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Fabian Schulmeyer und Florian Zormaier
Rahmenbedingungen der energetischen Holznutzung - LWF-Wissen 70
Erneuerbare Energien spielen bei der Energieversorgung bereits heute eine tragende Rolle. Die Biomasse leistet dabei einen wichtigen Beitrag zur Energiewende. Im Bereich der Stromerzeugung und der Mobilität werden vorrangig flüssige und gasförmige, aus Biomasse erzeugte Kraftstoffe eingesetzt. Bei der Wärmeerzeugung steht die feste Biomasse, vor allem Holz, im Mittelpunkt.
Energiewende in Europa, Deutschland und Bayern
Auf europäischer Ebene stellt die Richtlinie 2009/28/EG zur Förderung der Nutzung von Energie aus erneuerbaren Quellen die Weichen für die zukünftige Energieversorgung in der Europäischen Union. Bis 2020 sollen mindestens 20% des Endenergieverbrauchs der EU aus erneuerbaren Energien gedeckt werden. Für die Mitgliedsstaaten wurden verbindliche nationale Gesamtziele vereinbart. Für Deutschland ist die Steigerung des Anteils der erneuerbaren Energien am Endenergieverbrauch auf 18% im Jahr 2020 festgeschrieben.
Das Energiekonzept der Bundesregierung (Bundesregierung 2010) von 2010 beschreibt die energiepolitische Ausrichtung Deutschlands und wurde durch den Beschluss zum Atomausstieg 2011 ergänzt. Wesentliche Ziele sind:
- Die Reduktion der Treibhausgase um 60% bis 2020 gegenüber 1990
- Eine deutlichen Steigerung der Energieeffizienz
- Die Absenkung des Primärenergieverbrauchs um 20% bis 2020 gegenüber 2008
- Die Erhöhung des Anteils der erneuerbaren Energien am Endenergieverbrauch entsprechend den Vorgaben der Europäischen Union von 11% im Jahr 2010 auf 18% im Jahr 2020
- Die Steigerung des Anteils an der Stromversorgung von 17% im Jahr 2010 auf 35% im Jahr 2020
- Die Verdoppelung des Anteils im Bereich der Mobilität von 6% im Jahr 2010 auf 12% im Jahr 2020
- Der Ausbau der Wärmeerzeugung mit Biomasse auf 14%, zu der sie mit aktuell 10% den Großteil beiträgt
Da die zur Verfügung stehende Energiemenge nicht grenzenlos erhöht werden kann, kommt dem effizienten Einsatz der Energien eine Schlüsselrolle zu.
Energie innovativ
Mit dem bayerischen Energiekonzept Energie innovativ (Bayerische Staatsregierung 2011) wird als Reaktion auf das schwere Reaktorunglück in Japan im März 2011 eine Strategie entworfen, die neben der Reduktion der Treibhausgasemissionen auch den Ausstieg aus der Kernenergie vorsieht. Hiervon ist in erster Linie der Bereich der Stromerzeugung betroffen. Neben einem deutlich verstärkten Ausbau der erneuerbaren Energien von 23% im Jahr 2008 auf 54% im Jahr 2021 soll auch der Anteil des Erdgases von 11% im Jahr 2008 auf 37% im Jahr 2021 erhöht werden. Windkraft und Photovoltaik sollen im Bereich der Stromerzeugung am deutlichsten gesteigert werden. Der Anteil der Biomasse an der Stromerzeugung soll von 6% im Jahr 2009 auf 10% im Jahr 2021 anwachsen.
Gesamtkonzept Nachwachsende Rohstoffe
Das vom Bayerischen Staatsministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Forsten (StMELF) herausgegebene Gesamtkonzept Nachwachsende Rohstoffe (StMELF 2009) stellt die Trends und Ziele der energetischen Biomassenutzung in Bayern dar. Der potentielle Beitrag der Biomasse zum Primärenergieverbrauch Bayerns wird auf rund 10% geschätzt. Die Biomasse soll dabei, wie alle Energiequellen, möglichst effizient genutzt werden. Die effizienteste Form der energetischen Holznutzung ist die Wärmeerzeugung und die wärmegeführte Kraft-Wärme-Kopplung.
Zur Integration der im Energiekonzept Energie innovativ formulierten Ziele wird das Gesamtkonzept Nachwachsende Rohstoffe (StMELF 2009) derzeit vom StMELF überarbeitet.
