraftstoff kann demnach nicht erfolgen. Erst wenn zusätzliche Kriterien herangezogen werden, lässt sich eine zusammenfassende Gesamtbewertung erlangen; das Ergebnis ist dann aber davon abhängig, welcher Zielvorstellung Priorität eingeräumt wird. Eine Analyse der hier in Rede stehenden Aspekte führt zu keinem anderen Ergebnis. In Bezug auf den Vorfruchtwert ergeben sich keine neuen Er-kenntnisse für die Ökobilanzen von RME und damit auch keine Änderungen gegenüber den vorhergehenden, zu den zuvor ge-nannten Ergebnissen gelangenden Bilanzen.

74 Die Autoren sind Mitarbeiter des ifeu.

65

C. Auswertung der Literatur

Die Interpretation der neuesten Erkenntnisse zu - im Hinblick auf den Ozonabbau nachteiligen - Distickstoffoxid-/Lachgasemis-sionen von Rapsflächen wie auch von Rotationsbrachen führt zu neuen Basisdaten, die die schon früher gewonnenen Ergebnisse zwar weiterhin bestätigen, zahlenmäßig aber günstiger für RME ausfallen: Insoweit gilt weiterhin, dass RME gegenüber fossilem Dieselkraftstoff Klimagase einspart, dafür aber mehr Distickstoff-oxid/Lachgas freisetzt. Jedoch ist die Einsparung an Klimagasen durch RME höher, als bisher in den meisten Bilanzen wiederge-geben, während die Emission an Distickstoffoxid/Lachgas gerin-ger ausfällt. Die Berücksichtigung der Produktion von Honig und anderen Nebenprodukten auf Rapsfeldern hat nur minimale Auswirkungen auf die Gesamtbilanz. Bei einem Vergleich der Biogasgewinnung aus Rapsschrot und dessen Verfütterung zeigen sich ökologische Vor- und Nachteile, so dass sich auch insoweit keine objektive, wissenschaftlich be-gründbare Bewertung vornehmen lässt. 2.2.5. "Abschlussbericht zum Forschungsvorhaben 'Untersu-

chung von Biodiesel und seinen Gemischen mit fossilem Dieselkraftstoff auf limitierte Emissionen' " Munack, Axel75; Capan, Emine; Schröder, Olaf; Stein, Hendrik76; Krahl, Jürgen77

Gegenstand und Inhalt: In dem im Dezember 2003 veröffentlichten Abschlussbericht wer-den die Ergebnisse des oben genannten Forschungsvorhabens der Bundesforschungsanstalt für Landwirtschaft, welches durch die Arbeitsgemeinschaft Qualitätsmanagement Biodiesel e. V. gefördert wurde, dargestellt. Ziel dieses Forschungsvorhabens war es, Aussagen zum Emissionsverhalten verschiedener Mischungen von RME und fossilem Dieselkraftstoff zu gewinnen. Dazu wurden die gesetzlich limitierten Abgaskomponenten - Kohlenwasserstoffe, Kohlenmonoxid, Stickoxide sowie Partikel - von Dieselkraftstoffen, RME sowie deren Mischungen (Gemische

75 Prof. Dr.-Ing. Axel Munack ist Leiter des Instituts für Technologie und Bio-systematik der Bundesforschungsanstalt für Landwirtschaft in Braunschweig; 76 Dipl.-Chem. Emine Capan, Dipl.-Chem. Olaf Schröder, und Dipl.-Chem. Hendrik Stein sind Mitarbeiter an dem im Titel genannten Projekt. 77 Prof. Dr. Jürgen Krahl ist Leiter des Steinbeis-Transferzentrums Biokraft-stoffe und Messtechnik in Coburg sowie Lehrender und Leiter der Labore für Chemie und Biophysikalische Technik an der Fachhochschule Coburg.

66

C. Auswertung der Literatur

mit einem RME-Anteil von 25 %, 50 % und 75 %) bei dieselmotorischer Verbrennung in einem modernen Nutzfahrzeug untersucht. Zentrale Aussagen:Die Emissionen lagen bei allen Versuchen unter den - seinerzeit - gesetzlich festgelegten Grenzwerten. Die Stickoxidemissionen haben diesen Grenzwert nur knapp unterschritten, für die Parti-kelemissionen und insbesondere für die Kohlenmonoxid- und Kohlenwasserstoffemissionen lagen die ermittelten Werte weit darunter. Bei Stickoxiden weist RME gegenüber fossilem Diesel-kraftstoff eine um ca. 10 % höhere Emission auf. Eine Reduktion ist dagegen bei den Gesamtkohlenwasserstoffen (50 %), Kohlen-monoxid (40 %) und der Partikelemission (40 %) zu verzeichnen. Die Emissionen der Mischungen ändern sich weitgehend linear mit dem Anteil von RME im Dieselkraftstoff. Nur bei der Partikel-masse ist dieser Trend - wohl aufgrund der geringeren Versuchs-anzahl - nicht so deutlich ausgeprägt. 2.2.6. "CO2-neutrale Wege zukünftiger Mobilität durch Bio-

kraftstoffe" Quirin, Markus; Gärtner, Sven O.; Pehnt, Martin; Reinhardt, Guido A.78

Gegenstand und Inhalt: Mit dieser im Jahr 2004 erstellten Studie, mit der das ifeu von der Forschungsvereinigung Verbrennungsmaschinen e. V. beauftragt wurde, und die eine zusätzliche finanzielle Förderung durch die UFOP und die Forschungsvereinigung Automobiltechnik erfahren hat, sollten die verfügbaren Veröffentlichungen zu Ökobilanzen von Biokraftstoffen gegenübergestellt und einer kritischen Bewer-tung unterzogen werden. Hierzu wurden internationale Publikatio-nen, die wissenschaftlich belastbare und nachvollziehbare Aussa-gen über Biokraftstoffe enthalten, analysiert und miteinander ver-glichen. Dabei wurden alle Biokraftstoffe, ausgehend von den bereits verwendeten wie z. B. Pflanzenöl und Biodiesel aus Raps, Bio-Ethanol aus Zuckerrohr und Mais etc. bis hin zu Biokraftstof-fen, die heute noch nicht großtechnisch hergestellt werden, wie etwa Biomass to Liquid (BtL) und Wasserstoff in den Blick ge-nommen. Im Vordergrund stand dabei die Untersuchung von Energie- und Treibhausgasbilanzen. Versauerung, Eutrophierung, Photosmog und Ozonabbau wurden lediglich qualitativ betrachtet. Daneben wurden Kosten- und Potenzialabschätzungen von Bio-

78 Die Autoren sind Mitarbeiter bzw. ein ehemaliger Mitarbeiter des ifeu.

67

C. Auswertung der Literatur

kraftstoffen analysiert und in den Kontext der ökologischen Impli-kationen gestellt. Weiterer Untersuchungsgegenstand war schließlich die Indikation des Forschungsbedarfs der genannten Themenfelder. Zentrale Aussagen: Die Analyse der weltweit vorliegenden Publikationen zu Energie- und Treibhausgasbilanzen, weiteren Umweltwirkungen sowie Kosten und Potenzialabschätzungen von Biokraftstoffen zeigt, dass die Ergebnisse stark variieren, häufig nur bedingt mitein-ander vergleichbar sind und dass zum Teil noch erheblicher For-schungsbedarf besteht. Die Energie- und Treibhausgasbilanzen der betrachteten Biokraft-stoffe fallen im Vergleich zu den fossilen Kraftstoffen - von Extre-men abgesehen - zu Gunsten der Biokraftstoffe aus. Für Biokraft-stoffe aus Anbaubiomasse ergeben sich aufgrund der im Zuge der landwirtschaftlichen Produktion entstehenden Stickstoffemissionen Nachteile hinsichtlich der Kategorien Versauerung, Eutrophierung und Ozonabbau. Für Biokraftstoffe aus Reststoffen können für diese Umweltwirkungen keine richtungssicheren Aussagen getroffen werden. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass sowohl Bio- als auch fossile Kraftstoffe jeweils Vor- und Nachteile aufweisen. Eine wissenschaftlich objektive Entscheidung für oder gegen Bio- oder fossile Kraftstoffe kann aus ökologischer Sicht nicht getroffen werden. Die Gesamteinschätzung muss deshalb auf ein subjekti-ves Wertesystem zurückgreifen. Sollte beispielsweise der Scho-nung fossiler Ressourcen oder der Verminderung des Treibhaus-effektes die höchste Priorität eingeräumt werden, wäre eine Ein-schätzung zu Gunsten der Biokraftstoffe aus ökologischer Sicht gerechtfertigt. In Zukunft werden die Vorteile der derzeit im Einsatz befindlichen Biokraftstoffe aus Anbaubiomasse gegenüber den konventionel-len Kraftstoffen jedoch ansteigen. Diese Annahme beruht auf einem Anstieg der Biomasseerträge, einem geringeren Primär-energieaufwand für landwirtschaftliche Betriebsmittel, höheren Biokraftstofferträgen sowie einem geringeren Energieverbrauch infolge der Konversion.

