Viele Wege führen nach Rom, so sagt es ein uraltes Sprichwort. Doch gerade in der Energiebranche scheint es heute gültiger zu sein als je zuvor. Denn auch in der Energie-, Wärme- und Stromerzeugung gibt es etliche Wege, die zum Ziel führen. Neben fossilen Energiequellen wie Erdöl, Erdgas oder Kohle gewinnen erneuerbare Energiekonzepte zunehmend an Bedeutung. Eine davon ist die Energieerzeugung mittels Biomasse im Biomassekraftwerk. Sie gilt als wahres Multitalent der umweltfreundlichen Energiegewinnung.

Welche signifikanten Fakten dafür sprechen, was sich hinter dem Begriff Biomasse versteckt und wie die Energiegewinnung im Biomassekraftwerk funktioniert, erfahren Sie in diesem Beitrag.

Was genau ist Biomasse und wie entsteht sie?

Um zu verstehen, wie ein Biomassekraftwerk funktioniert, ist es an erster Stelle wichtig, überhaupt zu wissen, was Biomasse ist. Ganz einfach gesagt, verbergen sich hinter dem Begriff sämtliche organischen Stoffe aus pflanzlichem und tierischem Ursprung, die sich als Energieträger nutzen lassen:

  • Feldfrüchte
  • Energiepflanzen
  • Holz
  • Algen
  • tierische Exkremente, wie zum Beispiel Gülle oder Stallmist
  • Reste aus der Land- und Forstwirtschaft
  • Bioabfälle

Also kurz gesagt: die gesamte organische Substanz, die durch Pflanzen, Tiere und Menschen anfällt. 

Aus physikalischer Sicht betrachtet, ist Biomasse zudem nichts anderes als chemisch gebundene Sonnenergie, die in einem Biomassekraftwerk zu Energie in Form von Strom und/oder Wärme umgewandelt wird. Dabei dient die Biomasse als biologischer Energieträger, der sich über verschiedenste sogenannte Konversionspfade zu Energie entwickeln kann.

Von Kompost, Verkohlung und Gärung – diese Konversionspfade sollten Sie kennen

Einer der bekanntesten Konversionspfade könnte möglicherweise sogar in Ihrem Garten stehen. Die Rede ist vom Kompost. Hier findet die Konversion, also die Umwandlung, über den aeroben Abbau der Biomasse statt. Weitere gängige Konversionspfade sind zum Beispiel:

  • Verkohlung zur Herstellung von Kohle aus Holz
  • Pressung zur Produktion von Pflanzenöl
  • alkoholische Gärung, um Ethanol herzustellen

Der für ein Biomassekraftwerk typische Pfad der Umwandlung ist der sogenannte anaerobe Abbau der Biomasse, also der Abbau durch Mikroorganismen, die ohne Sauerstoff arbeiten.

Ziel der Konversion ist es, die umgewandelte Biomasse so vorzubereiten, dass sie sich durch anschließende Verbrennung in nutzbare Energie umwandeln lässt. Sehr vielversprechend ist in diesem Zusammenhang die Energiegewinnung mittels Biomasse im Biomassekraftwerk. Denn diese Methode ist nicht nur umwelt- und klimafreundlich, sondern zugleich kosteneffektiv und maximal verfügbar. So viel zur Theorie – doch wie funktioniert das Ganze in der Praxis?

Biomasse als Energieträger im Biomassekraftwerk – so läuft die Energieerzeugung ab

Wie Sie bereits wissen, entsteht Energie im Biomassekraftwerk durch den anaeroben Abbau von Biomasse. Eine wichtige Rolle spielt in diesem Zusammenhang die Biogasanlage. In dieser zersetzen Mikroorganismen unter Ausschluss von Sauerstoff die vorher eingefüllte Biomasse. In einem Prozess der anaeroben Vergärung wandeln sie das organische Ausgangsmaterial zu brennbarem Biogas um, das sich dann entweder über das BHKW der Biogasanlage direkt verstromen und sofort zur lokalen Wärme- und Stromerzeugung nutzen lässt. Oder aber es wird zu Bio-Methan aufbereitet und in das Erdgasnetz eingespeist.

