Bereits lange vor der Debatte über den Umbau der Energieversorgung, hin zu mehr erneuerbaren Energien, wurde Holz für die Erzeugung von Wärme verwendet. Gegenwärtig werden knapp drei Viertel aller aus Erneuerbaren Energien bereitgestellten Wärme durch feste biogene Brennstoffe gedeckt (Musiol et al., 2012). Der überwiegende Teil (knapp die Hälfte) kommt dabei aus kleinen Holzfeuerungsanlagen. Die Verbrennung von Holz und anderen festen Brennstoffen biogener Herkunft trägt damit zu einem sehr großen Teil dazu bei, dass die von den Menschen benötigte Energie aus nachwachsenden Rohstoffen erzeugt wird. Die von der Bundesregierung verfolgten Klimaschutzziele sind auch deshalb, ohne die Verbrennung von Holz in Kleinfeuerungsanlagen nicht erreichbar. Die aktuelle Forschung zeigt allerdings auch, dass die Verbrennung von Holz in Kleinfeuerungsanlagen nennenswerte Emissionen, vor allem auch Feinstaubemissionen, verursacht und so maßgeblich zur Luftbelastung beiträgt (Birmili et al., 2008; Hausmann, 2010; Struschka et al., 2008). Die in der Luft verteilten Feinstäube können sich dabei auf sehr unterschiedliche Weise negativ auswirken. Es können sich bestimmte Komponenten, auf Grund ihrer chemisch-physikalischen Eigenschaften in der Luft anreichern. Die Gefahr diesen Komponenten ausgesetzt zu sein, erhöht unter anderem das Risiko für Atemwegserkrankungen (Dockery et al., 1993). Daher ist eines der Ziele des Förderprogramms zur Optimierung der energetischen Biomassenutzung des BMU, den vermeintlichen Zielkonflikt zwischen Klimaschutz bzw. Treibhausgasminderung und der Luftreinhaltung durch Projekte zur Minderung von schädlichen Emissionen zu lösen. Dieses Spannungsfeld aus Luftreinhaltung und Ausbau der thermochemischen Biomassekonversion wurde bereits in der Vergangenheit erkannt und es wurden erste Ansätze zur Emissionsminderung aufgezeigt (Lenz et al., 2010). Im Förderprogramm werden nun gezielt innovative Ansätze zur Emissionsminderung entwickelt. Allen diesbezüglich bearbeiteten Projekten ist gemein, dass Emissionen gemessen werden müssen. Dies betrifft neben den gasförmigen Emissionen insbesondere eben auch die Feinstaubemissionen. Hierbei gibt es in der Praxis eine Reihe unterschiedlicher Randbedingungen, die einen Einfluss auf das Messergebnis haben und die Vergleichbarkeit der Ergebnisse einschränken können (Typenprüfungen, Labormessungen, Feldmessungen, Schornsteinfegermessungen usw.). Auch die verwendeten Messgeräte und die eingesetzten Messprozeduren unterscheiden sich teilweise deutlich voneinander. Dass das Messen von Staubpartikeln und insbesondere die Beurteilung der Wirkung, die diese Stäube auf den Menschen und die Umwelt ausüben keine leichte Aufgabe ist zeigen regelmäßig vorgestellte Studien (Mudgal & Turbé, 2009; Orthen et al., 2007; Rödelsperger et al., 2009; UBA, 2008; Wiedensohler et al., 2012). Mit der Novellierung der 1. BImSchV im Jahr 2010 wurden die Emissionsanforderungen, die an kleine Holzfeuerungsanlagen gestellt werden, verschärft. Die Untersuchung und Einführung neuer und vor allem präziser Messverfahren gewinnt seit dem kontinuierlich an Bedeutung. Vor allem für die Weiterentwicklung von Feuerungstechniken mit außerordentlich niedrigen Staubemissionen ist der Einsatz von hochauflösender Messtechnik erforderlich. Die etablierte zeitlich aufwendige gravimetrische Bestimmung von Staubkonzentrationen ist hierbei nicht immer ausreichend. Die zeitaufgelöste Bestimmung der Staubkonzentrationen z. B. durch Zählung von einzelnen Partikeln rückt in den Fokus des Interesses. Verschiedene Anbieter vertreiben Geräte, die auf den ersten Blick verlässliche Messwerte generieren, die aber im Vergleich der Geräte untereinander erhebliche Abweichungen offenbaren. Zudem zeigen die Erkenntnisse der letzten Jahre, dass sich gerade Aerosole aus einer unvollständigen Verbrennung fester Biomasse, abhängig von den Umgebungsbedingungen, erheblich verändern können. Neben diesen eher akademisch-wissenschaftlichen Herausforderungen weist der Alltag der Staubmessung im Labor, aber insbesondere auch im Feld zusätzliche – häufig nicht unerhebliche – Herausforderungen auf, die eine Vergleichbarkeit der Messwerte zwischen verschiedenen Projekten weiter erschweren. Insofern erscheint es als eine der wesentlichen Herausforderungen eines Begleitprogramms für Projekte zur Minderung von Staubemissionen diese Zielgröße so gut es möglich ist unter vergleichbaren, reproduzierbaren und allgemein anerkannten Methoden zu ermitteln – dies insbesondere auch in dem Kontext zunehmender europäischer Bemühungen, vereinheitlichte Messverfahren festzulegen.