68

C. Auswertung der Literatur

2.2.7. "RWI79: Position - Biodiesel: Nicht nur eitel Sonnen-schein" Frondel, Manuel80; Peters, Jörg81

Gegenstand und Inhalt: In dem Beitrag wird der Einsatz von Biodiesel aus ökonomischer und ökologischer Sicht beleuchtet. Zentrale Aussagen: Umweltschutzgesichtspunkte können kein überzeugendes Motiv für die Förderung von Biodiesel darstellen, denn es besteht Un-klarheit darüber, ob dessen ökologische Bilanz tatsächlich positiv ist, wenn alle Umweltwirkungen berücksichtigt werden. Zwar führt der Einsatz von Biodiesel zu einer Reduktion des Ausstoßes von Treibhausgasen wie Kohlendioxid. In einer vollständigen Emissi-onsbilanz der Biodieselproduktion und -verbrennung werden aber nur 41 % bis 78 % derjenigen Treibhausgasemissionen eingespart, die bei der Bereitstellung und Verbrennung fossilen Diesels anfallen würden. Das resultiert zum Einen daraus, dass Biodiesel einen geringeren Energiegehalt als fossiler Diesel auf-weist, was zu einem Anstieg des Treibstoffverbrauchs bei der Verwendung von Biodiesel anstelle herkömmlichen Diesels führt. Zum Anderen ist die Verarbeitung von Raps zu Biodiesel sehr energieintensiv. Außerdem werden für den Anbau und die Ernte dieser Pflanzen gewöhnlich mit fossilem Treibstoff betriebene landwirtschaftliche Maschinen eingesetzt. Die genannte Band-breite der Klimagaseinsparungen resultiert u.a. aus der unter-schiedlichen Berücksichtigung der bei der Biodieselproduktion anfallenden Nebenprodukte wie z. B. Rapspresskuchen oder Gly-zerin in der Ökobilanz. Weiterhin ist beim Anbau von Raps der Einsatz von Düngemitteln und Pestiziden unverzichtbar. Durch stickstoffhaltige Düngemittel entstehende Emissionen von Distickstoffoxid/Lachgas sind nicht nur besonders klimawirksam, sondern tragen auch zur Zerstörung der stratosphärischen Ozon-schicht bei. Daneben sind Düngemittel Ursache für Bodenversau-erung und erhöhte Nährstoffeinträge in Oberflächengewässer. Pestizide verursachen toxische Wasserverschmutzung.

79 Rheinisch-Westfälisches Institut für Wirtschaftsforschung 80 Dr. Manuel Frondel, Dipl.-Physiker und Dipl.-Wirtschaftsingenieur, ist seit Oktober 2003 Forschungskoordinator und Leiter des Kompetenzbereichs Um-welt und Ressourcen im RWI in Essen. 81 Jörg Peters ist im RWI als wissenschaftlicher Mitarbeiter im Kompetenz-bereich Umwelt und Ressourcen tätig.

69

C. Auswertung der Literatur

In Bezug auf die für den Rapsanbau erforderlichen Flächen gehen die Autoren davon aus, dass der Wettbewerb um Ackerboden zunehmen wird; denn um die in der Richtlinie 2003/30/EG genannten, jedoch unverbindlichen Quoten für Biotreibstoffe zu erfüllen, wird wesentlich mehr Ackerland für den Rapsanbau benötigt. Dieser Bedarf kann nicht allein durch die Flächen gedeckt werden, die nach den Vorgaben der Kommission der Europäischen Union "stillgelegt" werden sollen82, d. h. brachliegen oder nicht zur Nahrungsmittelproduktion benutzt werden sollen. Denn in Deutschland erfolgt der Anbau zur Dieselproduktion schon heute nicht ausschließlich auf derartigen Stilllegungsflächen. Der Wettbewerb um Ackerland wird zudem durch das Gesetz für den Vorrang Erneuerbarer Energien verschärft, durch das die Elektrizitätserzeugung aus Biomasse forciert wird. 2.2.8. "Biodiesel: Mogelpackung auf Kosten der Umwelt"

Greenpeace Gegenstand und Inhalt: Der im April 2006 veröffentlichte Artikel beschäftigt sich unter ökologischen Gesichtspunkten und im Hinblick auf eine Flächen-konkurrenz zum Anbau von Nahrungsmitteln mit dem Einsatz von Biodiesel. Zentrale Aussagen:Die sehr bescheidenen (Umweltbundesamt) Einsparungen an Kohlendioxidemissionen rechtfertigen es nicht, RME als ökologi-sche Lösung zu bezeichnen. Weder stehen auch nur ansatzweise relevante Mengen zur Verfügung, noch bietet die Verwendung von dieser Kraftstoffart an Stelle von Mineralöldiesel große Vor-züge in Bezug auf Emissionen. Im Hinblick auf die Partikelbildung und die Krebs erzeugende Wirkung ist RME vergleichbar mit Mineralöldiesel. Dies gilt in ähnlicher Weise auch für die Zusam-mensetzung und die Höhe der anderen Schadstoffe. Die Kohlen-dioxid-Bilanz ist nicht neutral oder klimaneutral, sondern liegt laut Umweltbundesamt - je nach Nutzung der anderen Beiprodukte - zwischen 30 % und 80 % unter normalem Diesel. Aus der Herstel-lung von Dünger, Herbiziden und Pestiziden resultieren zudem Kohlendioxidemissionen, die oft nicht aufgeführt werden. Proble-matisch ist auch, dass es sich angesichts der Gesamt-Ökobilanz weitgehend um eine Verlagerung von Problemen (Anbau, Saat-gut, Dünger, Herbizide und Pestzide, Intensiv-Landwirtschaft) handelt.

