Mit dem EEG 2017 wurde die zukünftige Förderung von Biomasseanlagen, zusammen mit Photovoltaikund Windkraftanlagen, auf ein Ausschreibungsverfahren umgestellt. Im Gegensatz zu Wind- und Photovoltaik-Anlagen, können sich bei der Förderung der Stromerzeugung aus Biomasse jedoch auch Bestandsanlagen für einen zweiten Förderzeitraum bewerben. Um einen Förderanspruch für weitere 10 Jahre zu erwerben, müssen die Anlagen verschiedenste Voraussetzungen erfüllen. Dazu gehören unter anderem Vorgaben zur Flexibilisierung und zum Substrateinsatz in Biogasanlagen (sinkender Maisdeckel). Im September 2017 wurde die erste Ausschreibungsrunde für Bioenergieanlagen durchgeführt. Unter anderem aufgrund der langen durchschnittlichen Vergütungs-Restlaufzeit der meisten Bioenergieanlagen war das Interesse noch verhalten. Das Ausschreibungsvolumen betrug ca. 122 MWel installierte Leistung. Von 33 Geboten mit einem Volumen von rund 41 MWel erhielten 24 Gebote mit einem Volumen von rund 28 MWel einen Zuschlag. Obwohl das Volumen in der ersten Ausschreibungsrunde nicht ausgeschöpft wurde, lassen sich aus den ersten Erfahrungen bereits Änderungsvorschläge zur Verbesserung des Ausschreibungsdesigns ableiten. Ziel sollte sein, den Wettbewerb innerhalb der Ausschreibungen für Biomasseanlagen zu erhöhen und Perspektiven für die Entwicklung des Anlagenbestandes aufzuzeigen. Die Änderungsvorschläge werden nachfolgend kurz dargestellt.

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Der Klimaschutzaktionsplan stellt ein ambitioniertes Leitbild zur Erreichung der Klimaschutzziele von Paris dar. Er zeigt deutlich, dass diese Ziele nur durch Ausnutzung aller Optionen erreichbar sind. Gleichzeitig ist nach 20 Jahren intensiver Anstrengungen zur Dekarbonisierung des Energiesektors dieser immer noch der größte Klimagasemittent – und damit sind die Anstrengungen in diesem Bereich auch künftig von besonderer Bedeutung. Biomasse ist der derzeit am meisten genutzte erneuerbare Energieträger. Er wird zur Strom-, Wärme und Kraftstoffbereitstellung eingesetzt und sparte durch die Substitution fossiler Energieträger ca. 60 Mio. Tonnen CO2-Äquivalent im Jahr 2015 (AGEE Stat 2016, siehe angehängte Tabelle). Die Chancen einer umfassenden Klimagasreduktion werden jedoch im Klimaschutzaktionsprogramm nur unzureichend dargestellt. Diese Möglichkeiten der Klimagaseinsparung durch Bioenergie umfassen einerseits die energetische Nutzung bisher unerschlossener Biomassepotenziale sowie andererseits die effiziente, emissionsarme und integrierte Weiterentwicklung der gegenwärtigen Biomassenutzung. Beide Aspekte werden nachfolgend aufgezeigt.

Im vorliegenden Tagungsreader finden Sie alle Abstracts und Folien der 3. DBFZ Jahrestagung sowie eine Kurvorstellung der Referenten.

Im vorliegenden Tagungsreader präsentieren wir Ihnen die für die DBFZ-Jahrestagung 2020 eingereichten Abstracts und Folien zum Nachlesen, einige Livemitschnitte der Vorträge finden Sie unter www.bioenergiekonferenz.de.