Bioenergie ist der Allrounder unter den erneuerbaren Energien: Strom, Wärme, Mobilität oder ein Ausgleich für den fluktuierenden Sonnen- und Windstrom. Die Bioenergie hat damit auch eine tragende Funktion für das Gelingen der Energiewende. Biomasse trug im Jahr 2011 bereits zu 67 Prozent zur Endenergiebereitstellung aus erneuerbaren Energien bei, ihr Anteil an der Wärmeversorgung mit regenerativen Quellen lag sogar bei über 90 Prozent. Als ein Energieträger der Zukunft muss Bioenergie noch besser, noch effizienter, noch nachhaltiger werden. Wege dazu will seit dem Jahr 2009 das Förderprogramm „Energetische Biomassenutzung“ des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit aufzeigen und erforschen. Es geht darum, praxisnahe Technologien zu fördern und den Weg zur Marktreife zu unterstützen. Einblick in die 77 Vorhaben gab es auf der zweitägigen Statuskonferenz Anfang November in Berlin. Die Dokumentation dieser Veranstaltung mit mehr als 200 Teilnehmern halten Sie nun in den Händen.

Naturwissenschaft und Technik können die globalen Energieprobleme nicht vollständig lösen – aber sie können ihren Beitrag zur Lösung liefern. Regionale biogene Rest- und Abfallstoffe, die synthetisches Erdgas für die Kommune liefern; heimische Biorohstoffe, die einer konsequenten Kaskadennutzung aus stoffl icher und energetischer Nutzung unterworfen werden; Landschaftsbiomassen, die über Vergaser und Mikroturbinen zur dezentralen Stromund Wärmeerzeugung beitragen – das alles greift nicht nach den Sternen, sondern zeigt regionale Möglichkeiten zur nachhaltigen Energiebereitstellung auf. Neben Strom und Wärme ist auch Mobilität längst zu einem Grundbedürfnis geworden. Darüber hinaus wird durch die weltweit voranschreitende Urbanisierung, verbunden mit einer wachsenden örtlichen Trennung von Wohn- und Agrarregionen, auch der Warenverkehr zunehmend essentiell. Die Substitution fossiler Energieträger im Segment der Kraftstoffe ist daher eine wichtige Säule im Prozess hin zur nachhaltigen Energiewirtschaft. Angesichts der aktuellen Diskussionen um Landnutzungsänderungseffekte und Tank-Teller-Trog-Problematik kommt hier reststoffbasierten Biokraftstoffen eine besondere Bedeutung zu. Auch wenn neue Fördermethoden für fossile Energieträger derzeit weltweit zu einer Diversifi zierung führen – das Grundsatzproblem der Treibhausgasemissionen und anderer Klima- und Umwelteffekte bleibt natürlich bestehen. Daher stellten die Biokraftstoffprojekte bisher einen wichtigen Bestandteil im BMU-Förderprogramm „Energetische Biomassenutzung“ dar, und darum war es 2010 auch angeraten, sie in einer eigenen „Fokusgruppe Biokraftstoffe“ zu bündeln. Zukünftig sollen reststoff- und abfallbasierte Biokraftstoffprojekte außerhalb des Förderprogramms unterstützt werden. Es ist zu wünschen, dass dieses gesellschaftlich wie wirtschaftlich bedeutende Themenfeld auch weiterhin in der Forschungslandschaft der Bundesrepublik verankert bleibt.

