Wärme aus Biomasse – Perspektiven für die Wärmewende

Gastautor Portrait

Prof. Dr. ing. Daniela Thrän

Deutsches Biomasseforschungszentrum

Daniela Thrän studierte Technischer Umweltschutz an der Universität Berlin und promovierte an der Bauhaus Universität Weimar. Nach Forschungstätigkeiten am IER Stuttgart leitet sie seit 2003 den Bereich Bioenergiesysteme am Deutschen Biomasseforschungszentrum (DBFZ) Im Jahr 2010 übernahm sie zudem die Leitung des Departments Bioenergie am Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ) in Leipzig. Mit ihrem Team aus ca. 50 Wissenschaftler/innen werden nationale und internationale Forschungsprojekte im Bereich Biomassepotenziale, energetische Biomassenutzung und -bewertung, Standardisierung biogener Festbrennstoffe, Stoffstromanalysen sowie Nachhaltigkeitsfragen koordiniert und bearbeitet.

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20. Januar 2016
Wärmewende

Wärme aus Biomasse ist weltweit der bedeutendste erneuerbare Energieträger und hat auch in Deutschland eine lange Tradition. 12,2 % der Wärme wurden 2014 in Deutschland aus Biomasse gewonnen, mit dem Brennstoff Holz als dem wichtigsten Energieträger. Und – anders als im Stromsektor – ist die Wärmebereitstellung aus Biomasse auf dem Markt in vielen Fällen konkurrenzfähig mit fossilen Alternativen. Entsprechend hat die Wärmeerzeugung aus Biomasse zwischen 2007 und 2013 infolge hoher Öl- und Gaspreise stark zugenommen.

Gegenwärtig wird sie in ca. 0,7 bis 0,9 Mio. Kesseln und rund 10 Mio. Einzelraumfeuerungen bereitgestellt. Hinter diesen Zahlen verbirgt sich ein weites Spektrum: von Holzöfen für Einzelraumversorgungen über Holzpellet-Kleinanlagen für Niedrigenergiehäuser und Heizkessel für Mehrfamilienhäuser, Schulen, Krankenhäusern und Industriebetrieben bis hin zu Nahwärmenetzen mit Heizwerken oder kombinierter Kraft-Wärme-Kopplung, die mit Holzhackschnitzeln aber auch mit Biogas oder Biomethan betrieben werden. Der Energieträger stammt hauptsächlich aus dem Wald. Hier hat die Nachfrage nach Holz Einkommen in den Forstbetrieben generiert und die Möglichkeiten zum Forstmanagement erhöht. Gleichzeitig ist deutlich, dass eine weitere Erhöhung der Holznutzung in einigen Regionen zu Problemen mit einer nachhaltigen Waldbewirtschaftung führen würde.

Wärme aus Biomasse

Wärme aus Biomasse tendenziell nicht mehr, sondern besser

Für die Wärmewende bieten die verfügbaren Bioenergietechnologien gute Ausgangsbedingungen: Der Klimaschutzbeitrag der Wärmebereitstellung aus Biomasse ist beträchtlich. Zudem wurden in den letzten Jahren mit steigenden Grenzwerten der Kleineuerungsanlagenverordnung Anforderungen an eine staubarme, vollständige Verbrennung realisiert, wie Luftstufung in den Feuerungen, verbesserte Kesselauslegungsverfahren und Regelalgorithmen und angepasste Abgasreinigung.
Allerdings besteht – nicht nur wegen der begrenzten Ressourcen – auch technisch weiterer Anpassungsbedarf: Zunehmend setzt sich auf allen Entscheidungsebenen das Verständnis durch, die Energiewende im Wärmemarkt nur in Verbindung mit der Senkung des Gebäudewärmebedarfs zu betrachten. Die Rolle der Bioenergie im Wärmemarkt wird sich vor dem Hintergrund dieser Entwicklungen deutlich verändern: die Bereitstellung von Wärme für kleinere Einheiten und  die flexible  Unterstützung anderer erneuerbarer Energiequellen sind die zukünftigen Versorgungsbeiträge für Bioenergie, die vom Energiesystem nachgefragt werden dürften. Man kann erwarten, dass z.B. zukünftig in gut gedämmten Häusern  Wärmepumpen und solarthermische Anlagen an Bedeutung gewinnen und Pellet- oder Scheitholzkaminöfen mit Wassertaschen zur Einbindung ins zentrale Heizsystem dort lediglich zur Absicherung von Versorgungslücken (z.B. extrem kalter Wintertage) dienen. Auch könnten heutige Holzkessel auch durch  Wärme-Kraft-Kopplung mit möglichst hoher elektrischer Effizienz ersetzt werden, die so flexibel betreibbar ist, dass die Anlage neben der Deckung des Restwärmebedarfs auch maßgeblich zur Stromversorgungsstabilität beitragen kann. „Nicht mehr, sondern besser“ könnte damit die Devise für Biowärme in der Wärmewende lauten.

Bei allen Veränderungen wird es aber auch in Zukunft „die“ Bioenergielösung im Wärmemarkt nicht geben, sondern es werden jeweils Lösungen für die konkrete Versorgungsfrage zu finden sein. Kleine, schnell und sicher regelbare Anlagen, die ein möglichst weites Brennstoffspektrum einsetzen können, sind die Voraussetzung, Biomasse zielgerichtet in eine zunehmend auf allen erneuerbaren Energien basierende Wärmeversorgung zu integrieren und die Bioenergieträger effizienter und effektiver zu nutzen.
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Zur Person: Ko-Autor dieses Beitrages ist Dr. Volker Lenz.Dr. Volker Lenz, Wärme aus Biomasse
Volker Lenz studierte Luft- und Raumfahrttechnik und ergänzte das Diplom durch ein Aufbaustudium Energiewirtschaft. Seit mehr als zehn Jahren beschäftigt er sich in Leipzig mit Bio-Energie-Systemen, seit 2009 als Bereichsleiter für chemische Konversion im Deutschen Biomasseforschungszentrum. Volker Lenz promovierte 2007 über die  „Feinstaubminderung im Betrieb von Scheitholzkaminöfen unter Berücksichtigung der toxikologischen Relevanz“ .

 

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  1. Windmüller

    vor 3 Jahren

    Passt ja zum Thema .Habe gerade den Holzvergaser mit Scheiten gefüttert. Was im Beitrag schon angeschnitten wurde, sehe ich genauso. Erst müssen Gebäude gedämmt werden, dann kann man daran gehen, mit Holz zu heizen. Ansonsten kann ich ganz Deutschland entwalden, und habe trotzdem kaum etwas erreicht. Wichtig ist aus meiner Sicht, stärker Restholz oder Umtriebsholz zu nutzen. Ich heize zum Beispiel seit Jahren mit Weidenholz. Ich wohne in einer Gegend mit vielen Kopfweiden. da sind die Bauern froh, wenn ihnen jemand die Weiden scheitelt. Und ich heize zum Nulltarif. Weide hat zwar keinen großen Heizwert, da ich aber eh in einem gedämmten Haus wohne, ergänzt sich das prima. Problematisch sehe ich den Einsatz von Holzheizungen in gut gedämmten Neubauten. Da der Wärmebedarf sehr niedrig ist, reicht eine sehr kleine Pelletheizung. Diese schlägt aber vom Preis auch sehr kräftig zu Buche. Interessanter ist da der Einsatz einer größreren Pelletheizung in einem Mehrfamilienhaus. Aber wie auch immer- es ist und bleibt ein schönes Thema.

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