Gastautor Prof. Dr. ing. Daniela Thrän (Deutsches Biomasseforschungszentrum)

20.01.2016

Wärme aus Biomasse – Perspektiven für die Wärmewende

Wärme aus Biomasse ist weltweit der bedeutendste erneuerbare Energieträger und hat auch in Deutschland eine lange Tradition. 12,2 % der Wärme wurden 2014 in Deutschland aus Biomasse gewonnen, mit dem Brennstoff Holz als dem wichtigsten Energieträger. Und – anders als im Stromsektor – ist die Wärmebereitstellung aus Biomasse auf dem Markt in vielen Fällen konkurrenzfähig mit fossilen Alternativen. Entsprechend hat die Wärmeerzeugung aus Biomasse zwischen 2007 und 2013 infolge hoher Öl- und Gaspreise stark zugenommen.

Gegenwärtig wird sie in ca. 0,7 bis 0,9 Mio. Kesseln und rund 10 Mio. Einzelraumfeuerungen bereitgestellt. Hinter diesen Zahlen verbirgt sich ein weites Spektrum: von Holzöfen für Einzelraumversorgungen über Holzpellet-Kleinanlagen für Niedrigenergiehäuser und Heizkessel für Mehrfamilienhäuser, Schulen, Krankenhäusern und Industriebetrieben bis hin zu Nahwärmenetzen mit Heizwerken oder kombinierter Kraft-Wärme-Kopplung, die mit Holzhackschnitzeln aber auch mit Biogas oder Biomethan betrieben werden. Der Energieträger stammt hauptsächlich aus dem Wald. Hier hat die Nachfrage nach Holz Einkommen in den Forstbetrieben generiert und die Möglichkeiten zum Forstmanagement erhöht. Gleichzeitig ist deutlich, dass eine weitere Erhöhung der Holznutzung in einigen Regionen zu Problemen mit einer nachhaltigen Waldbewirtschaftung führen würde.

Wärme aus Biomasse

Wärme aus Biomasse tendenziell nicht mehr, sondern besser

Für die Wärmewende bieten die verfügbaren Bioenergietechnologien gute Ausgangsbedingungen: Der Klimaschutzbeitrag der Wärmebereitstellung aus Biomasse ist beträchtlich. Zudem wurden in den letzten Jahren mit steigenden Grenzwerten der Kleineuerungsanlagenverordnung Anforderungen an eine staubarme, vollständige Verbrennung realisiert, wie Luftstufung in den Feuerungen, verbesserte Kesselauslegungsverfahren und Regelalgorithmen und angepasste Abgasreinigung.
Allerdings besteht – nicht nur wegen der begrenzten Ressourcen – auch technisch weiterer Anpassungsbedarf: Zunehmend setzt sich auf allen Entscheidungsebenen das Verständnis durch, die Energiewende im Wärmemarkt nur in Verbindung mit der Senkung des Gebäudewärmebedarfs zu betrachten. Die Rolle der Bioenergie im Wärmemarkt wird sich vor dem Hintergrund dieser Entwicklungen deutlich verändern: die Bereitstellung von Wärme für kleinere Einheiten und  die flexible  Unterstützung anderer erneuerbarer Energiequellen sind die zukünftigen Versorgungsbeiträge für Bioenergie, die vom Energiesystem nachgefragt werden dürften. Man kann erwarten, dass z.B. zukünftig in gut gedämmten Häusern  Wärmepumpen und solarthermische Anlagen an Bedeutung gewinnen und Pellet- oder Scheitholzkaminöfen mit Wassertaschen zur Einbindung ins zentrale Heizsystem dort lediglich zur Absicherung von Versorgungslücken (z.B. extrem kalter Wintertage) dienen. Auch könnten heutige Holzkessel auch durch  Wärme-Kraft-Kopplung mit möglichst hoher elektrischer Effizienz ersetzt werden, die so flexibel betreibbar ist, dass die Anlage neben der Deckung des Restwärmebedarfs auch maßgeblich zur Stromversorgungsstabilität beitragen kann. „Nicht mehr, sondern besser“ könnte damit die Devise für Biowärme in der Wärmewende lauten.

Bei allen Veränderungen wird es aber auch in Zukunft „die“ Bioenergielösung im Wärmemarkt nicht geben, sondern es werden jeweils Lösungen für die konkrete Versorgungsfrage zu finden sein. Kleine, schnell und sicher regelbare Anlagen, die ein möglichst weites Brennstoffspektrum einsetzen können, sind die Voraussetzung, Biomasse zielgerichtet in eine zunehmend auf allen erneuerbaren Energien basierende Wärmeversorgung zu integrieren und die Bioenergieträger effizienter und effektiver zu nutzen.
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Zur Person: Ko-Autor dieses Beitrages ist Dr. Volker Lenz.Dr. Volker Lenz, Wärme aus Biomasse
Volker Lenz studierte Luft- und Raumfahrttechnik und ergänzte das Diplom durch ein Aufbaustudium Energiewirtschaft. Seit mehr als zehn Jahren beschäftigt er sich in Leipzig mit Bio-Energie-Systemen, seit 2009 als Bereichsleiter für chemische Konversion im Deutschen Biomasseforschungszentrum. Volker Lenz promovierte 2007 über die  „Feinstaubminderung im Betrieb von Scheitholzkaminöfen unter Berücksichtigung der toxikologischen Relevanz“ .