Zahlenspiele

Seit Energie aus Biomasse im Aufwind ist, belebt das Wort Nutzungskonkurrenz auch unsere Branche. Unabwendbar wird der Anbau von Pflanzen zur Nahrungs- und Futtermittelverwendung schon sehr bald durch den steigenden Bedarf an Energiepflanzen zur Produktion von Biogas und Bioölen unter Druck geraten. Wobei für Biogas und Bioöl schon der nächste Nutzungskonflikt aufkommt. Welcher Produktionszweig soll denn wie viel Fläche bekommen? Womit unter anderem auch die Frage zusammenhängt, zu welchen Teilen dürfen sich denn die Sektoren Stromerzeugung, Verkehr und Gebäude künftig mit Biobeimischung grünstempeln?

Was häufig dabei vergessen wird: Der gesamte Pflanzenwuchs wird vom Sonnenlicht angetrieben. Nur ist die Natur ist ein sehr schlechter Kostverwerter. Setzt man für die Globalstrahlung auf die Horizontale 1000 kWh/(m² a) an, akkumulieren schnell wachsende Pflanzen davon unter guten Bedingungen 1 %. Selbst eine Verdopplung, wie sie durch Züchtung oder grüne Gentechnik und gute Wasser- und Nährstoffversorgung denkbar ist, würde den Kohl nicht wirklich fett machen. Zieht man den Ener­gieaufwand für Düngemittel, Bestellung, Ernte, Transport und Aufbereitung noch ab, schrumpft der Ertrag weiter. Zur Verstromung ohne Wärmenutzung weiter degradiert, bleibt von der Solarstrahlung bei heutigen Nutzungen am Ende nur noch eine Ausbeute im unteren einstelligen Promillebereich.Effizienz und Erneuerbare sind langfristig die sicheren Wege, unseren Energiebedarf nachhaltig zu decken. Bei begrenzten Ressourcen hängt der Erfolg allerdings sehr stark davon ab, wie wir sie einsetzen.

Betrachtet man Deutschlands komplette Fläche als zur Energiegewinnung nutzbaren Biofilm, müsste zur Komplettversorgung des heutigen Primäreenergieverbrauchs von 14,5 EJ (Exajoule) die Netto-Ertragsleistung bei über 11 kWh/(m² a) liegen. Bezogen auf die landwirtschaftlich genutzte Fläche wären es über 21 kWh/(m² a), bezogen auf den zur energetischen Nutzung tatsächlich abzweigbaren Flächenanteil (3,6 Mio. Hektar, 10 % der Fläche Deutschlands) wären 110 kWh/(m² a) erforderlich. Ergo: Selbst wenn man alle denkbaren Ertragssteigerungen annimmt, auf dem heutigen Verbrauchsniveau kann eigene Biomasse nur einen kleinen (aber sehr wichtigen) Teil beitragen.

Steigerung der Energieeffizienz und Nutzung erneuerbarer Energien, das sind die aus heutiger Sicht einzigen zielführenden Wege in die Zukunft. Teure Umwege, wie die CO₂-Abscheidung aus fossil befeuerten Kraftwerken, sind bestenfalls geeignet, zum Tode verurteilte Wertschöpfungsketten zwangsweise zu ernähren. Das Paradoxe ist, wir haben längst die Technik zur Verfügung, um unser System nachhaltig umzustellen. Wegen der noch hohen Kosten ist die Photovoltaik eines der umstrittensten, deswegen aber ein guter Prüfstein.

Gerade wurde östlich von Leipzig mit dem Bau der weltweit größten Photovoltaikanlage begonnen. Bis 2009 werden dort 550000 Dünnschichtmodule mit einer Modulfläche von 400000 m² zu einem 40-MW_p-Solarkraftwerk verschaltet. Die prognostizierte Ernte beträgt 40 Mio. kWh_el/a. Bezieht man sie auf die Grundfläche der Anlage von 220 ha, ergibt sich eine Ernte von 18 kWh_el/(m² a). Umgerechnet mit dem deutschen Strommix (Faktor 2,65) ergibt sich ein Primärenergieäquivalent von 48 kWh pro Quadratmeter Agrarfläche. Eine PV-Anlage kann also deutlich mehr auf der gleichen Fläche leisten, als dies Energiepflanzen vermögen, die allerdings durch die zeitversetzte Nutzung einen anderen großen Vorteil haben.

Bleibt das leidige Thema Geld. In den letzten Wochen ging die Kostenschere weit auseinander. Während die einen meldeten, dass Solarstrom ab 2010 nur noch so viel wie Strom aus Braunkohle kostet, alarmierten andere die Verbraucher, dass sich die Förderkosten über das EEG für PV-Strom bis zum gleichen Zeitpunkt auf 77 Mrd. Euro summieren könnten. Vermutlich werden beide nicht Recht behalten. Aber 77 Mrd. ist doch einmal ein Wort. Die 40-MW_p-Anlage bei Leipzig ist mit einer Investitionssumme von 130 Mio. angegeben, für 77 Mrd. Euro könnte man 600 Stück bauen und 6 Mio. Haushalte mit Strom versorgen. Die Anlagen würden zusammen 24 TWh_el/a bereitstellen. Rund 5 % des deutschen Stromverbrauchs auf 0,4 % der Fläche bzw. auf weniger als 10 % der heutigen Raps-Anbaufläche – das verdeutlicht das Ausbaupotenzial. Die CO₂-Einsparung beliefe sich auf 15 Mio. t/a, externe Kosten von 1 Mrd. Euro/a würden vermeiden (bei 70 Euro/t_CO2). Bedenkt man, dass ein derartiges Ausbauprogramm die Preise für PV-Anlagen bei richtiger Steuerung deutlich verringern kann und gleichzeitig die Kosten konventionell erzeugten Stroms zwangsweise steigen, wäre PV-Strom schon in absehbarer Zeit sehr günstig.

Ihr

Jochen Vorländer, Chefredakteur TGA Fachplaner