Ob nun also Gülle, Energiepflanzen, Zwischenfrüchte, Bioabfälle oder Grünschnitt – der Prozess der Energiegewinnung aus Biomasse ist immer der gleiche. Die Biomasse kommt zunächst in die Vorgrube der Biogasanlage. Dort wird sie entsprechend für die Zersetzung durch die Mikroorganismen vorbereitet. Danach geht es in den Fermenter der Biogasanlage, wo das Biogas entsteht und später in die weitere Verarbeitung gehen kann.

Biomasse als nachhaltige Energiequelle

Nur worin genau liegt nun der Vorteil dieser Art der Energiegewinnung? Die Antwort auf diese Frage ist vielschichtig, da die Energieherstellung im Biomassekraftwerk mehrere Vorteile in sich vereint. Zunächst wäre die Umwelt- und Klimafreundlichkeit zu nennen. So wird zum Beispiel bei der Umwandlung von pflanzlicher Biomasse in nutzbare Energie nur soviel CO2 freigesetzt, wie die Pflanzen zuvor während ihres Wachstums aufgenommen haben. Das macht die Energiegewinnung aus Biomasse in Bezug auf Treibhausgase extrem emissionsarm. Im Übrigen gilt das auch für Luftschadstoffe.

Doch nicht allein aus diesem Grund gilt Biogas aus Biomasse als ein wichtiger Bestandteil für eine zukunftsfähige umweltfreundliche und ressourcenschonende Energieversorgung. Hinzu kommt, dass seine Produktion mit Planbarkeit sowie einer multifunktionalen Verwendbarkeit punktet und dazu auch sehr gut speicherbar ist. Da die Bildung von Biomasse den Bedarf der Menschheit weltweit jährlich um das fünf- bis sechsfache übersteigt, gilt diese als nahezu unerschöpflich. Auf diese Weise lässt sie sich jederzeit flexibel an die Nachfrage der Konsumenten anpassen. Das ermöglicht eine effiziente und wirtschaftliche Planung der Energieherstellung.

Aber: nachhaltig ist nicht gleich nachhaltig, auch im Biomassekraftwerk

Gerade für Entwicklungsländer bergen Biomassekraftwerke ein extrem großes Potenzial, machen sie es doch möglich, Energie aus Abfallprodukten herzustellen. So sind diese nicht mehr auf die Nutzung fossiler Brennstoffe angewiesen und können sich einer wesentlich günstigeren sowie zugleich klimaschonenderen Methode der Energieherstellung bedienen. Und auch global gesehen kann die Erzeugung von Energie aus Biomasse einen wertvollen Beitrag zur Energiewende leisten. Allein in Deutschland lassen Schätzungen vermuten, dass Biomasse bis 2050 rund 23 Prozent des Bedarfs an Strom, Wärme und Kraftstoffen decken kann. Luft nach oben inklusive.

Zu beachten ist jedoch, dass die Herstellung von Energie aus Biomasse im Biomassekraftwerk nicht per se nachhaltig ist. Worauf es ankommt, ist bereits der Anbau der Biomasse. Denn nur, wenn dieser bereits mit Rücksicht auf Klima und Umwelt erfolgt, kann die Energiegewinnung aus Biomasse zu einem rund um nachhaltigen Konzept werden. Das bedeutet, dass das System der nachwachsende Rohstoffe in jedem Fall die Möglichkeit zur Regeneration haben muss. Denn nur wenn das Zusammenspiel aus ökologischen, sozialen und ökonomischen Aspekten stimmt, lässt sich eine nachhaltige Nutzung von Biomasse über Generationen verwirklichen.