Die Vergleichbarkeit von Messergebnissen ist für eine weitere Datenverarbeitung und den darauf aufbauenden Auswertungen unumgänglich. Hier machen jedoch eine Vielzahl von Messverfahren und -methoden sowie fehlende Angaben zu den Messbedingungen und der Messgenauigkeit einen Vergleich unterschiedlicher Datensätze nahezu unmöglich. Dabei kann bereits durch die Angabe einiger wesentlicher Analyse- und Prozessparameter eine projektübergreifende Auswertung erfolgen und ein erheblicher Wissensgewinn generiert werden. Besonders dann, wenn kostenintensive Messkampagnen nur im begrenzten Umfang durchführbar sind, verbessern sich durch weitere Messdaten aus anderen Studien die Sicherheit und damit die Aussagekraft der Ergebnisse bei gleichzeitig geringem Mehraufwand. Die folgenden Ausführungen zu verschiedenen Messgeräten und -methoden zur Bestimmung von Permanentgaskonzentrationen sowie von Teergehalten im Produktgas von Holzvergasungsanlagen erheben nicht den Anspruch auf Vollständigkeit. Dennoch soll die exemplarische Darstellung allgemeine Hinweise für den Umgang mit Messdaten geben und die Nutzer von Messdaten für mögliche Probleme sensibilisieren, um Fehler bei der Auswertung zu minimieren. Damit ergänzt das Handbuch „Produktgasmessmethoden – Biomassevergasung“ neben den Methodensammlungen „Biogas“ und „Feinstaub“ die Arbeiten rund um die Methodenharmonisierung im Förderprogramm „Energetische Biomassenutzung“. Großer Dank für die unermüdliche Unterstützung gilt allen Projektpartnern, den Stadtwerken Rosenheim, der Burkhardt GmbH, der Spanner Re² GmbH und dem Projektteam der Programmbegleitung des Förderprogramms „Energetische Biomassenutzung“.

Am 14. und 15.11.2013 fand die Jubiläums-Konferenz des Förderprogramms unter dem Motto „Fünf Jahre Förderprogramm „Energetische Biomassenutzung“ – Wege zur effizienten Bioenergie“ mit über 200 Teilnehmern aus Wissenschaft, Praxis und Politik in Leipzig statt. Auf der Jahreskonferenz zog das Förderprogramm Bilanz und Wissenschaftler sowie Anwender stellten effiziente und nachhaltige Lösungen im Bereich der Bioenergie vor. Ein Resümee der Veranstaltung liegt Ihnen mit dieser Festschrift vor. Im Fokus der Veranstaltung standen besonders Projekte, deren Forschung sich vor allem durch hohe (Klima-)Effizienz, hohe Verstromungswirkungsgrade bei gleichzeitiger Wärmenutzung, Erhöhung der Substratflexibilität oder auch die Anpassung und Regelbarkeit für eine bedarfsgerechte Stromerzeugung auszeichnen. Die Technologieentwicklung systematisch in den Blick genommen hat ein Workshop am Rande der Konferenz. Im Projekt „Meilensteine 2030 - Elemente und Meilensteine für die Entwicklung einer tragfähigen nachhaltigen Bioenergiestrategie“ analysieren die Wissenschaftler, je nach erwarteten Rahmenbedingungen und Lerneffekten, unterschiedliche Szenarien für das Jahr 2050, die sowohl die politischen Prioritäten als auch die Ressourcenverfügbarkeit und etwaige Auswirkungen der Nutzung berücksichtigen. Die hierbei verwendeten Technologiedaten und Ergebnisse werden in einem mehrstufigen Prozess mit Experten aus dem Förderprogramm, der Politik und Praxis diskutiert und abgeglichen. Die Zukunft der Bioenergie in Hinblick auf die aktuellen politischen und wissenschaftlichen Entwicklungen beleuchteten besonders Herr Dr. Dreher (ehemals BMU, jetzt BMWi) und der Generalsekretär des Sachverständigenrates für Umweltfragen Prof. Dr. Hey in Ihren Vorträgen. Sie betonen, dass der Ausbau der Bioenergie nicht durch Erhöhung der Anlagenzahl gewährleistet werden könne, sondern durch Qualität. Hey plädiert dabei für einen klugen Einsatz von Biomasse, der nur gelänge, wenn angepasste und erprobte