Ein Biomassekraftwerk wird betrieben mit, na klar, Biomasse. Doch wie funktioniert das Kraftwerk? Und welche Biomasse wird verwendet? Wieso kann das Biomassekraftwerk Strom und Wärme gewinnen? Informationen darüber, wie Energie aus Biomasse gewonnen wird, finden Sie hier.
Was ist Biomasse?
Biomasse besteht aus Pflanzen, pflanzlichen Produkten, tierischen Exkrementen, Gülle, Klärgase, und generell alles, was Biomüll sein kann. Sonnenenergie kann beim Kompostieren der Biomasse wieder freigesetzt werden. Mehr dazu und darüber, warum Biomasse auch kritisch gesehen wird, finden Sie im Beitrag "Biomasse - nicht so grün wie sie scheint". Die Biomasse kann dann zur Erzeugung von Energie genutzt werden. Diese Erzeugung findet in Biomassekraftwerken statt. Besonders durch die Energiewende sind Biomassekraftwerke von immer größerer Bedeutung geworden. Die Energiebranche ist angewiesen auf die Erzeugung von erneuerbarer Energie. Sowohl Wärme- als auch Stromerzeugung sind hier mit eingeschlossen.
Biomasseheizkraftwerk
Einige Biomassekraftwerke erzeugen nur Wärme beziehungsweise Gas. Diese heißen dann Biomasseheizkraftwerke. Biomasseheizkraftwerke sind jedoch weniger nachhaltig als Biomassekraftwerke, die auch Strom erzeugen. Mehr Details dazu finden Sie im Folgenden.
Aktueller Stand der Biomassekraftwerke
Jedes Holzfeuer ist die Umwandlung von Biomasse in Wärmeenergie. Biomasse wird also seit Jahrhunderten von Menschen genutzt. Heute kann unsere Nutzung von Biomasse in folgende Kategorien unterteilt werden.
- Die thermochemische Umwandlung durch Verkohlung, Vergasung, Pyrolyse: Hierbei findet eine Verbrennung der Biomasse statt, nachdem diese zur Kohle oder zu Biogas umgewandelt wurde. Es entsteht fester oder gasförmiger Brennstoff. Das Biomassekraftwerk kann so zur Wärmebereitstellung genutzt werden.
- Die physikalisch-chemische Umwandlung durch Pressung oder Extraktion: Bei der Pressung der Biomasse entsteht flüssiger Brennstoff, der zur Energiegewinnung durch Verbrennung genutzt werden kann.
- Die biochemische Umwandlung in Form von Alkoholgärung, Faulgasbildung, Kompostierung. Hier entsteht gasförmiger Brennstoff, der in Biomasse-Anlagen dann ebenfalls in Energie umgewandelt werden kann.
Alle drei Methoden der Biomassekraftwerke beginnen mit einem Prozess, welcher Brennstoff produziert. Dieser Brennstoff kann fest, flüssig oder gasförmig sein. Durch Verbrennung dieser Brennstoffe kann dann Kraft und Wärme entstehen. Mehr dazu finden Sie unter Kraft-Wärme-Kopplung.
Die Kraft-Wärme-Kopplung wird in vielen Kraftwerken zur Energiegewinnung genutzt. Strom und Wärme können so gleichzeitig erzeugt und dann genutzt werden. So kann die Energie des Biomassekraftwerks rundum verwertet werden.
Ist das Biomassekraftwerk nachhaltig?
Ein Biomassekraftwerk kann elektrische Energie und Wärme erzeugen. Es ist effizient und CO2 neutral. Biomasse ist also ein grüner Energieträger, der allerdings auch für Monokulturen sorgen kann. Wenn Bauern und Bäuerinnen entscheiden, dass sie nun nur noch Biomassekraftwerke betreiben wollen, statt andere landwirtschaftliche Möglichkeiten zu nutzen, bauen sie oft nur noch Mais an. So entstehen Monokulturen. Dies ist attraktiv für Landwirtschaften, weil durch Energieerzeugung viel Geld gewonnen werden kann. Dennoch ist dies nicht im Sinne der Biodiversität und der Nachhaltigkeit, doch es gibt auch Biomassekraftwerke, die tatsächlich nachhaltig sind.
Wenn Biomasse wie Gülle oder andere Pflanzenreste der landwirtschaftlichen Arbeit zur Energiegewinnung genutzt werden und das Biomassekraftwerk keine Monokulturen erzeugt, ist die Nutzung der Bioenergie durchaus nachhaltig. So kann das Biomassekraftwerk eine der Alternativen zu fossilen Brennstoffen sein. Andere Alternativen sind Windparks und Solarparks.
