Bioenergie – das Multitalent mit den vielen verschiedenen Konversionspfaden und Nutzungsmöglichkeiten aus den vielfältigen nachwachsenden Rohstoffen! Wird ihre Rolle im Energiesystem angemessen gewürdigt? Werden ihre Funktion und ihre besonderen Potenziale im Systemzusammenhang realistisch dargestellt und analysiert? Welche Kenngrößen sind zur Abbildung des hochgradig diversen Bioenergieanlagenparks von relevanter Bedeutung für die Systemanalyse? Dies ist ein Ausschnitt der zentralen Fragen, mit denen sich dieses Handbuch aus methodischer Sicht beschäftigt. Im Rahmen des vom BMWi im Programm „Energetische Biomassenutzung“ geförderten Projektes „OptiSys“ (FKZ 03KB129) haben sich die Projektpartner deshalb mit der Frage beschäftigt, wie die Bioenergie im großen Zusammenhang des Energiesystems adäquat beschrieben werden kann bzw. sollte. Im Projekt wurde dazu am Beispiel des Biogas-Sektors in Deutschland untersucht, wie sich die zentralen technischen, ökonomischen und ökologischen Eigenschaften von Biogasanlagen in Anlagenparks und im Energiesystem sinnvoll systematisieren und typisieren las-sen. Darüber hinaus wurde die Einflussstärke der so strukturierten Anlagenparameter auf die Ergebnisse der Modellierung des Energieversorgungssystem Deutschland erarbeitet, um die Relevanz einzelner Parameter herauszuarbeiten und darzustellen. Im Modell wurden sowohl der Strom- und Wärmemarkt als auch der Transportsektor berücksichtigt, wenngleich nicht im identischen Detailierungsgrad. Im Ergebnis halten Sie nun ein Methodenhandbuch in den Händen, aus dem sowohl erfahrene Energiesystemmodellierende als auch Neulinge fundiert und umfangreich in Erfahrung bringen können, wie die Bioenergie im Energiesystemzusammenhang modelliert und analysiert werden kann bzw. sollte. Vom Leser wird dabei kein Expertenwissen zur Bioenergie vorausgesetzt, vielmehr reduziert das Methodenhandbuch das Fachwissen der Biogastechnik auf wenige für die Systemmodellierung relevante Aspekte. Dieses Handbuch soll den Nutzer unterstützen eine bewusste Technologie- und Parameterauswahl für den verwendeten Systemkontext zu treffen und diese auch entsprechend zu kommunizieren. Im Methodenhandbuch werden zum einen allgemein übertragbare Erkenntnisse und Methoden für die Modellierung der Bioenergie formuliert (Teil I) und zum anderen die spezifischen Annahmen aus dem Projekt „OptiSys“ transparent dargestellt (Teil II). Die Verfassenden dieses Methodenhandbuches erheben damit keinen Anspruch auf eine voll-ständige Darstellung aller Facetten der Bioenergie oder auf eine Allgemeingültigkeit der Aussagen zur modelltechnischen Abbildung. Vielmehr geht es um Anregungen, Impulse und Reflexionen bezogen auf das komplexe Themenfeld Bioenergienutzung als Bestandteil der Energiewende. Durch die adäquate Berücksichtigung der Bioenergie sollen die Ergebnisse zukünftiger Systemanalysen belastbarer und die Qualität erhöht werden. Das vorliegende Methodenhandbuch will die im Projekt gewonnenen Erfahrungsschätzen teilen. Ein Beitrag dazu ist sicherlich auch der in Teil II bereitgestellte umfangreiche Datensatz zu den technischen und ökonomischen Parametern der untersuchten Biogaskonzepte.