Technologien auf dem Markt seien. Damit Bioenergie jedoch umweltverträglich und kostengünstig genutzt werden könne, ist noch einiges an Forschung und Entwicklung zu leisten, unterstreicht Herr Dr. Dreher. Und genau dieser Technologienentwicklung und -optimierung hat sich das Förderprogramm verschrieben. Die Besonderheit des Förderprogramms „Energetische Biomassenutzung“ liegt ganz klar darin, dass es das bisher wenig genutzte Potenzial der biogenen Reststoffe adressiert. Ob Reststoffe aufgrund ihrer ökologischen Vorteile und ihres Wertschöpfungspotenzials die Lösung für eine nachhaltige Bioenergienutzung sein könnten, wurde kontrovers auf der Podiumsdiskussion zur Konferenz „Bioenergie aus Reststoffen – Verheißung oder Schuss in den Ofen?“ diskutiert. Bei den betrachteten Reststoffen handelt es sich vor allem um Reststoffe aus dem häuslichen, gewerblichen und industriellen Bereich, um kommunalen Grünschnitt, Naturschutz- und Landschaftspflegematerialien. Die Podiumsdiskussion brachte nachdrücklich zum Ausdruck, dass geeignete Rahmenbedingungen für die Nutzung von Reststoffen gegeben sein müssen und ihre Erschließung „mit Augenmaß“ erfolgen müsse. Die Anwendungen verschiedener Bioenergietechnologien haben einen hohen Forschungs- und Entwicklungsstand erreicht und machen sich für die künftigen Herausforderungen einer nachhaltigen Energieversorgung zunehmend bereit. So kann man gespannt sein, was das Förderprogramm „Energetische Biomassenutzung“ in den nächsten Jahren an Erneuerungen in Richtung Klima-, Kosten- und Energieeffizienz auf den Weg bringt, um Biomasse künftig zielgerichtet und hochwertig zur Energieversorgung zu nutzen. Denn eins ist sicher, nur so kann die Bioenergie im Markt von morgen bestehen.

In einer weitgehend auf erneuerbaren Energien fußenden Energieversorgung in Deutschland muss Bioenergie künftig die Lücken füllen, die nicht aus anderen Quellen gespeist werden können – diese These hat die Diskussion um Bioenergie im beginnenden 21. Jahrhundert stark bestimmt (BARZANTNY et al., 2009; KIRCHNER & MATTHES, 2009; SaCHVERSTÄNDIGENRAT FÜR UMWELTFRAGEN, 2011; SCHLESINGER et al., 2010, 2011). Dabei gibt es sowohl starke Argumente für den flexiblen Einsatz im Strombereich als auch für ausgewählte Kraftstoffpfade (z. B. Schwerlastverkehr, Schifffahrt, Flugverkehr), während im Wärmebereich Bioenergie als gut durch alternative erneuerbare Versorgungskonzepte ersetzbar gilt. Jedoch hat sich auch gezeigt, dass Biomasse zwar regenerativ, jedoch für den konkreten Zeitraum und unter Nachhaltigkeitsaspekten nur begrenzt verfügbar ist. Künftig wird erwartet, dass der Bedarf an Nahrungs- und Futtermitteln wie auch für die stoffliche Nutzung steigt. Damit wird eine Priorisierung der Einsatzbereiche für den weiteren Ausbau zunehmend notwendig (BMVBS, 2010; THRÄN et al., 2011; KOALITIONSVERTRAG, 2013; MAJER et al., 2013). Es herrscht Einigkeit, dass Bioenergienutzung im Einklang mit den Zielen der nachhaltigen Entwicklung stehen muss und insbesondere gegenüber der Ernährungssicherung nachrangig ist, dass die Nutzung zunehmend an den Erfordernissen des Energiesystems ausgerichtet sein müssen und dass nur bei stetiger Weiterentwicklung der Technologien ein angemessener Beitrag der Bioenergie erreicht werden kann. Auch scheint es sinnvoll, dass man – vor dem Hintergrund der vielfältigen aktuellen Entwicklungen im Bereich der regenerativen, nicht-biogenen Energietechnologien und Energieträger – Bioenergiestrategien favorisiert, die geringe Pfadabhängigkeiten aufweisen und z. B. Technologiekonzepte berücksichtigen, die sowohl im Strom- / Wärme-Bereich als auch im Kraftstoffsektor genutzt werden können.