Fokus des 1. Deutschen Doktorandenkolloquiums Bioenergie war das Thema Bioenergie als eine vielseitige Energiequelle, die für die Umsetzung der Klimaschutzziele unverzichtbar ist. Für eine gelungene Energiewende bedarf es aber auch künftig nachhaltiger, effizienter und innovativer Lösungen. Die Forschung dazu ist bereits jetzt herausragend und vielfältig und somit bedeutsam für die Energiewende. Ausbaufähig sind jedoch noch Netzwerke innerhalb der Forschungslandschaft, um den Austausch zwischen Forschenden sowie zu Praktikern zu vertiefen. Im Mittelpunkt des anderthalb tägigen Kolloquiums stand die gesamte Konversionskette der Bioenergie – angefangen beim Rohstoff Biomasse, über die unterschiedlichen Konversionspfade und -prozesse einschließlich deren technologischen Umsetzung bis hin zu den resultierenden Produkten und Dienstleistungen sowie die dafür notwendigen Systemanalysen und Maßnahmen zur Systemintegration. Das 1. Deutsche Doktorandenkolloquium Bioenergie wurde erstmals organisiert, um Wissens- und Entscheidungsträger von morgen bereits heute zusammenzubringen sowie die Vernetzung der wissenschaftlichen Institutionen zu verbessern. Wir wollen es in den nächsten Jahren weiter zu einer festen Größe etablieren. Als erster Ausrichter von neun Partnerinstitutionen und Universitäten wurde das 1. Deutsche Doktorandenkolloquium Bioenergie vom Deutschen Biomasseforschungszentrum organisiert, die kommende Veranstaltung findet am 30. September und 1. Oktober 2019 an der Friedrich-Alexander- Universität Erlangen-Nürnberg statt. Im vorliegenden Tagungsreader finden Sie alle Abstracts und Folien sowie eine Kurzvorstellung der Referenten.

Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Für die künftige Versorgung des Mobilitätssektors mit nachhaltig erzeugtem Wasserstoff wird die Konversion von Biomasse als eine bedeutende Herstellungsoption angesehen. In dieser Studie werden Verfahren und Technologien für die Erzeugung von Wasserstoff auf Basis von Biomasse evaluiert. Dies umfasst sowohl thermo-chemische Verfahren - wie z. B. die Vergasung von Biomasse oder die Dampfreformierung biogener Sekundärenergieträger (z. B. Biogas) - als auch biochemische Verfahren, wie die Vergärung von Biomasse zu Wasserstoff oder die Photolyse von Wasser. Nach einer grundlegenden Klassifizierung aller geeigneten Optionen werden drei Verfahren, die für eine kurz- bis mittelfristige Realisierung in einer Demonstrationsanlage am geeignetsten erscheinen, ausgewählt. Für diese werden anschließend Anlagen- und Bereitstellungskonzepte entworfen und einer Detailanalyse unterzogen. Zwei der detailliert untersuchten Anlagenkonzepte basieren auf der allothermen Wirbelschichtvergasung (Konzepte 1 und 2) und ein drittes auf der Dampfreformierung von Biogas (Konzept 3).