82 hierbei handelt es sich um 10 % der landwirtschaftlich nutzbaren Flächen

70

C. Auswertung der Literatur

Die ethisch moralische Frage, ob die Nutzung von landwirtschaftlichen Flächen für Nahrungsmittel für die Herstellung von Autokraftstoffen vor dem Hintergrund weltweit schrumpfender Anbauflächen vertretbar ist, muss verneint werden. Insoweit ist davon auszugehen, dass durch die Nutzung von einem Hektar Ackerland für den Rapsanbau die Nahrungsmittelproduktion für 28 Menschen - hierbei handelt es sich nur um einen groben Näherungswert - verhindert wird. IV. Einzelne Aspekte der Biomassenutzung Zu den im Gutachtenauftrag im Einzelnen aufgeworfenen Frage-stellungen ergibt sich Folgendes: 1. Beitrag zum Klimaschutz/CO2-neutrale Bilanz versus

Flächenverbrauch Der Beitrag der Biomassenutzung zum Klimaschutz wird nicht einheitlich beurteilt. Dies gilt insbesondere im Hinblick auf den Anbau von Energiepflanzen. Zwar steht insoweit nicht in Frage, dass eine Klimaneutralität bezüglich Bindung und Abgabe von Kohlendioxid durch die Pflanzen selbst gegeben ist. Unterschied-liche Einschätzungen bestehen aber bei Betrachtung der gesam-ten Nutzungskette. In diesem Zusammenhang wird der Aspekt des Flächenverbrauchs, d. h. die Abhängigkeit des Umfangs klimarelevanter Emissionen von der Größe der Fläche, die für den Anbau von Biomasse genutzt wird, nur vom NABU in seiner Publikation "NABU Argumente - Naturverträgliche energetische Nutzung von Biomasse"83 ausdrücklich angesprochen. Während das BMU in seiner Broschüre "Erneuerbare Energien - Innovation für die Zukunft"84 die Klimaverträglichkeit der erneuerbaren Energien hervorhebt, die Studie "Ökologisch optimierter Ausbau der Nutzung erneuerbarer Energien in Deutschland"85 von geringeren Belastungen u.a. in Bezug auf den Treibhauseffekt durch die energetische Nutzung von Biomasse gegenüber fossilen Vergleichstechnologien ausgeht, und auch Plieninger et al.86 in der Biomassenutzung einen bedeutenden

83 C.III.1.3.6. 84 C.III.1.3.2. 85 C.III.1.1.1. 86 C.III.1.2.1.

71

C. Auswertung der Literatur

Beitrag auch potenziell zum Klimaschutz sehen, wird dieser As-pekt in anderen Publikationen durchaus kritisch beurteilt. So geht das Umweltbundesamt87 zwar ebenfalls von einem mögli-chen Beitrag der Biomassenutzung zum Klimaschutz aus, ver-weist aber gleichzeitig darauf, dass im Zuge des Betriebs von Landwirtschaft auch Nachteile für den Klimaschutz durch Emissi-onen klimarelevanter Gase, wie Kohlendioxid, Methan, Distickstoffoxid/Lachgas und Ammoniak entstehen. Diese Nachteile hält das Umweltbundesamt nur dann für tolerierbar, wenn sie gerechtfertigt und nachvollziehbar seien, was nur dann bejaht werden könne, wenn der Anbau von Biomasse u.a. nach guter fachlicher Praxis und standgutorientiert erfolge und dabei vorsorgende Anforderungen zum Schutz einzelner Umweltmedien über die gesamte Nutzungskette beachtet würden. Eine differenzierte Bewertung erfolgt auch durch Kaltschmitt et al.88 in der Studie "Energiegewinnung aus Biomasse". Die Autoren weisen zunächst darauf hin, dass der positive Effekt der Klimagasreduktion, der sich bei der energetischen Biomassenutzung durch einen annähernd geschlossenen Kohlendioxidkreislauf ergebe, durch Distickstoffoxid-/Lachgasemissionen, die wegen ihrer hohen Wirksamkeit besonders kritisch zu beurteilen seien, geschmälert werde. Allerdings wird einigen nachwachsenden Rohstoffen aufgrund von häufig deutlich reduzierten Stickstoffaufwendungen insoweit ein positiver Effekt gegenüber konventionellen Anbaukulturen zugeschrieben. In einem abschließenden Fazit gehen die Autoren davon aus, dass - bei einer exemplarischen Analyse der sinnvoll im Lebensweg zu erfassenden Kohlendioxid- und der Schwefeldioxid-Äquivalente - alle Optionen einer Bio-massenutzung zur Wärme-, Strom- und Kraftbereitstellung im Hinblick auf eine Reduktion derartiger energiebedingter Umwelteffekte viel versprechend sind, wenn auch in einem unterschiedlichen Ausmaß. Der Landesverband Schleswig Holstein des BUND89 geht davon aus, dass durch Anbau erzeugte Biomasse keinen ausreichenden Beitrag zum Klimaschutz leisten kann und verweist in diesem Zusammenhang auf eine negative Ökobilanz für die Energieer-zeugung infolge eines aufwändigen Pflanzenschutzmittelein-

87 C.III.1.3.3. 88 C.III.1.1.3. 89 C.III.1.3.4.

72

C. Auswertung der Literatur

satzes, hoher Energieinvestitionen sowie Freisetzung von Koh-lendioxid bei der Produktion und dem Transport von Energie-pflanzen. Mit ähnlicher Begründung vertritt der NABU90 eine vergleichbare Position. Im Hinblick auf einen größeren Flächenverbrauch infolge der von ihm befürworteten Umstellung auf eine ökologisch betrie-bene Landwirtschaft sieht der NABU kein grundsätzliches Prob-lem für den Klimaschutz. Denn in einem ökologisch betriebenen Landbau entfalle der Energieaufwand für die Herstellung von synthetischem Dünger. Auch sei die Freisetzung von klimawirk-samen Gasen, wie Distickstoffoxid/Lachgas deutlich geringer, so dass letztlich ein günstigerer Klimaeffekt entstehen könne als bei einem konventionell betriebenen Energiepflanzenanbau. Die Verwendung von Biokraftstoffen wird im Hinblick auf den Klimaschutz überwiegend kritisch gesehen. Wegen anderweitiger Möglichkeiten größerer Kohlendioxidreduk-tionen vertreten Kraus et al.91 die Auffassung, dass sich die Um-weltpolitik im Hinblick auf den Klimaschutz auf effizientere Mög-lichkeiten als den Einsatz von RME konzentrieren müsse. Im WBGU-Hauptgutachten 200392 wird die Verwendung von Bio-kraftstoffen nur dann als sinnvoll angesehen, wenn durch die Anwendung nachhaltiger landwirtschaftlicher Methoden und eine ausreichende Verfügbarkeit von Fläche insgesamt eine positive Klimabilanz erreicht wird. Derzeit sei aber davon auszugehen, dass die Emission von Treibhausgasen (Distickstoffoxid/Lachgas, Methan) während der Produktion dieser Kraftstoffe deren Kohlendioxid-Emissionsminderung unter Umständen sogar völlig kompensieren könne, wenn diese Kraftstoffe aus in konventionel-ler Landwirtschaft erzeugter Anbaubiomasse hergestellt würden. Auch Frondel und Peters93 verweisen in diesem Zusammenhang auf die klimaschädigende Wirkung von Distickstoffoxid-/Lachgas-emissionen aus stickstoffhaltigen Düngemitteln.

90 C.III.1.3.6. 91 C.III.2.2.1. 92 C.III.1.1.2. 93 C.III.2.2.7.

73

C. Auswertung der Literatur

Greenpeace94 geht davon aus, dass die geringen Einsparungen an Kohlendioxidemissionen es nicht rechtfertigen, RME als ökolo-gisch zu bezeichnen; denn die Kohlendioxidbilanz von RME liege laut Umweltbundesamt zwischen 30 % und 80 % unter normalen Diesel und könne aus diesem Grund nicht als neutral oder klima-neutral angesehen werden. Kohlendioxidemissionen aus der Herstellung von Dünger, Herbiziden und Pestiziden würden inso-weit - so Greenpeace - häufig gar nicht aufgeführt. Einem vorrangigen Einsatz von Energiepflanzen für die Herstel-lung von biogenen Kraftstoffen steht auch der NABU95 kritisch gegenüber und verweist zur Begründung auf eine nur geringe Nutzung des Energieinhalts der Pflanzen und einen hohen Ener-gieeinsatz für deren Umwandlung in Kraftstoff. Das BMU96 befürwortet hingegen die Verwendung und Förderung von Biokraftstoffen unter Berufung auf ihren Beitrag zur Erfüllung der Verpflichtung zur Senkung der Treibhausgasemissionen. Nicht unerwähnt bleibt aber auch die Möglichkeit, in anderen Bereichen der Biomassenutzung größere Kohlendioxid-einsparungen erzielen zu können. 2. Energienutzung versus Ernährung Die sich in diesem Zusammenhang stellende Frage, ob eine Kon-kurrenz zwischen der Nutzung landwirtschaftlicher Flächen zur Produktion von Nahrungsmitteln und zum Anbau von Biomasse gegeben ist, wird in der Mehrzahl der herangezogenen Publikatio-nen bejaht. Dies gilt zunächst für den Landesverband Schleswig-Holstein des BUND97, der davon ausgeht, das eine umwelt- und sozialverträgli-che Landwirtschaft die gesamte derzeit vorhandene Anbaufläche benötige. Schon deshalb könne der gezielte Anbau von Energie-pflanzen nur eine begrenzte Ressource zur Energieversorgung darstellen. Greenpeace98 lehnt die Nutzung von für die Nahrungsmittel-produktion erforderlichen Flächen zum Anbau von Energiepflan-

