Biomasse kann fossile Rohstoffe ersetzen, Energie liefern und Kohlenstoff speichern. Gleichzeitig sind Holz, Energiepflanzen, Reststoffe und biogene Abfälle nur begrenzt verfügbar. Wo sie künftig den größten Nutzen bringen, hat das Deutsche Biomasseforschungszentrum (DBFZ) gemeinsam mit dem Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ) im Projekt SoBio2 untersucht. In dem Vorhaben „Szenarien zum optimalen Einsatz von Biomasse in der Bioökonomie bis 2050“ modellierten die Forschenden, wie begrenzt verfügbare Biomasse in Deutschland möglichst kosteneffizient eingesetzt werden kann. Betrachtet wurden die Bereiche Energie, Chemie, Torfersatz und Holzbau. Zudem wurde die Option zur Erzeugung von Negativemissionen. Gemeint ist die dauerhafte Entnahme von CO₂ aus dem Kohlenstoffkreislauf, etwa durch Abscheidung und Speicherung biogener CO₂-Ströme. 

Biomasse dort nutzen, wo Alternativen teuer sind

Das zentrale Ergebnis der Studie ist, dass Biomasse vor allem dort sinnvoll eingesetzt wird, wo nicht-biogene Alternativen besonders teuer oder schwer verfügbar sind. Dazu zählen etwa der Flug- und Schiffsverkehr, Hochtemperaturanwendungen in der Industrie, flexible Stromerzeugung mit Biogas sowie in der chemischen Industrie. Biomasse kann dort helfen, fossile Rohstoffe zu ersetzen und somit zur Defossilisierung beizutragen.

Für den Verkehrssektor nennt das Projekt unter anderem HEFA-Kraftstoffe aus Rest- und Abfallölen für den Flugverkehr sowie biogenes Flüssigerdgas, häufig Bio-LNG genannt, für die Schifffahrt. In der Industrie kann Wärme aus Biomasse eine Rolle spielen, teils kombiniert mit der Abscheidung und Speicherung von CO₂. Im Stromsystem kann Biogas flexibel dann eingesetzt werden, wenn Wind- und Solarstrom nicht ausreichend verfügbar sind. Für die organische Chemie sieht die Studie vor allem Methanol aus lignozellulosehaltiger Biomasse und Ethanol aus Zuckerrüben als wichtige Zwischenprodukte. Zu lignozellulosehaltigen Rohstoffen gehören etwa Holz und Stroh. Aus Methanol und Ethanol können anschließend Olefine und Aromaten entstehen. Diese Grundchemikalien werden für viele chemische Produkte benötigt. Im Bausektor fällt die Einordnung differenzierter aus. Holz kann langfristig Kohlenstoff speichern und damit zur Minderung von Treibhausgasen beitragen. Deutlich mehr Holz würde im Holzbau unter den angenommenen Rahmenbedingungen aber nur eingesetzt, wenn zusätzliche Holzpotenziale erschlossen oder mehr Holz importiert wird. Auch verbindliche Holzbauquoten könnten den Einsatz erhöhen. Andernfalls bleibt ein großer Teil des verfügbaren Holzes in anderen Anwendungen kosteneffizienter eingesetzt. Beim Torfersatz ist der Bedarf im Vergleich zu den anderen betrachteten Sektoren gering. Die Modellierung zeigt aber, dass dieser Bedarf in vielen Szenarien biogen, etwa auf Basis von Holzfasern oder Torfmoos, gedeckt werden kann.  

Klimaschutz ist nicht automatisch nachhaltig

Zugleich werden die Grenzen der Modellierung betont. Das Projekt bewertet Biomasse vor allem unter Kosten- und Klimaschutzkriterien. Bei der Projektpräsentation wurde deshalb hervorgehoben, dass Klimaschutz nicht automatisch umfassende Nachhaltigkeit bedeutet. Biodiversität, Flächennutzung, Umweltwirkungen und Nutzungskonkurrenzen müssen berücksichtigt werden. Damit liefert SoBio2 keine einfache Rangliste guter und schlechter Biomasseanwendungen. Vielmehr zeigt das Projekt, dass begrenzte biogene Ressourcen künftig gezielt dort eingesetzt werden sollten, wo sie gegenüber erneuerbaren oder nicht-biogenen Alternativen den größten Systemnutzen haben. Der Abschlussbericht ist als DBFZ Report Nr. 56 frei zugänglich.

mw