Energetische Nutzung von nachwachsenden Rohstoffen

Auf diese Weise trägt heimisch produzierter Rapsölkraftstoff dazu bei, den Import von Eiweißfuttermitteln zu reduzieren.

Durch Zugabe von Methanol zu Rapsölkraftstoff entsteht nach einer chemischen Reaktion Biodiesel. In Deutschland werden zum Mineraldiesel bis zu 7 % Biodiesel beigemischt. Die Verwendung von Biodiesel als Reinkraftstoff hat nur noch im Nutzfahrzeugbereich eine gewisse Bedeutung.

Bioethanol wird aus stärke- oder zuckerhaltigen Rohstoffen wie zum Beispiel Getreide, Mais oder Zuckerrüben durch alkoholische Gärung hergestellt. Als wichtiges Nebenprodukt entsteht auch hier hochwertiges Eiweiß-Futtermittel, das entweder als Schlempe ortsnah oder als getrocknetes Produkt transportfähig verwertet wird. Die wichtigsten Produkte sind E5, E10 und E85. Das sind Ottokraftstoffe, denen jeweils bis zu 5 %, 10 % bzw. 85 % hochreiner Ethanolkraftstoff beigemischt ist. Mengenmäßig haben die beigemischten Biokraftstoffe E5 und E10 die größte Bedeutung. Der "Reinkraftstoff" E85 weist hohe Steigerungsraten auf, allerdings auf niedrigem Niveau.

Biomethan wird durch Reinigung von Biogas (Entfernen von Kohlendioxid und anderer Komponenten) gewonnen. Nach Druckerhöhung kann es in das Erdgasnetz eingespeist, an der passenden Stelle wieder entnommen und zum Fahren in erdgastauglichen Kraftfahrzeugen verwendet werden.

Biokraftstoffe der so genannten zweiten Generation sind zum Beispiel BtL-Kraftstoffe (Biomass to Liquid) oder LCB-Kraftstoffe (Ligno-Cellulosehaltige-Biomasse). Sie haben derzeit eine geringe Bedeutung, sind aber eine Zukunftsoption für die nächsten Jahrzehnte.

Biogas entsteht durch mikrobiellen, anaeroben Abbau von organischem Material (Substraten) wie Gülle, Mais, Getreide oder Grünschnitt. Der Anbau von Biomasse als regenerative Alternative zu fossilen Energieträgern nimmt zu. Rund 300.000 Hektar (Ackerfläche und Gründland) werden in Bayern als Substrate für Biogasanlagen produziert. Biogas ist ein Wasserdampf enthaltendes Gasgemisch. Es besteht zu 50 % bis 70 % aus Methan. Dieser Anteil ist auch energetisch nutzbar. Eine Biogasanlage besteht in der Regel aus einem Substratlager (Silo oder Güllegrube), einem Fermenter, einem Motor, der Strom und Wärme erzeugt und - wenn die Wärme genutzt wird - aus einem Nah- oder Fernwärmenetz. Die bedeutendste Energiepflanze für die Vergärung in Biogasanlagen ist der Silomais. Er zeichnet sich durch hohe Methanerträge und ein günstiges Anbauverfahren aus. Für eine nachhaltige Landwirtschaft sind jedoch vielfältige Fruchtfolgen erforderlich. Informations- und Demonstrationszentren Energiepflanzenanbau in ganz Bayern zeigen leistungsfähige Anbausysteme oder Kulturen auf, die zusätzlich zum Mais angebaut werden können.

In jedem Fall trägt der Betrieb einer Biogasanlage zum Klimaschutz bei und schneidet besser ab als jedes Kraftwerk, das auf Basis fossiler Energien wie Kohle, Heizöl oder Erdgas betrieben wird. Je nach Substrat haben die Erzeugung von Biogas und deren anschließende Nutzung in Strom und Wärme einen positiven Minderungseffekt von Treibhausgasen. Am besten schneidet eine vorwiegend mit Gülle betriebene Biogasanlage ab, gefolgt von Zwischenlösungen (Mischbetrieb Nachwachsende Rohstoffe und Gülle mit teilweiser Nutzung der Wärme) und rein auf Basis Nachwachsender Rohstoffe betriebenen Anlagen, die nur Strom erzeugen und keine Wärme nutzen.

In Bayern hat sich die Anzahl der Biogasanlagen seit dem Jahr 2000 von rund 300 auf 2600 fast verachtfacht. Mit mehr als 800 MW installierter Leistung ersetzt Biogas schon jetzt die Stromerzeugung eines Steinkohle- oder eines Erdgaskraftwerks. Ein Vorteil von Biogasanlagen liegt darin, dass sie Strom und Wärme in Kraft-Wärme-Kopplung produzieren können.

Die Aufbereitung von Biogas zur Bio-Erdgas ist heute technisch ausgereift und steht für kommerzielle Anwendungen zur Verfügung. In der Regel wird das zu Bio-Erdgas aufbereitete Biogas in das Erdgasnetz eingespeist. Dann stehen alle Anwendungen zur Verfügung, die auch für fossiles Erdgas gelten, also die Nutzung als Wärmeenergie, zur Stromerzeugung und zum Fahren in Kraftfahrzeugen.

Die Nutzung von Biogas hat seit dem Jahr 2000 sowohl in Deutschland als auch in Bayern einen enormen Aufschwung erfahren. Niedersachsen und Bayern sind die wichtigsten Biogasproduzenten. Biogasanlagen liefern 12,4 Prozent des in Bayern erzeugten Stroms in das bayerische Stromnetz. Somit ist Biomasse nahezu gleichauf mit der Wasserkraft und der Photovoltaik.