94 C.III.2.2.8. 95 C.III.1.3.6. 96 C.III.1.3.2. 97 C.III.1.3.4. 98 C.III.2.2.8.

74

C. Auswertung der Literatur

zen - für die Herstellung von Biokraftstoffen - unter Hinweis auf weltweit schrumpfende Anbauflächen ab. Kaltschmitt et al.99 prognostizieren für den Fall einer Extensivie-rung der landwirtschaftlichen Nahrungsmittelproduktion im Zuge der Ökologisierung der Landwirtschaft eine Konkurrenzsituation zwischen dem Anbau von Energiepflanzen und einer alternativen Flächennutzung. Die Möglichkeit sinnvoller und akzeptabler Kom-promisse zwischen den verschiedenen Nutzungsarten sehen die Autoren nur in bedingtem Umfang, weil landwirtschaftliche Flä-chen in Deutschland knapp seien. Kompromisslösungen seien nur denkbar, wenn der Anteil an Anbaubiomasse im Vergleich zur gesamten landwirtschaftlich bewirtschafteten Fläche gering bleibe. In diesem Fall seien aber die Potenziale der Energie-pflanzen klein und die energiewirtschaftliche Bedeutung dieser Option unbeträchtlich. Für einen merklichen Beitrag von Anbaubiomasse zur Deckung der Energienachfrage würden entsprechend große Flächen benötigt. Diese würden nur bei einer Intensivierung der Nahrungsmittelproduktion zur Verfügung stehen, was aber wiederum entsprechende Umweltwirkungen nach sich ziehen würde. Das BMU sieht in seiner Broschüre "Erneuerbare Energien - Inno-vation für die Zukunft"100 ebenfalls die Gefahr einer Flächenkon-kurrenz zwischen dem Anbau von Energiepflanzen und der Flächennutzung zu anderen Zwecken, wie z. B. zur Nahrungsmit-telproduktion, und geht davon aus, dass der Anbau von Energie-pflanzen zunächst auf Stilllegungsflächen und solchen Flächen erfolgen könne, die sich durch den Abbau des Überschusses in der Nahrungsmittelproduktion ergäben. Mittelfristig sei aber durch den von der Europäischen Union vorgesehenen verstärkten Ein-satz von Biokraftstoffen eine zusätzliche Nachfrage nach Energie-pflanzen zu erwarten, was einen weiteren Flächenbedarf nach sich ziehe. Weitere Flächen würden durch die Ziele der von der Bundesregierung verfolgten Nachhaltigkeitsstrategie erforderlich. Auf lange Sicht erwartet das BMU jedoch eine Entspannung der Flächensituation aufgrund sinkender Bevölkerungszahlen und Ertragssteigerungen in der Landwirtschaft.

99 C.III. 1.1.3. 100 C.III.1.3.2.

75

C. Auswertung der Literatur

Wie das BMU sehen auch Frondel und Peters101 einen zunehmenden Bedarf an Ackerflächen für den Rapsanbau. Dieser Bedarf sei nicht allein durch Flächen zu decken, die nicht für die Nahrungsmittelproduktion genutzt würden. Der hierdurch entste-hende Wettbewerb um das Ackerland werde in Deutschland durch das Gesetz für den Vorrang Erneuerbarer Energien noch verschärft, weil hierdurch die Elektrizitätsversorgung durch Biomasse weiter forciert werde. Die Studie" Ökologisch optimierter Ausbau der Nutzung erneuer-barer Energien in Deutschland"102 gelangt zu dem Ergebnis, dass unter Berücksichtigung von Naturschutzaspekten und diverser Nachhaltigkeitsziele im Jahre 2010 rund 2,3 Mio ha und im Jahre 2050 1,9 Mio ha weniger Ackerfläche für einen landwirtschaftli-chen Nichtnahrungsmittelanbau und damit auch nicht für die Pro-duktion von Energiepflanzen gegenüber einem "Totalanbau" der-artiger Pflanzen zur Verfügung stehen. Wie das BMU geht auch die Studie nur von einem langfristigen Anstieg hierfür nutzbarer Flächen infolge der Bevölkerungsentwicklung und einer verbes-serten Ertragsentwicklung in der Landwirtschaft aus. In der Studie wird insoweit - auch unter Beachtung strenger naturschutzfachli-cher Kriterien - ein Flächenpotenzial von 4,2 Mio ha prognostiziert. Diese Situation habe Einfluss auf den Zeitpfad der Biomassenutzung und die zweckmäßige Zuordnung zu Nutzungs-bereichen. Derzeit sollte ein Einsatz biogener Reststoffe im statio-nären Bereich bevorzugt werden; denn hier sei die Ausbeute an Nutzenergie höher als im Verkehrsbereich, der im Übrigen auch in Bezug auf eine effiziente Mobilität zu wünschen übrig lasse. Eine substantielle Einführung von Biokraftstoffen sollte daher erst im Anschluss an deutliche Effizienzverbesserungen und strukturelle Anpassungen im Verkehrssektor erfolgen. Weiterhin wird in der Studie empfohlen, sich bei der Einführung von Biokraftstoffen an den aus Naturschutz verfügbaren Anbauflächen in ihrem zeitlichen Ablauf zu orientieren.

101 C.III.2.2.7. 102 C.III.1.1.1.

76

C. Auswertung der Literatur

Der WBGU103, der der Nahrungsmittelproduktion Vorrang vor der Produktion nachwachsender Energieträger einräumt, fordert, höchstens 3 % der terrestrischen Erdoberfläche für den Anbau von Biomasse zur Verfügung zu stellen, wobei insoweit aufgrund unterschiedlicher lokaler Bedingungen eine Betrachtung der ein-zelnen Kontinente als zwingend erforderlich angesehen wird. Das Umweltbundesamt104 empfiehlt zur Gewährleistung der Ernährungssicherheit, nachwachsende Rohstoffe nur auf für die Nahrungs- und Futtermittelproduktion ungeeigneten und nicht benötigten Flächen anzubauen. Der NABU105 geht davon aus, dass die Umstellung der Nahrungs-mittelproduktion auf ökologischen Landbau weniger Flächen für den Anbau von Energiepflanzen verfügbar mache. Gleichwohl werden Potenziale für den Biomasseanbau über den heutigen Umfang hinaus prognostiziert und zwar in einer Größenordnung von 1,5 bis 2 Mio ha. Im Gegensatz hierzu befürchten Plieninger et al.106 in vielen Regionen keine Konkurrenzsituation mit anderen Arten der Flä-chennutzung. Zur Begründung verweisen sie auf eine in Deutschland durch die jüngste Reform der gemeinsamen Agrar-politik der Europäischen Union und die weltweite Liberalisierung der Agrarmärkte im Zuge der GATT-/WTO-Verhandlungen zu erwartende Abnahme der Nahrungsmittelproduktion, sinkende Bevölkerungszahlen in Deutschland und Europa und technische Fortschritte in der Landwirtschaft. Daneben existierten auch der-zeit schon Flächen, auf denen die landwirtschaftliche Nutzung aufgegeben worden sei und für die nach neuen Nutzungsmög-lichkeiten gesucht werde. Auch Scheer107 sieht kein Flächenproblem durch eine verstärkte Nutzung von Biomasse und begründet seine Annahme mit den