Zur Integration der im Energiekonzept Energie innovativ formulierten Ziele wird das Gesamtkonzept Nachwachsende Rohstoffe (StMELF 2009) derzeit vom StMELF überarbeitet.
Gesetzliche Regelungen
EEG 2012
Die Novellierung des Gesetzes für den Vorrang erneuerbarer Energien (Erneuerbare-Energien-Gesetz – EEG) trat zum 1. Januar 2012 in Kraft. Das Gesetz zielt auf die Steigerung des Anteils der erneuerbaren Energien an der Stromerzeugung auf 35% bis zum Jahr 2020 ab. Betreiber von Anlagen zur Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien erhalten eine variable Einspeisevergütung. Die wichtigsten Änderungen für Neuanlagen, in denen Holz energetisch verwendet wird, sind:
- Die Grundvergütung bei Biomasseanlagen wird in vier leistungsbezogenen Anlagenkategorien gestaffelt.
- Zusätzlich gibt es eine einsatzstoffabhängige Vergütung. Die Einsatzstoffvergütung kann anteilig erfolgen, das heißt die Einsatzstoffklassen können gemischt eingesetzt werden.
- Jede Biomasseanlage muss neben der Stromproduktion einen Zusatznutzen erfüllen, z.B. die Nutzung von mindestens 60% der anfallenden Wärme. Diese Nutzung kann auch in Form von Holztrocknung erfolgen.
- Bei Neuanlagen wurde die Vergütung für die Altholzverbrennung gestrichen.
EEWärmeG
Das Erneuerbare-Energien-Wärmegesetz (EEWärmeG) trat zum 1. Januar 2009 in Kraft und wurde zum 1.Mai 2011 neu gefasst. Ziel ist es, den Anteil der erneuerbaren Energien an der Wärmebedarfsdeckung von 6% im Jahr 2007 auf 14% im Jahr 2020 zu erhöhen. Neubauten müssen seit Inkrafttreten mindestens einen Teil ihres Wärmebedarfs durch erneuerbare Energien decken. Der vorgeschriebene Mindestanteil variiert je nach eingesetzter Energiequelle. Bei Verwendung von fester Biomasse wurde diese als Nutzungspflicht bezeichnete Quote auf 50% des Wärmeenergiebedarfs festgesetzt.
Für die (freiwillige) Umstellung der Wärmeversorgung in Altbauten und für über die Nutzungspflicht hinausgehende Anlagen in Neubauten bestehen außerdem Fördermöglichkeiten im Rahmen des Marktanreizprogramms der Bundesregierung.
Für die (freiwillige) Umstellung der Wärmeversorgung in Altbauten und für über die Nutzungspflicht hinausgehende Anlagen in Neubauten bestehen außerdem Fördermöglichkeiten im Rahmen des Marktanreizprogramms der Bundesregierung.
Förderprogramme
Marktanreizprogramm der Bundesregierung
Nach den Richtlinien zur Förderung von Maßnahmen zur Nutzung erneuerbarer Energien im Wärmemarkt (Bundesregierung 2011) umfasst das Marktanreizprogramm zwei Teile:
- Projektförderung durch Investitionszuschüsse, z.B. für automatisch beschickte Anlagen zur Verbrennung von fester Biomasse für die thermische Nutzung oder besonders emissionsarme Scheitholzvergaser mit 5–100 kW(Kilowatt) Nennwärmeleistung.
- Zinsgünstige Darlehen mit Tilgungszuschüssen durch die Kreditanstalt für Wiederaufbau (KfW) im KfW-Programm Erneuerbare Energien, z.B. für automatisch beschickte Anlagen zur Verbrennung von fester Biomasse für die thermische Nutzung mit mehr als 100 kW Nennwärmeleistung, Anlagen mit Kraft-Wärme-Kopplung oder Nahwärmenetze, die mit Wärme aus erneuerbaren Energien gespeist werden.
Anlagen in Neubauten sind nur förderfähig, wenn sie über die Erfüllung der aus dem EEWärmeG entstehenden Nutzungspflicht hinausgehen. Nähere Informationen sind beim Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA) oder der KfW erhältlich.
BioKlima
Im Rahmen des Klimaprogramms Bayern 2020 wurde vom Staatsministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Forsten die Richtlinie zur Förderung der CO2-Vermeidung durch Biomasseheizanlagen (StMELF 2010) erlassen. Diese regelt Investitionszuschüsse für Biomasseheizanlagen, durch deren Betrieb kalkulatorisch in sieben Jahren mehr als 500 t CO2 vermieden werden. Als Brennstoff dürfen ausschließlich naturbelassene Biomassebrennstoffe aus heimischer Produktion verwendet werden. Nähere Informationen sind beim Technologie- und Förderzentrum (TFZ) erhältlich.