Mehr als die Hälfte der erneuerbaren Energie in Deutschland stammt aus Biomasse. Im Stromsektor ist ihr Anteil mit etwa 18 % (2019) deutlich geringer als im Wärme- oder Verkehrssektor. Aufgrund ihrer Speicherbarkeit und Flexibilität kann sie hier jedoch in besonderem Maße zum Ausgleich der fluktuierenden Stromerzeugung aus Wind und Sonne und damit zur Versorgungssicherheit beitragen. Vor dem Hintergrund eines weiteren Ausbaus von Wind- und Solarenergie sowie des Kohleausstiegs wird die flexible Bereitstellung von Bioenergie zur Stabilisierung der Strom- und Wärmeversorgung mittelfristig potenziell weiter an Bedeutung gewinnen.

Mit der geplanten Novellierung im Sommer 2014 läuft die Politik Gefahr, den moderaten Ausbau der Stromerzeugung aus Biomasse weitgehend zu beenden. Für die in den letzten Jahren so erfolgreich etablierten Technologielinien besteht das Risiko eines kompletten Ausbau- und damit auch Entwicklungsstopps. Für den bereits existierenden umfangreichen Anlagenbestand zeigt der aktuelle Entwurf keine Perspektive auf und setzt die bisher geleistete Entwicklung aufs Spiel. Auf diesen Sachverhalt wurde bereits von 65 Forschungsnehmern des Förderprogrammes Energetische Biomassenutzung des BMUB hingewiesen. Das vorliegende Hintergrundpapier spricht die Schwachpunkte der geplanten Novellierung an, skizziert deren Auswirkungen und gibt Empfehlungen zur Anpassung der gegenwärtig vorliegenden Vorschläge.

Die folgenden Abschnitte beschäftigen sich im Detail mit der Funktionsweise der THG-Quote und den möglichen Konsequenzen der diskutierten Vorschläge sowie deren Einordnung in Bezug auf die deutschen Klimaschutzziele.

Das vorliegende Hintergrundpapier zeigt die voraussichtliche Entwicklung des Biomasse-Anlagenbestandes sowohl auf Bundesebene als auch auf Ebene der Bundesländer auf. Dafür wurde angenommen, dass der jährliche Ausbaupfad, entgegen dem derzeitigen Trend, von 100 MWel/a ausgeschöpft wird. Auf Ebene der Bundesländer wurde der Ausbaupfad nicht berücksichtigt, da die regionale Verteilung derzeit nicht abgeschätzt werden kann.

Infolge gestiegener Agrarpreise ist kurz- und mittelfristig mit einem Rückgang der Biogaserzeugung zu rechnen, da Biogassubstrate zurzeit verstärkt als Futtermittel nachgefragt bzw. Flächen zur Erzeugung von Futter- und Nahrungsmitteln umgewidmet werden. Um diesen Rückgang zumindest teilweise auszugleichen und den Vorrang der Ernährungssicherheit auch längerfristig zu gewährleisten, sollte Biogas verstärkt aus biogenen Abfällen bzw. Nebenprodukten sowie aus Anbaubiomasse erzeugt werden, die nicht in Konkurrenz zur Erzeugung von Nahrungs- und Futtermitteln steht. Um den Beitrag von Biogas zur Energieversorgungssicherheit zu sichern, wird ein Sofortprogramm zur Mobilisierung biogenen Nebenprodukten, Abfällen und Anbaubiomasse ohne zusätzlichen Flächenbedarf im Umfang von 30 TWh empfohlen. Dies kann zeitnah durch geeignete Anreize im EEG umgesetzt werden. Daneben sollte im Hinblick auf die wichtige Rolle von Gas für eine bedarfsgerechte Stromerzeugung die Flexibilisierung von Biogasanlagen durch höhere Anreize und verschärfte Flexibilitätsanforderungen im EEG beschleunigt werden. Eine weitergehende Ausweitung der Biogaserzeugung ist kurzfristig nur durch starke Einschränkungen von Nachhaltigkeitsanforderungen und noch höheren staatlichen Anreizen möglich, was nicht im Verhältnis zu den dadurch realisierbaren Biogasmengen steht.

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.