103 C.III.1.1.2. 104 C.III.1.3.3. 105 C.III.1.3.6. 106 C.III.1.2.1. 107 C.III.1.2.4.

77

C. Auswertung der Literatur

Ausführungen von Hougthon und Woodwell, denen zufolge es weltweit ein Aufforstungspotential von 8,5 Mio km² gibt, ohne dass insoweit eine Flächenkonkurrenz zu landwirtschaftlichen Tätigkeiten bestünde. Zudem geht Scheer davon aus, dass eine Reduzierung des Flächenbedarfs für den Anbau von Biomasse durch Energiepflanzen mit einem hohen Ertrag je Flächeneinheit und die effizienteste Art der Energienutzung erreicht werden könne. Raussen108 vertritt die Auffassung, dass die Möglichkeiten in Bezug auf den Anbau von Energiepflanzen noch nicht erschöpft seien; denn in einer erweiterten Europäischen Union könnten 30 % der Ackerflächen hierfür genutzt werden, ohne die Nahrungsmittelversorgung zu gefährden. 3. Emissionen/Immissionsbelastung (Feinstaub)

Feinstaubemissionen treten insbesondere bei der Verbrennung von Holz auf. Wegen ihres erheblichen Ausmaßes werden sie fast einhellig als problematisch angesehen und zu ihrer Reduzierung verschiedene Maßnahmen vorgeschlagen. Das BMU109 geht diesbezüglich von deutlichen Verbesserungs-möglichkeiten durch die Entwicklung kostengünstiger Staubfilter und verbesserter Steuerungstechniken aus. Für die schweizerischen Bundesämter für die Energie und Um-welt110 ergeben sich massive Reduzierungspotentiale durch eine konsequente Ausschöpfung aller technischen, qualitätssi-chernden und betrieblichen Möglichkeiten zur Feinstaubverminde-rung. Hierbei sehen sie die größte Herausforderung in der Sicher-stellung eines korrekten Betriebs von existierenden und neuen Holzfeuerungen sowie in einer Verhinderung der Verwendung ungeeigneter Brennstoffe.

108 C.III.1.2.3.

109 C.III.1.3.2. 110 C.III.2.1.1.

78

C. Auswertung der Literatur

Das Umweltbundesamt111 schlägt zur Verminderung von Feinstaubemissionen aus Holzfeuerungsanlagen, die - so das Umweltbundesamt - in Deutschland etwa den Emissionen aus den Motoren von Pkws, LKWs und Motorrädern (ohne Abrieb von z. B. Reifen und Bremsen sowie ohne Aufwirbelungen durch den Straßenverkehr) entsprächen und im Wesentlichen aus kleinen Holzfeuerungen resultierten, neben der Verwendung von Staub-abscheidern zur Rauchgasreinigung auch in kleinen Anlagen eine Prüfung der Novellierung der Ersten Verordnung zur Durchfüh-rung des Bundesimmissionsschutzgesetzes vor. Eine entspre-chende Neuregelung soll die unter C.III. 2.1.2. im Einzelnen dar-gestellten Regelungen umfassen. Zudem wird eine in regelmäßi-gen Abständen stattfindende zusätzliche Überprüfung derartiger Feuerungen und die Beratung von deren Betreibern befürwortet. Lahl112, der hinsichtlich des Ausmaßes der durch Holzheizungen verursachten Feinstaubemissionen von etwa derselben Größen-ordnung ausgeht wie das Umweltbundesamt, verweist zunächst auf die Praxis des Berliner Senats, u.a. innerhalb von Luftrein-halte-Vorranggebieten keine neuen Festbrennstofffeuerungen zuzulassen. Daneben schlägt auch er eine Weiterentwicklung der Ersten Verordnung zur Durchführung des Bundesimmissions-schutzgesetzes sowie eine Entwicklung von Technologien vor, die das Heizen mit Festbrennstoffen im Emissionsverhalten auf das Niveau von Ölheizungen senken. Bis dahin sei eine Ausweitung des Heizens mit Festbrennstoffen in Ballungsräumen nicht zu empfehlen, soweit dort Probleme mit der Einhaltung der Fein-staubgrenzwerte bestünden. Nussbaumer113 spricht sich für Sekundärmaßnahmen zur Vermin-derung von Feinstaub aus, wie Abscheidesysteme für Fest-stoffverbrennungen bis hin zu häuslichen Heizsystemen und die Ausrüstung von Industrieanlagen nach dem neuesten Stand der Technik, gerade in Gebieten mit angespannter Immissionslage.

111 C.III.2.1.2. 112 C.III:2.1.3. 113 C.III.2.1.4.

79

C. Auswertung der Literatur

Für eine effiziente Verbrennung biogener Feststoffe mit möglichst wenigen Schadstoffemissionen misst Fischer114 neben beson-deren Anforderungen an die Feuerungstechnik der natürlichen Zusammensetzung der Bioenergieträger eine besondere Bedeu-tung zu; denn das Emissionsniveau werde im Wesentlichen vom jeweiligen Schadstoffgehalt im Brennstoff bestimmt. Speziell bei Kleinanlagen müsse der Nutzer dafür Sorge tragen, dass nur geeignete, zugelassene Brennstoffe in der jeweiligen Anlage verfeuert würden, damit die aus technischer Sicht möglichen nied-rigen Grenzwerte auch erreicht werden könnten. Neben dem Ausstoß von Feinstaub sind bei der Biomassenutzung weitere Emissionen und daraus resultierende Immissionsbelastungen insbesondere dann zu verzeichnen, wenn die Biomasse über die Landwirtschaft als Anbaubiomasse bereit-gestellt wird. Insoweit werden in der Literatur - neben den durch die Emissionen der zuvor genannten klimarelevanten Gase hervorgerufenen Umweltwirkungen - hauptsächlich Belastungen der Umwelt durch den Einsatz von Pestiziden, Mehremissionen mit versauernder Wirkung für Böden und Gewässer sowie der Nährstoffeintrag in Grund- und Oberflächengewässer genannt.115

Bezüglich des Nährstoffeintrags in Grund- und Oberflächenge-wässer gehen sowohl das BMU in seiner Broschüre "Erneuerbare Energien - Innovation für die Zukunft"116 als auch die Studie "Ökologisch optimierter Ausbau der Nutzung erneuerbarer Ener-gien in Deutschland"117 davon aus, dass diese Umweltwirkung durch mehrjährige Pflanzen, die aufgrund ihrer geringeren ganz-jährigen Bodendeckung ein geringes Austragungs- bzw. Auswaschungspotential aufwiesen, minimiert werden könnten. Die Gefährdung durch Pestizide lasse sich - ebenfalls nach beidseitiger Auffassung - durch ökologischen Landbau verringern.

114 C.III.2.1.5. 115 DLR et al., S. 101 f.; Kaltschmitt et al., S. 103 ff.; BMU, Erneuerbare Ener-gien - Innovation für die Zukunft, S. 36; Kaltschmitt/Heinz, Der Nahverkehr 06/2001, S. 26, 31; Quirin et al., S. 30 und 51; Frondel/Peters, S. 5 116 C.III.1.3.2. 117 C.III.1.1.1.