Beim 7. Fachgespräch „Partikelabscheider in häuslichen Feuerungen“ 2016 in Leipzig wurden interessante Neuerungen aus Forschung und Entwicklung sowie die wichtigsten Entwicklungen der Abscheiderhersteller selbst vorgestellt. Neben vielfältigen spannenden Entwicklungen, die nicht nur die Praxistauglichkeit betreffen, wurden auch einige neue Ansätze, wie zum Beispiel die Nutzung von Pellets als Staubfilter mit anschließender Verbrennung vorgestellt. Einleitend wurde die Bedeutung der Staub- und Rußpartikelemissionen für die Gesundheit sowie deren Ausbreitung in zwei Vorträgen nochmals verdeutlicht. Es wurde deutlich, dass es neben den seriennahen Produkten mit elektrostatischem Wirkprinzip auch zunehmend Entwicklungen im Bereich filternder Vorrichtungen bzw. im Bereich Katalyse und gekoppelter Emissionsminderung – Staub und gasförmige Luftschadstoffe – gibt. Am Vortag hatte bereits das Halbtages-Fachgespräch zu Staubmessverfahren an Kleinfeuerungsanlagen stattgefunden. Eine Reihe von Herstellerpräsentationen zu zählenden Partikelmessver- Partikelmessvera - n Partikelmessver fahren wurden eingeleitet durch drei grundlegende Fachvorträge zu den Möglichkeiten, Herausforderungen und Grenzen partikelzählender Verfahren. Mit dem nun vorliegenden Tagungsreader bieten wir Ihnen die Möglichkeit, die vorgetragenen Vorträge sowie die Abstracts noch einmal nachzuvollziehen.

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Im Vordergrund standen beim 8. Abscheider-Fachgespräch wie immer die kleinen häuslichen Anlagen. Wegen der bevorstehenden Änderungen bei den Umweltanforderungen sollte aber auch ein Ausblick für größere Anlagen (Größenklasse der TALuft) gegeben werden. Zu Beginn der Veranstaltung wurden die Rahmenbedingungen für Sekundärmaßnahmen diskutiert. So ging es zunächst um den Stand der Staubabscheidertechnik in Deutschland und entsprechende Fördermöglichkeiten. Es folgten Ausführungen zur Europäischen Luftreinhaltepolitik und lokale Vorgaben zu Holzfeuerungen. Es wurde deutlich, dass die bestehenden rechtlichen Möglichkeiten auf Ebene der Länder und Kommunen stärker genutzt und weiterentwickelt werden sollten, um emissionsarme Technologien zu befördern, und dass es für einen effektiven Gesundheitsschutz der Bevölkerung strengere europäische Luftqualitätsstandards geben sollte. Anschließend wurden Diskrepanzen zwischen Messergebnissen von Prüfständen und praxisnahen Messungen thematisiert und Möglichkeiten für realitätsnähere Geräteprüfungen aufgezeigt. Im Hersteller- und Entwicklerforum nutzten neun Firmenvertreter die Gelegenheit ihre Entwicklungen in Kurzvorträgen zu präsentieren und verdeutlichten, dass Staubabscheider mit ausgereiften technologischen Standards bereits seit mehreren Jahren auf dem Markt sind. Der Programmpunkt Neues aus der Forschung bot Einblick in die Entwicklung und Optimierung von elektrostatischen Partikelabscheidern mittels eines neuen CDF-basierten Modells, welches Entwicklungszeiten verkürzen könnte. Ein weiteres Thema war die Überwachung der Abscheideleistung durch die Aufzeichnung von Spannung und Stromstärke – ein Prinzip, dass zunächst eher auf größere Holzfeuerungsanlagen abzielt. Last but not least wurden die neuen Herausforderungen aus der Praxis für Anlagen > 1 MW beleuchtet. Dies sind zu erwartende strengere Emissionsgrenzwerte aus dem TA-Luft-Entwurf und folglich notwendige Nachrüstmaßnahmen. Die präsentierte Entwicklung eines katalytisch aktivierten Abscheiders könnte hier ein Lösungsansatz sein. Mit dem nun vorliegenden Tagungsreader bieten wir Ihnen die Möglichkeit, die Vorträge und Abstracts noch einmal nachzuvollziehen.

The side event “Thermally treated biofuels”, held on the 3rd of June 2015 within the 23rd European Biomass Conference 2015, gave a detailed overview to the concepts currently being developed and introduced. First experiences with combustion experiments of selected batches were also shown. The different lectures presented the state of the art as well as R&D results of process technologies like pyrolysis, torrefaction, hydrothermal-carbonisation. Also information on modelling, simulation and optimisation of an european-wide biomass logistics network were given. The side event was cl9osed by an insight into the Japanese wood market and research on torrefication as well as an open discussion with all the speakers. We are pleased to present you the digital conference proceeding with all the abstracts, presentations and profiles of our guests from the Netherlands, Japan, Austria and Germany.