Nach drei Jahren Programmlaufzeit und dem erfolgreichen Abschluss von bisher 10 Projekten liegt der erste Ergebnisband des BMU-Förderprogramms „Energetische Biomassenutzung“ vor. Er ist so vielfältig wie das Förderprogramm selbst. Vor dem Hintergrund der Debatte um eine nachhaltige Energieversorgung durch Biomasse startete das Förderprogramm 2009 im Rahmen der Nationalen Klimaschutzinitiative mit dem primären Ziel, energieeffi ziente und klimafreundliche Technologien zur energetischen Biomassenutzung zu erforschen und zu entwickeln sowie bestehende Prozesse und Verfahren zu optimieren. Seitdem wurden insgesamt 63 Vorhaben mit 112 Partnern aus Forschung und Wirtschaft gefördert. Die Projektergebnisse bilden wichtige Bausteine, um die Transformation zu einem klimaneutralen Energiesystem zu realisieren. Die Aktivitäten in der ersten Phase des Förderprogramms konzentrierten sich zunächst auf die Erstellung einer belastbaren Datenbasis, die Entwicklung von Optimierungsansätzen, übertragbaren Konzepten und Machbarkeitsstudien sowie die Untersuchung von Fragestellungen zum Wissenstransfer und zur gesellschaftlichen Akzeptanz von Biokraftstoffen. Unter Berücksichtigung der nachhaltigen Rohstoffversorgung in Deutschland wurden hierbei u.a. das Strohpotenzial sowie die Machbarkeit einer Strohverbrennungsanlage berechnet. Darüber hinaus spannte sich der thematische Bogen weiter von der Erarbeitung von Konzepten für emissionsmindernde Kleinfeuerungsanlagen oder dezentrale Mikro-Biogasnetze bis hin zur Konzeptionierung einer dezentralen Strom- und Wärmeerzeugung in einer stationären Wirbelschichtvergasung. Ferner konnte die technische und wirtschaftliche Machbarkeit einer innovativen Holzvergasungsanlage mit Kraft-Wärme-Kopplung und Nachwärmeversorgung für einen ländlich geprägten Raum grundsätzlich nachgewiesen und der Bau vorbereitet werden. Neben künftigen Herausforderungen für den Beitrag von Biomasse zur Energiewende stehen somit vor allem konkrete praxisnahe Umsetzungsbeispiele im Mittelpunkt. Biogenen Abfällen und Reststoffen kommt aufgrund ihrer ökologischen Vorteile und ihres großen regionalen Wertschöpfungspotenzials bei der Betrachtung aller Vorhaben besondere Aufmerksamkeit zu. Die Beiträge dieses Bandes zeigen auf, dass durch ein systematisches und effi zientes Verfügbarmachen vorhandener Reststoffe sowie ihr breites Einsatzspektrum (Technologievielfalt) erhebliche Bioenergiemengen erschlossen werden können und dadurch eine deutliche Reduzierung der Treibhausgasemissionen erreicht werden kann. Die Vorhaben im Förderprogramm leisten somit einen wichtigen Beitrag zum strategischen Ziel Klimaschutz, da fossile Brennstoffe ersetzt und CO2-Emissionen vermieden werden. Darüber hinaus ist es mit Hilfe von innovativen Bioenergie-Technologien möglich, regionale Stoffkreisläufe zu schließen. Aber auch in der Anwendung bereits etablierter Technologien gibt es zahlreiche Vorschläge für Optimierungen. Diesbezüglich sind primär auch die Potenziale zur Kopplung von stoffl icher und energetischer Nutzung in den Fokus gerückt. Vieles wurde in den drei Jahren schon erreicht – das Förderprogramm verzeichnet bisher eine positive Bilanz! Konzeptionelle und technische Innovationen konnten auf den Weg gebracht und auf den Markteintritt vorbereitet werden. Die Stärkung einer nachhaltigen Energieversorgung sowie die daraus resultierenden mittel- bis langfristig möglichen Energieeinsparungen tragen maßgeblich zur Erreichung der Klimaschutzziele des „Integrierten Energie- und Klimaprogramms“ (IEKP) der Bundesregierung bei. Auf Basis der bisher erbrachten Ergebnisse soll in den nächsten Jahren die Erprobung besonders aussichtsreicher Optimierungsansätze und vielversprechender Pilot- und Demonstrationsvorhaben realisiert werden. Die Vielfalt der dargestellten Themen bildet die notwendige Breite der Bioenergieforschung ab: Nur wenn vom Einsatzstoff bis zur Nutzung alle Konversionsstufen innovativ, effi zient und nachhaltig gestaltet werden, können die hohen Erwartungen an den Beitrag der Bioenergie zur künftigen Energieversorgung und langfristigen Emissionsminderung erfüllt werden.

Viele Reisen nach Osteuropa haben gezeigt, dass sowohl sehr hohe Potenziale für eine weitere Produktion und Nutzung von Biomasse als auch ein sehr hohes lokales Interesse besteht, Biomasse zu nutzen. Viele Reststoffe wie Holzreste aus der Möbelproduktion bis hin zu Exkrementen aus der Tierhaltung werden gar nicht genutzt. Brachfl ächen stehen für die Produktion von Biomasse zur Verfügung. Für die energetische Nutzung von Biomasse zur Bereitstellung von Strom und/oder Wärme in zentralen Anlagen und Kraftstoff für heimische Kunden muss der Markt aber noch entwickelt werden. Ein wirtschaftlicher Betrieb von beispielsweise Holzkraftwerken oder Biogasanlagen ist heute nur in besonders günstigen Fällen möglich. Demonstrationsprojekte müssen erst einmal nachvollziehbar zeigen, dass ein wirtschaftlicher Betrieb überhaupt möglich ist. Dazu ist eine internationale Kooperation von Forschungseinrichtungen und Wirtschaftspartnern ein extrem wichtiger Schritt, um Wissen über die energetische Biomassenutzung auf- und auszubauen. Dabei braucht der als essentielle Voraussetzung für die Entwicklung notwendige Wissens- und Wissenschaftlertransfer Kontinuität und einen langen Atem sowie solche Ansatzstellen, wie in diesem Band vorgestellt werden.