80

C. Auswertung der Literatur

Kaltschmitt et al.118 gelangen in Bezug auf die Verwendung von Pflanzenschutzmitteln zu der Feststellung, dass - im Grundsatz - deren Anwendung bei einem Teil der Pflanzen zur Biomassege-winnung deutlich vermindert werden könne, weil nicht alle Pflan-zen die gleiche Qualität und Reinheit wie bei der Nahrungs- und Futtermittelproduktion erreichen müssten. Gleiches nehmen die Autoren in Bezug auf den Nährstoffeintrag in das Grundwasser an. Die hier insbesondere bestehende Gefahr einer Belastung durch den Eintrag von Nitrat aus Düngemitteln könne durch einen verringerten Düngemitteleinsatz, der im Schnitt bei Energiepflan-zen um 30 % geringer sei, und den Verzicht auf die Qualitätsspätdüngung im Getreideanbau gemindert werden. Denn beim Biomasseanbau sei meist der Pflanzenertrag und weniger deren Qualität von Bedeutung. 4. Einsatz von Gentechnik Der Einsatz von Gentechnik wird im Zusammenhang mit der Nut-zung von Biomasse nur vereinzelt thematisiert. Der Grund hierfür dürfte darin liegen, dass es nach weitgehender Auffassung im Hinblick auf ihre Umweltwirkungen ohne Belang ist, zu welchem Zweck gentechnisch veränderte Pflanzen angebaut werden119. Aus diesem Grund vertritt das Umweltbundesamt120 die Auffassung, dass hier für den Einsatz von Gentechnik dieselben Maßstäbe gelten sollten, wie in der Nahrungsmittelproduktion. Moldenhauer et al.121 und der Landesverband Schleswig-Holstein des BUND122 lehnen den Einsatz von Gentechnik auch beim Anbau von Biomasse ab. Die zuerst genannten Autoren begründen ihre Haltung mit der Gefahr einer Vermischung mit anderen Pflanzen, die gerade in Deutschland mit seiner kleinräumigen Landwirtschaft anzunehmen sei. Der Landesverband Schleswig-Holstein des BUND befürchtet, der Anbau von Biomasse könne zur Schleuse für die Gentechnik

118 C.III.1.1.3. 119 Umweltbundesamt, Die Zukunft in unseren Händen, S. 150; Moldenhauer et al., S. 6; ebenso Wehde, bioland 08/2006, S. 5 120 C.III.1.3.3. 121 C.III.1.3.1.

122 C.III.1.3.4.

81

D. Fazit

werden. Bei einem forcierten Anbau von Energiepflanzen und angesichts des derzeit schon erheblichen Umfangs von Energieraps und seines hohen Auskreuzungsvermögens bestehe die Gefahr einer schnell voranschreitenden Kontamination von Nahrungsmitteln und das "Aus" für eine ökologische Landwirtschaft. Kaltschmitt et al.123 verweisen indes auf die Möglichkeit, durch die Verwendung auch von pflanzengenetischen Ressourcen aus Genbanken die genetische Variabilität zu erhöhen und eine Ausbreitung von windbürtigen Krankheitserregern zu begrenzen. D. Fazit Zusammenfassend lässt sich feststellen, dass die Verwendung von Biomasse trotz der damit verbundenen negativen Umweltwirkungen im Grundsatz keine Ablehnung erfährt. Unterschiedliche Auffassungen bestehen aber hinsichtlich Art und Umfang ihrer Nutzung. Während die Verwendung biogener Reststoffe durchweg nicht in Frage gestellt wird, ergibt sich insbesondere in Bezug auf die Nutzung von Anbaubiomasse kein einheitliches Meinungsbild. Ablehnend steht ihr der Landesverband Schleswig-Holstein des BUND gegenüber; die Studie "Ökologisch optimierter Ausbau der Nutzung erneuerbarer Energien in Deutschland" geht davon aus, dass vorerst nur eine Nutzung von Reststoffen in Betracht komme. In den meisten Publikationen wird auch die Nutzung von Anbaubiomasse für unverzichtbar gehalten. Jedoch werden inso-weit - im Einzelnen unterschiedliche - Anforderungen an deren Verwendung gestellt, die auf die Begrenzung negativer Umwelt-wirkungen abzielen. In diesem Zusammenhang wird in der Studie "Ökologisch optimierter Ausbau der Nutzung erneuerbarer Ener-gien in Deutschland" auch die Erwartung geäußert, dass die durch regenerative Energiesysteme - einschließlich Biomasse - verursachten negativen Umweltwirkungen zukünftig durch Fortschritte bei den technischen Parametern, bei den Produkti-onsprozessen der Energiewandler und Brennstoffe und bei aus dem konventionellen Energie- und Verkehrssystem erforderlichen Leistungen reduziert werden können. Unterschiedlich wird auch die Verwendung von Biokraftstoffen beurteilt. Während sich das BMU u.a. wegen ihres Beitrags zur

123 C.III.1.1.3.

82

D. Fazit

Erfüllung der Verpflichtung zur Senkung der Treibhausgasemissi-onen für eine Verwendung derartiger Kraftstoffe ausspricht, ste-hen viele Stimmen in der Literatur einem Einsatz dieser Kraftstoffe wegen ihrer ökologisch nachteiligen Wirkungen und aufgrund der Möglichkeit, die hierfür erforderliche Biomasse anderweitig effizienter nutzen zu können, kritisch bis ablehnend gegenüber. Allerdings wird insoweit in den vom ifeu erstellten Gutachten auch die Auffassung vertreten, dass eine wissenschaftlich objektive Entscheidung für oder gegen Biokraftstoffe nicht möglich sei, sondern dass diese Einschätzung nur anhand eines subjektiven Wertesystems unter Heranziehung zusätzlicher Kriterien erfolgen könne124. Auch in Bezug auf die derzeit im Einsatz befindlichen Biokraftstoffe aus Anbaubiomasse wird schließlich die Erwartung geäußert, dass durch zunehmende Fortschritte bei der Produktion und Verwendung der Biomasse die Vorteile dieser Kraftstoffe gegenüber den konventionellen - fossilen - Kraftstoffen ansteigen werden125.

124 vgl. Quirin et al. , S.51; Gärtner/Reinhardt, S. 7 125 vgl. Quirin et al. , S.50

83

Literaturverzeichnis

Literaturverzeichnis Bethge, Phillip, Kraft der Nawaros, Der Spiegel 32/2004, S. 132 Brockhaus Enzyklopädie in vierundzwanzig Bänden, Band 22, 19. Auflage, F:A. Brockhaus, Mannheim 1993 Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsi-cherheit (Hrsg.), Entwicklung der Erneuerbaren Energien 2005, Stand Mai 2006 Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktor-sicherheit (Hrsg.), Erneuerbare Energien in Zahlen - nationale und internationale Entwicklung, Stand Mai 2006 Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktor-sicherheit (Hrsg.), Grafiken und Tabellen zur Entwicklung der Erneuerbaren Energien in Deutschland, Stand: Mai 2006 Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktor-sicherheit (Hrsg.), Erneuerbare Energien - Innovation für die Zukunft, Stand: April 2006 Bund für Umwelt und Naturschutz Deutschland e. V., Positionen des BUND zur energetischen Nutzung von Biomasse, Gemeinsames Positionspapier der Bundesarbeitskreise Abfall-wirtschaft, Energie, Landwirtschaft, Naturschutz und Wald, 2000, unter http://www.bund.net/lab/reddot2/energiepolitik_977.htm, aufgerufen am 20.11.2006 Bund für Umwelt und Naturschutz Deutschland - Landesver-band Schleswig Holstein e. V., Ökologische Chancen und Irr-wege: Nachwachsende Rohstoffe und Landwirtschaft, hintergrund 02/2003, S. 1 Corbach, Matthias, Biomasse, in: Reiche Danyel (Hrsg.), Grundlagen der Energiepolitik, Peter Lang GmbH Europäischer Verlag der Wissenschaften, Frankfurt am Main, Berlin, Bern, Brüssel, New York, Oxford, Wien 2005 Deutsche Energie-Agentur, Die CO2-Bilanz von Biomasse, unter http://www.thema-energie.de/article/show_article_print.cfm?id=150&cid=20, aufgerufen am 17.11.2006

