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Bioenergie

Die Potenziale integrierter Bioenergiekonzepte

Auftraggeber

DBFZ – Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH

Jahr

2021


Über die Hälfte der erneuerbaren Energien in Deutschland stammen aus biogenen Quellen, im Wärmebereich ist der überwiegende Anteil erneuerbaren Energien biogen. Bioenergie kann auf nachhaltiger Biomassebasis (Rest- und Abfallstoffe) in flexibler Form (fest, flüssig, gasförmig) in allen materiellen und energetischen Nutzungssektoren (Strom, Wärme, Verkehr) eingesetzt werden und so zur Versorgungssicherheit und Dekarbonisierung beitragen. Ziel des Projektes SmarKt ist es, das Marktpotenzial und den Systembeitrag von zukunftsfähigen integrierten („smarten“) Bioenergiekonzepten zu bewerten und zu quantifizieren.

Bewertung des Marktpotenzials

Der absolute Biomasseeinsatz bleibt zukünftig aufgrund der begrenzten (nationalen) Potenziale relativ konstant, allerdings wird in energiepolitischen Szenarien eine Verschiebung zwischen den Sektoren deutlich. In Industrie und Verkehr wird der Biomasseeinsatz erheblich steigen, im Sektor Haushalte und im Umwandlungssektor dagegen deutlich zurückgehen. In den Szenarien zur Ermittlung des Nachfragepotenzials wurde neben wirtschaftlichen Erwägungen auch die strategische Frage berücksichtigt, in welchen Sektoren die biogenen Energieträger am dringendsten benötigt werden. „Das ist in solchen Bereichen der Fall, wo es bislang kaum technologische Alternativen für die Vermeidung von Treibhausgasemissionen gibt“, erläutert Prognos-Projektleiterin Nora Langreder. „Das gilt etwa für Hochtemperatur-Prozesswärme oder den Flug- und Schwerlastverkehr.“

Die Analyse des Angebotspotenzials zeigt, dass in den 40 untersuchten Forschungsprojekten des Förderprogrammes „Energetische Biomassenutzung“ des Bundeswirtschaftsministeriums große Fortschritte im Technologiereifegrad erzielt werden konnten. Allerdings sind die beforschten Technologien noch deutlich vom Markteinsatz entfernt. Sie müssen also noch über längere Zeiträume mit einer Markteinführungsförderung unterstützt werden. Eine andere Möglichkeit wäre, die fossilen Referenztechnologien durch entsprechende Preisaufschläge oder Verbote aus dem Markt zu drängen.

Schwerpunkte in der Förderung

Da aktuell noch nicht absehbar ist, welche Bioenergiekonzepte wettbewerbsfähige Beiträge zu einem klimaneutralen Energiesystem liefern, sollte die zukünftige Förderung von Forschung und Entwicklung weiterhin möglichst technologieoffen ausgestaltet sein und sämtliche Technologien (Vergärung, Vergasung, Verbrennung, Biomassebehandlung) abdecken. Geeignete Schwerpunktsetzungen sind der Einsatz von Bioenergie im Bereich Industriewärme, die weitere Flexibilisierung im Strom- und Wärmebereich sowie Negativemissionstechnologien auf Bioenergiebasis.

Vorgehensweise

Für die Bewertung des Systembeitrages von zukunftsfähigen integrierten Bioenergiekonzepten (Smart Bioenergy) wurde ein Zielsystem mit Indikatoren entwickelt, welches in einen mehrstufigen Analytic Hierarchy Process übersetzt wurde. Smart Bioenergy umfasst die Weiterentwicklung von modernen Biomassenutzungssystemen hin zu integrierten Systemen, die im optimierten Zusammenspiel mit verschiedenen erneuerbaren Energiequellen einerseits und der stofflich-energetischen Nutzung im Rahmen der Bioökonomie andererseits bestehen.
Aus den 81 Projekten, die eine Förderung im Rahmen des Programmes „Energetische Biomassenutzung“ des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie erhalten, wurden nach vorab definierten Kriterien 40 Projekte ausgewählt, die vielversprechende Smart-Bioenergy-Konzepte verfolgen.
Um das Marktpotenzial von integrierten Bioenergiekonzepten einschätzen zu können, wurde das Nachfragepotenzial, das top-down über Szenarien ermittelt wurde, mit dem Angebotspotenzial zusammengeführt, das von den individuellen Konzepten der 40 untersuchten Projekte ausgehend bottom-up errechnet wurde und die Projekte anschließend anhand des energiepolitischen Zieldreieckes eingeordnet und bewertet.

Zur Projektseite (dbfz.de)

Zum Endbericht (PDF, dbfz.de)
 

Autorinnen und Autoren: Nora Langreder, Friedrich Seefeldt

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Nora Langreder

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Friedrich Seefeldt

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