Naturräumliches Potenzial der Region „Energiewende Oberland“ zur Strom-und Wärmeproduktion mit Biomasse

Diese Zusammenfassung stellt die Ergebnisse der Potenzialanalyse für  den Bereich Biomasse dar. Eine Gesamtübersicht über die Potenziale aller weiteren EE-Erzeugungsformen finden Sie hier.

Auf dem Weg zu einer allein durch EE sichergestellten Energieversorgung der Region „Energiewende Oberland“ kann die Biomasse bei intelligentem Einsatz einen wichtigen Beitrag zur Versorgungssicherheit liefern, da Strom- und Wärmeerzeugung aus Biomasse nicht den üblichen Schwankungen wie Wind- und Sonnenenergie unterliegen. Allerdings bringt die Energieerzeugung aus Biomasse auch Nachteile mit sich, wie beispielsweise einen (im Vergleich zu anderen EE) deutlich höheren Flächenverbrauch pro erzeugter Energieeinheit mit einhergehender Flächenkonkurrenz zur Nahrungs- und Futtermittelproduktion.

 

Wie wurde das Potenzial für Energieerzeugung aus Biomasse in der Region berechnet?

Im Bereich Biomasse wurde das Gesamtpotenzial bestehend aus dem ungenutzten und dem bereits genutzten Potenzial der Region „Energiewende Oberland“ ermittelt.

Für die Berechnung des Gesamtpotenzials zur Energieerzeugung aus Biomasse wurde zunächst zwischen fester Biomasse (Bsp. Waldholz) und Biomasse zur Methanisierung (Bsp. Grünland) unterschieden. Während feste Biomasse in erster Linie zur regenerativen Wärmeerzeugung verwendet wird, ist es mit Biogas möglich über Kraft-Wärme-Kopplung gleichzeitig Strom und Wärme zu erzeugen.

Verschiedene Biogassubstrate (Bsp. Mais, Grünland) unterscheiden sich in ihrem Energieertrag. Während sich aus Mais pro Tonne Frischmasse (FM) im Schnitt 215 m³ Biogas erzeugen lassen, ist der Wert bei Grünland mit durchschnittlich 185 m³ Biogas pro Tonne FM (BAYSTMUV et al. 2011) deutlich niedriger.

Nicht allein aus diesem Grund ist Mais derzeit die am häufigsten genutzte Energiepflanze für den Einsatz in Biogasanlagen, jedoch sind Grünlandsubstrate ebenfalls geeignet. Mit ca. 92 % der landwirtschaftlich genutzten Fläche ist Dauergrünland in der Region „Energiewende Oberland“ dominierend. Mais hingegen wird in der Region aktuell auf 34 % der Ackerflächen angebaut, was 2.520 ha entspricht. Hartmann et al. (2011) prognostizieren, dass aufgrund rückläufiger Viehbestände mittelfristig etwa 15-20 % des Grünlandes in Bayern nicht mehr zur Futtergewinnung benötigt werden.

Neben Mais und Grünland können Tierexkremente und Straßenbegleitgrün ebenfalls als Biogassubstrate verwendet werden. Für die Wärmeerzeugung eignet sich zusätzlich feste Biomasse aus Kurzumtriebsplantagen (KUP) oder dem Waldholzzuwachs der Staats-, Kommunal- und Privatwälder.

Für Mais ergibt sich mit einem durchschnittlichen Hektarertrag von ca. 479 dt/ha ein theoretisch zur energetischen Nutzung verfügbares Maisbiomassepotential von ca. 1.208.000 dt/a (LfStaD 2015). Mit 215 m³ Biogas/t FM und einem Heizwert von 6 kWh/m³(Methan 60 Vol. %) ergibt sich daraus ein theoretischer Energieertrag von 1,6 TWh pro Jahr. Mit einem mittleren Gesamtwirkungsgrad von 82 % (elektrisch 35 %, thermisch 47 %) ) und abzüglich des thermischen Eigenverbrauchs (25 %) von Biogasanlagen können somit 545 GWh Strom und 549 GWh Wärme pro Jahr erzeugt werden (BAYSTMUV et al. 2011).

Analog führt die Berechnung für Grünland bei einer potenziell verfügbaren Grünlandfläche von 96.869 ha zu einem Jahreswert von 3.158 GWh Strom und 3.180 GWh Wärme in der Region.

 

Welches Gesamtpotenzial für die Stromerzeugung aus Biomasse besteht im Oberland?

Für das Gesamtpotenzial ergeben sich gemäß Abbildung 1 insgesamt 3.725 GWh zur Stromerzeugung. Über Grünland können 3.158 GWh bereitgestellt werden, während Mais 545 GWh, Straßenbegleitgrün 0,8 GWh und Tierexkremente 21 GWh beitragen können.

Abbildung 1: Gesamtpotenzial für die Stromerzeugung aus Biomasse in der Region „Energiewende Oberland“. Dargestellt ist jeweils das Potenzial der einzelnen Landkreise und der Gesamtregion in GWh/a. Die orange-gestrichelten Linien markieren den aktuellen Stromverbrauch im Jahr 2014 des jeweiligen Landkreises bzw. der gesamten Region in GWh/a.

 

Welches Gesamtpotenzial für die Wärmeerzeugung aus Biomasse besteht im Oberland?

Das Gesamtpotenzial der Wärmebereitstellung durch Biomasse liegt gemäß Abbildung 2 bei etwa 6.321 GWh. Es setzt sich aus Grünland (3.181 GWh), Waldholz (2.261 GWh), Mais (549 GWh), KUP (305 GWh), Tierexkrementen (21 GWh) und Straßenbegleitgrün (4 GWh) zusammen.

Abbildung 2: Gesamtpotenzial für die Wärmeerzeugung aus Biomasse in der Region „Energiewende Oberland“. Dargestellt ist jeweils das Potenzial der einzelnen Landkreise und der Gesamtregion, wobei die rot-gestrichelten Linien den aktuellen Wärmebedarf im Jahr 2014 des jeweiligen Landkreises bzw. der gesamten Region markieren. Die genauen Zahlen zu den einzelnen Biogassubstraten finden Sie im Lauftext.

 

Quellen:

BayStMUV; BayStMWIVT und BayStMI 2011: Leitfaden Energienutzungsplan. Bayerisches Staatsministerium für Umwelt und Verbraucherschutz; Bayerisches Staatsministerium für Wirtschaft, Infrastruktur, Verkehr und Technologie; Oberste Baubehörde im Bayerischen Staatsministerium des Innern.

Hartmann, S.; Diepolder, M. UND Lichti, F. 2011: Grünland als Biogassubstrat. Biogas Fachforum Bayern Nr. I 12/2011.

LfStaD 2015: GENESIS-Online Datenbank (Datensätze). Online erhätlich unter https://www.statistikdaten.bayern.de/genesis/ (Zugriffsdatum: 15.05.2015).