Kraftstoff aus Biomasse
Sogenannter Biodiesel kann ebenfalls aus Biomasse gewonnen werden. Flüssige Brennstoffe können so zum Antrieb von Autos genutzt werden. Die Nutzung der Biomasse für die Energiegewinnung ist allerdings rentabler. Daher ist Biodiesel auch bisher nicht zum Standard geworden.
Gas aus Biomasse
Biogas kann in das vorhandene Erdgasnetz eingespeist werden. Die Herstellung von Biogas ist allerdings mit Reinigungs- und Konvertierungsverfahren verbunden, die nicht immer rentabel sind. Es wird momentan erforscht, ob es bessere Reinigungs- und Konvertierungsverfahren gibt.
Einspeisevergütung und Netz-Anschluss
Für eingespeistes Biogas gibt es dann laut Erneuerbare-Energien-Gesetz Einspeisevergütungen. Diese Vergütung beträgt zwischen 11,3 und 8,3 Cent pro Kilowattstunde. Wenn nachwachsende Rohstoffe in dem Biomassekraftwerk eingesetzt werden, kommen noch einmal 6 Cent pro Kilowattstunde hinzu. Wenn ein Biomassekraftwerk zusätzlich zur Stromerzeugung beiträgt, kommen noch einmal 2 Cent pro Kilowattstunde hinzu. Jedes Biomassekraftwerk mit Kraft-Wärme-Kopplung erhält also mehr Einspeisevergütung als andere.
Nutzung der Biomassekraftwerke
Biomassekraftwerke sind das ganze Jahr über verlässliche Energiequellen. Biomasse gibt es immer, daher kann jederzeit Gas und Strom mit der Kraft-Wärme-Kopplung in den Biomassekraftwerken stattfinden. Durch Biomassekraftwerke kann also ein großer Teil unseres Energiebedarfs gedeckt werden, wenn die Nutzung des Biomassekraftwerks nicht zu Monokulturen führt.
Vorteile der Biomassekraftwerke
- Nachhaltig, denn Biomasse ist regenerativ.
- Vielseitig, denn nicht nur ein Rohstoff wie Kohle oder Gas kann genutzt werden, sondern alle organischen Reste und Abfälle, Pflanzen, Holz, Tierkadaver...
- Umweltfreundlich, denn der Rückstand der Verbrennung kann als Dünger verwendet werden.
- CO2 freie Energie, denn das bei der Verbrennung entstehende CO2 wird durch die Photosynthese der Pflanzen ausgeglichen.
- Effizient, denn Strom und Wärme können erzeugt werden.
Nachteile der Biomassekraftwerke
- Durch hohe Konkurrenz bauen Landwirte Monokulturen auf, da zum Beispiel Mais massenhaft für die Verbrennung in Biomassekraftwerken genutzt werden kann. Dies ist schlecht für den Boden und weniger Fläche steht zur Verfügung für den Anbau von Nahrungsmitteln.
- Es kann zu Geruchsbelästigungen kommen.
Wie sicher sind Biomassekraftwerke?
Energie aus Biomasse lässt sich speichern, zum Beispiel in Pumpspeicherkraftwerken. Auch externe Speicher eignen sich hervorragend, um die gewonnene Energie zu erhalten. Biomasse gibt es außerdem das ganze Jahr über, denn auch im Winter produzieren Kühe Gülle. Somit ist Biomasse ein sicherer, verlässlicher Energieträger.
Wie viel Energie erzeugt ein Biomassekraftwerk?
Die Leistung eines Biomassekraftwerks hängt von der Motorisierung des Kraftwerks ab. Auch der Methangehalt in der Biomasse ist entscheidend. Ein Kubikmeter Biomasse kann in 1,85 bis 3,3 Kilowattstunden Strom umgewandelt werden.
Fazit
Biomassekraftwerke erzeugen Energie, Strom und Wärme. Doch bei Nutzung durch Monokulturen und Massen an Maisfeldern kann ein Biomassekraftwerk auch negative Auswirkungen auf die Umwelt haben. Dennoch, mit richtiger Nutzung können Biomassekraftwerke einen großen Teil unserer Energieerzeugung decken. Dies ist im Sinne der Energiewende, da Biomasse erneuerbar ist.