Aktuelle Diskussionspunkte
Die energetische Verwendung von Holz wird sowohl von Vertretern der Forstwirtschaft als auch durch die Klima- und Energiepolitik auf europäischer, bundesdeutscher und bayerischer Ebene unterstützt. Jedoch werden bei der energetischen Verwendung von Waldholz auch verschiedene Punkte diskutiert. Dazu zählen die Nutzungskonkurrenz zwischen stofflicher und energetischer Verwendung sowie die Nährstoffnachhaltigkeit im Wald.
Konkurrenz um Holz
Zoombild vorhanden
Abbildung 1: Holzpolter (links) für die stoffliche Verwendung in der Papierindustrie und Fichtengipfel (rechts) für die energetische Verwendung in einem Biomasseheizkraftwerk (Foto: H. Borchert)
Die erhöhte Nachfrage nach Energieholz verstärkt die Konkurrenz um Sortimente, welche auch von der Papier-, Zellstoff- und Holzwerkstoffindustrie verwendet werden. Damit geht ein Preisanstieg einher, der zu einer Belebung des Marktes und zu Verschiebungen von Holzströmen führt. Im Rahmen des politischen Diskurses wird gefordert, die den Markt beeinflussenden Gesetze und Förderprogramme zu überprüfen und die Kaskadennutzung zu favorisieren (Verband der Deutschen Holzwerkstoffindustrie 2011).
Nährstoffnachhaltigkeit im Wald
Zoombild vorhanden
Abbildung 1: Holzpolter (links) für die stoffliche Verwendung in der Papierindustrie und Fichtengipfel (rechts) für die energetische Verwendung in einem Biomasseheizkraftwerk (Foto: H. Borchert)
Ebenfalls diskutiert wird der Entzug von Nährstoffen durch eine gesteigerte Entnahme von Nadeln, Laub und Feinreisig bei der energetischen Verwendung von Kronenbiomasse. In diesen Pflanzenteilen ist der Großteil der für das Pflanzenwachstum relevanten Nährstoffe gespeichert. Bei der Frage der Verträglichkeit von Maßnahmen zur Kronennutzung sind die standörtlichen Verhältnisse entscheidend. Auf gut nährstoffversorgten Standorten ist die Nutzung von Kronenbiomasse in der Regel unproblematisch, solange noch genügend Material für die Humusbildung zurückbleibt. Auf ärmeren Standorten muss der Nährstoffentzug minimiert werden.
Hierzu setzen die Bayerischen Staatsforsten seit 2011 ein Nährstoffmanagement-Instrument ein (Bayerische Staatsforsten 2011a). Die Bayerische Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft (LWF) arbeitet an entsprechenden Informationsmaterialien für die Beratung im Privatund Körperschaftswald. Außerdem können spezielle Holzernteverfahren eingesetzt werden, bei denen ein möglichst hoher Anteil an Nadeln, Laub und Feinreisig im Bestand verbleibt.
Hierzu setzen die Bayerischen Staatsforsten seit 2011 ein Nährstoffmanagement-Instrument ein (Bayerische Staatsforsten 2011a). Die Bayerische Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft (LWF) arbeitet an entsprechenden Informationsmaterialien für die Beratung im Privatund Körperschaftswald. Außerdem können spezielle Holzernteverfahren eingesetzt werden, bei denen ein möglichst hoher Anteil an Nadeln, Laub und Feinreisig im Bestand verbleibt.
Ausblick
Die steigende Nachfrage nach Holz zur energetischen Verwendung macht eine genaue Betrachtung der Rohstoffkonkurrenz und der Nährstoffnachhaltigkeit notwendig. Die durch die Klimapolitik gesteckten und durch den Atomausstieg weiter erhöhten Ziele für den Einsatz erneuerbarer Energien haben auch Einfluss auf den Energieholzmarkt. Um die Nachfrage zu bedienen, muss unter Berücksichtigung der Nachhaltigkeit weiter an der Mobilisierung von Holzreserven und der Erhöhung des Potentials (z.B. durch die Anlage von Kurzumtriebsplantagen) gearbeitet werden. Parallel dazu ist aber ein möglichst effizienter Einsatz des vorhandenen Energieholzes und die Optimierung der Stoffströme erforderlich.
Weiterführende Links