84

Literaturverzeichnis

Deutscher Bundestag, Antwort der Bundesregierung auf die Kleine Anfrage der Abgeordneten Dr. Peter Paziorek, Gerda Has-selfeld, Franz Obermeier, weiterer Abgeordneter und der Fraktion der CDU/CSU, BT-Drs. 15/5524 vom 18.05.2005 Deutscher Bundestag, Endbericht der Enquete-Kommssion "Nachhaltige Energieversorgung unter den Bedingungen der Globalisierung und Liberalisierung", BT-Drs. 14/9400 vom 07.07. 2002 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt; Institut für Energie- und Umweltforschung Heidelberg GmbH; Wuppertal Institut für Klima, Umwelt und Energie, Ökologisch optimierter Ausbau erneuerbarer Energien in Deutschland, Forschungsvor-haben im Auftrag des Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit, FKZ 901 41 803, Stuttgart, Heidelberg, Wuppertal 2004, Kurzfassung unter http://www.bmu.de/files/pdfs/allgemein/application/pdf/nutzung_ee.pdf; Langfassung unter http://www.bmu.de/files/pdfs/allgemein/application/pdf/nutzung_ee_lang.pdf, beide Fassungen aufgerufen am 20.11.2006 Die Bundesregierung, Perspektiven für Deutschland, Unsere Strategie für eine nachhaltige Entwicklung, 2002, unter http://www.bundesregierung.de/Content/DE/__Anlagen/perspektiven-fuer-deutschland-langfassung,property=publicationFile.pdf, aufgerufen am 20.11.2006 Die Zeit, Das Lexikon in 20 Bänden, Zeitverlag Gerd Bucerius GmbH &Co KG, Hamburg 2005 Fischer, Joachim, Emissionen aus Biomassefeuerungen - eine aktuelle Bestandsaufnahme, in: Schriftenreihe WAR 150, Emissi-onen aus der Abfallbehandlung, S. 51 Frondel, Manuel; Peters, Jörg, Biodiesel: Nicht nur eitel Son-nenschein, Rheinisch-Westfälisches Institut für Wirtschaftsfor-schung, Essen 2005 Gärtner, Sven O.; Reinhardt, Guido A., Erweiterung der Ökobi-lanz für RME, Institut für Energie- und Umweltforschung Heidel-berg GmbH, Heidelberg 2003, unter http://www.ufop.de/downloads/IFEU_Gutachten.pdf, aufgerufen am 20.11.2006

85

Literaturverzeichnis

Greenpeace, Biodiesel: Mogelpackung auf Kosten der Umwelt, Artikel veröffentlicht am 20.04.2006, unter http://www.greenpeace.de/themen/sonstige_themen/feinstaub/artikel/biodiesel_keine_saubere_alternative/, aufgerufen am 20.11.2006 Hartmann, Hans; Böhm, Thorsten; Maier, Leonhard, Naturbe-lassene biogene Festbrennstoffe - umweltrelevante Eigenschaften und Einflussmöglichkeiten, Bayerische Landesanstalt für Landtechnik, Freising-Weihenstephan 2000 Henke, Jan Michael; Klepper, Gernot; Netzel, Jens, Steuerbe-freiung für Biokraftstoffe: Ist Biodiesel wirklich eine klimapolitische Option?, Zeitschrift für angewandte Umweltforschung 04/2003, S. 289 Houghton, Richard A.; Woodwell, George M., Globale Veränderung des Klimas, Spektrum der Wissenschaft 06/1989, S. 106 Institut für angewandte Ökologie; Fraunhofer Institut Um-welt-, Sicherheits-, Energietechnik UMSICHT; Institut für Energetik und Umwelt gGmbH, Institut für Energie- und Um-weltforschung Heidelberg GmbH; Institut für ZukunftsEner-gieSysteme gGmbH, Institut für Geoökologie der Techni-schen Universität Carolo Wilhelmina zu Braunschweig; Tech-nische Universität München, F & E-Vorhaben, Stoffstromana-lyse zur nachhaltigen energetischen Nutzung von Biomasse, Endbericht, Darmstadt, Berlin, Oberhausen, Leipzig, Heidelberg, Saarbrücken, Braunschweig, München 2004, unter http://www.bmu.de/files/pdfs/allgemein/application/pdf/biomasse_vorhaben_endbericht.pdf, aufgerufen am 20.11.2006 Institut für Energie und Umwelt gGmbH; Institut für Zu-kunftsEnergieSysteme gGmbH, Monitoring zur Wirkung der Biomasseverordnung, Leipzig, Saarbrücken 2006, unter http://www.bmu.de/files/pdfs/allgemein/application/pdf/monitoring_biomasse.pdfaufgerufen am 20.11.2006 Kaltschmitt, Martin, Biomassenutzung in Deutschland - Stand und Perspektiven -, in Böhmer, Till (Hrsg.): Erneuerbare Energien, Perspektiven für die Stromerzeugung, VWEW-Energieverlag, Frankfurt am Main, Berlin, Heidelberg 2003, S. 249

86

Literaturverzeichnis

Kaltschmitt, Martin; Heinz, Andreas, Kraftstoffe aus Biomasse, Eine Option zur Minderung energiebedingter Schadstofffreiset-zungen?, Der Nahverkehr 06/2001 S. 26 Kaltschmitt, Martin; Merten, Dieter; Fröhlich, Nicolle; Nill, Moritz, Energiegewinnung aus Biomasse, Externe Expertise für das WBGU-Hauptgutachten 2003 "Welt im Wandel: Energie-wende zur Nachhaltigkeit", Berlin, Heidelberg 2003, unter http://www.wbgu.de/wbgu_jg2003_ex04.pdf, aufgerufen am 20.11.2006 Knappe, Florian; Vogt, Regine, Biomassenutzung im Vergleich, Müllmagazin 02/2003, S. 19 Kraus, Katja; Niklas, Guido; Tappe, Matthias, Aktuelle Bewer-tung des Einsatzes von Rapsöl/RME im Vergleich zu Dieselkraft-stoff, Umweltbundesamt Texte79/99, Berlin 1999 Lahl, Uwe, Feinstaubemissionen aus der Biomasseverbrennung in Kleinfeuerungsanlagen, Berlin 2006, unter http://www.bmu.de/files/pdfs/allgemein/application/pdf/feinstaub_biomasse.pdf, aufgerufen am 20.11.2006 Moldenhauer, Heike; Mertens, Martha; Volling, Annemarie; Striegel, Sebastian, Nachwachsende Rohstoffe - Einfallstor für die Gentechnik in der Landwirtschaft?, Berlin 2005, unter http://www.keine-gentechnik.de/bibliothek/rohstoffe/infos/bund_abl_nachwachsende_rohstoffe_060501.pdf, aufgerufen am 20.11.2006 Munack, Axel; Capan, Emine; Schröder, Olaf; Stein, Hendrik, Krahl, Jürgen, Abschlussbericht zum Forschungsvorhaben "Un-tersuchung von Biodiesel und seinen Gemischen mit fossilem Dieselkraftstoff auf limitierte Emissionen", Institut für Technologie und Systemtechnik und Steinbeis-Transferzentrum Biokraftstoffe und Umweltmesstechnik, Braunschweig, Coburg 2003, unter http://www.agqm-biodiesel.de/downloads/pdfs/GemischBericht1_0.pdf, aufgerufen am 20.11.2006 Naturschutzbund Deutschland e. V., NABU Argumente - Natur-verträgliche energetische Nutzung von Biomasse, unter http://www.nabu.de/energie/biomasse_position.pdf, aufgerufen am 20.11.2006

87

Literaturverzeichnis

Nussbaumer, Thomas, Quellen und Wirkung von Feinstaub, 2005, unter http://www.scheuch.com/de/2088/#2, aufgerufen am 20.11.2006 Plieninger, Tobias; Bens, Oliver; Hüttl, Reinhard F., Nach-wachsende Rohstoffe, Bioenergie und Naturschutz, in: Konold, Werner; Böcker Reinhard; Hampicke, Ulrich (Hrsg.), Handbuch Naturschutz und Landschaftspflege: Kompendium zum Schutz und Entwicklung von Lebensräumen und Landschaften, Lands-berg am Lech : ecomed Medizin, Loseblatt-Ausgabe, Stand: Februar 2006 Plieninger, Tobias; Bens, Oliver; Hüttl, Reinhard F., Bioener-gie-Nutzung und Kulturlandschaftsentwicklung - Kompatibilitäten, Synergien, Unverträglichkeiten, Schriftenreihe des Deutschen Rates für Landschaftspflege (2006) Heft 79, S. 2 Quirin, Markus; Gärtner, Sven O.; Pehnt, Martin; Reinhardt, Guido A., CO -neutrale Wege zukünftiger Mobilität durch Bio-kraftstoffe, Institut für Energie- und Umweltforschung Heidelberg GmbH, Heidelberg 2003, unter

2

http://www.ufop.de/downloads/Co2_neutrale_Wege.pdf, aufgerufen am 20.11.2006 Raussen, Thomas, Das Energiepotential von Biomasse, Um-weltmagazin Nr. 04-05/2006, S. 58 Reinhardt, Guido A.; Scheurlen, Karl, F&E Vorhaben: Natur-schutzaspekte bei der Nutzung erneuerbarer Energien, FKZ 801 02 160, Institut für Energie- und Umweltforschung Heidelberg GmbH und IUS Weissner & Ness GmbH, Heidelberg, Potsdam 2004, unter http://www.bmu.de/files/erneuerbare_energien/down-loads/application/pdf/endbericht_nataspekte_nutzung_ee.pdf, aufgerufen am 20.11.2006 Röhricht, Christian, Erfahrungen und Ergebnisse im Anbau schnellwachsender Baumarten im Kurzumtrieb im Freistaat Sach-sen, Sächsische Landesanstalt für Landwirtschaft, unter http://www.umwelt.sachsen.de/de/wu/Landwirtschaft/lfl/inhalt/download/Vortrag__SH_18_01_05_roehricht.pdf, aufgerufen am 20.11.2006 Scheer, Hermann, Erneuerbare Energien und die Strukturrevolu-tion der Energiebereitstellung, Vorgänge 01/2001, S. 4

88

Literaturverzeichnis

89

Schweizerische Bundesämter für Energie und für Umwelt, Positionspapier Feinstaub aus Holzfeuerungen, 2006, unter www.umwelt-luzern.ch/positionspapier_feinstaub_aus_holzfeuerungen.doc, aufgerufen am 20.11.2006 Umweltbundesamt, Hintergrundpapier: Die Nebenwirkungen der Behaglichkeit: Feinstaub aus Kamin und Holzofen, vom 09.03.2006, unter http://www.umweltbundesamt.de/uba-info-presse/hintergrund/holzfeuerung.pdf, aufgerufen am 17.11.2006 Umweltbundesamt, Die Zukunft in unseren Händen, 21 Thesen zur Klimaschutzpolitik des 21. Jahrhunderts und ihre Begründun-gen, Langfassung, Dessau 2005, unter http://www.umwelt-daten.de/publikationen/fpdf-l/2962.pdf, aufgerufen am 20.11.2006 Wehde, Gerald, Einfallstor für die Agro-Gentechnik, bioland 08/2006, S. 5, unter http://www.keine-gentechnik.de/fileadmin/files/bioland_06_08_nawaro.pdf, aufgerufen am 20.11.2006 Wissenschaftliche Dienste des Deutschen Bundestages, Der aktuelle Begriff - Biomasse -, Nr. 14/2004 vom 02.08.2004 Wissenschaftlicher Beirat der Bundesregierung Globale Um-weltveränderungen, "Welt im Wandel: Energiewende zur Nach-haltigkeit", WBGU-Hauptgutachten 2003, Springer Verlag, Berlin, Heidelberg, New York 2003, unter http://www.wbgu.de/wbgu_jg2003.pdf, aufgerufen am 20.11.2006

Anhang

90

Anhang Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit (Hrsg.)

Erneuerbare Energien - Innovation für die Zukunft, Stand: April 2006

Bund für Umwelt und Naturschutz Deutschland e. V.

Positionen des BUND zur energetischen Nutzung von Biomasse, Gemeinsames Positionspapier der Bundes-arbeitskreise Abfallwirtschaft, Energie, Landwirtschaft, Naturschutz und Wald

Bund für Umwelt und Naturschutz Deutschland - Landesverband Schleswig Holstein e. V.

Ökologische Chancen und Irrwege: Nachwachsende Rohstoffe und Landwirtschaft

Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt; Institut für Energie- und Umweltforschung Heidelberg GmbH; Wuppertal Institut für Klima, Umwelt und Energie

Ökologisch optimierter Ausbau erneuerbarer Energien in Deutschland, Forschungsvorhaben im Auftrag des Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reak-torsicherheit, FKZ 901 41 803

Fischer, Joachim

Emissionen aus Biomassefeuerungen - eine aktuelle Bestandsaufnahme

Anhang

91

Frondel, Manuel; Peters, Jörg

Biodiesel: Nicht nur eitel Sonnenschein

Gärtner, Sven O.; Reinhardt, Guido A.

Erweiterung der Ökobilanz für RME

Greenpeace

Biodiesel: Mogelpackung auf Kosten der Umwelt

Henke, Jan Michael; Klepper, Gernot; Netzel, Jens

Steuerbefreiung für Biokraftstoffe: Ist Biodiesel wirklich eine klimapolitische Option?

Kaltschmitt, Martin

Biomassenutzung in Deutschland - Stand und Perspek-tiven -

Kaltschmitt, Martin; Heinz, Andreas

Kraftstoffe aus Biomasse, Eine Option zur Minderung energiebedingter Schadstofffreisetzungen?

Kaltschmitt, Martin; Merten, Dieter; Fröhlich, Nicolle; Nill, Moritz

Energiegewinnung aus Biomasse, Externe Expertise für das WBGU-Hauptgutachten 2003 "Welt im Wandel: Energiewende zur Nachhaltigkeit"

Kraus, Katja; Niklas, Guido; Tappe, Matthias

Aktuelle Bewertung des Einsatzes von Rapsöl/RME im Vergleich zu Dieselkraftstoff

Anhang

92

Lahl, Uwe

Feinstaubemissionen aus der Biomasseverbrennung in Kleinfeuerungsanlagen

Moldenhauer, Heike; Mertens, Martha; Volling, Annemarie; Striegel, Sebastian

Nachwachsende Rohstoffe - Einfallstor für die Gen- technik in der Landwirtschaft?

Munack, Axel; Capan, Emine; Schröder, Olaf; Stein, Hendrik, Krahl, Jürgen

Abschlussbericht zum Forschungsvorhaben "Untersu-chung von Biodiesel und seinen Gemischen mit fossilem Dieselkraftstoff auf limitierte Emissionen"

Naturschutzbund Deutschland e. V.

NABU Argumente - Naturverträgliche energetische Nut-zung von Biomasse

Nussbaumer, Thomas

Quellen und Wirkung von Feinstaub

Plieninger, Tobias; Bens, Oliver; Hüttl, Reinhard F

Nachwachsende Rohstoffe, Bioenergie und Naturschutz

Plieninger, Tobias; Bens, Oliver; Hüttl, Reinhard F.

Bioenergie-Nutzung und Kulturlandschaftsentwicklung - Kompatibilitäten, Synergien, Unverträglichkeiten

Quirin, Markus; Gärtner, Sven O.; Pehnt, Martin; Reinhardt, Guido A.

CO -neutrale Wege zukünftiger Mobilität durch Biokraft-stoffe

2

Anhang

93

Raussen, Thomas

Das Energiepotential von Biomasse

Scheer, Hermann

Erneuerbare Energien und die Strukturrevolution der Energiebereitstellung

Schweizerische Bundesämter für Energie und für Umwelt

Positionspapier Feinstaub aus Holzfeuerungen

Umweltbundesamt

Hintergrundpapier: Die Nebenwirkungen der Behaglich-keit: Feinstaub aus Kamin und Holzofen

Umweltbundesamt

Die Zukunft in unseren Händen, 21 Thesen zur Klima-schutzpolitik des 21. Jahrhunderts und ihre Begründun-gen

Wissenschaftlicher Beirat der Bundesregierung Globale Umweltveränderungen

"Welt im Wandel: Energiewende zur Nachhaltigkeit", WBGU-Hauptgutachten 2003