Dossier
Neue Technologien zur Energiegewinnung
Nach dem prognostizierten Ende des Erdöl-Zeitalters noch in diesem Jahrhundert drängen fast täglich Meldungen über neue Ansätze alternativer Technologien zur Energiegewinnung an die Öffentlichkeit. Weltweit wird an der industriellen Umsetzung innovativer Konzepte zu erneuerbaren Energien gearbeitet, die eine Sicherung des weltweiten Energiebedarfs angesichts hoher Ölpreise, wachsender Energiebedürfnisse bei gleichzeitig sinkenden Reserven gewährleisten sowie eine Bremsung des Klimawandels beschleunigen soll. Die Biotechnologie ist dabei ein Weg, zur Entwicklung optimierter Verfahren der Gewinnung von Biokraftstoffen beizutragen.
Bedeutung von Biokraftstoffen für den Klimaschutz
Angesichts weltweit sinkender Reserven und der bestehenden großen Abhängigkeit von Öl-Importen, gewinnt der Einsatz alternativer Treibstoffe vor allem im Bereich Verkehr eine immense Bedeutung. Zudem werden Analysten nicht müde, das enorme Potential nachwachsender Rohstoffe zur Erreichung der Klimaschutzziele zu betonen. Deutschland hat sich im Rahmen des Kyoto-Protokolls und innerhalb der EU zu einer Reduktion der Treibhausgas-Emission bis zum Jahr 2008-2012 um 21% gegenüber 1990 verpflichtet. Die durch die Verbrennung fossiler Rohstoffe verursachte schlagartige Freisetzung gewaltiger Mengen an CO2, die dem Kohlenstoffkreislauf über Millionen von Jahren entzogen wurde, gilt als einer der Hauptverursacher der Klimaerwärmung. Der Vorteil nachwachsender Rohstoffe wird vor allem darin gesehen, dass die genutzte Biomasse in den heutigen Kohlenstoffkreislauf eingebunden und dementsprechend prinzipiell CO2 neutral ist, d.h. es wird bei der Verbrennung immer nur soviel CO2 freigesetzt wie die Pflanze zuvor für ihr Wachstum gebunden hat. Damit ist der CO2-Kreislauf geschlossen.
CO2-Reduktion durch erneuerbare Energien im "Leitszenario 2006" (Nitsch, 2006)Quelle: Nitsch, 2007
CO2-Reduktion durch erneuerbare Energien (EE) im "Leitszenario 2006" (Nitsch 2007). Mit dem Ausbau der EE würden sich bis zum Jahr 2050 370 Mio Tonnen CO2 einsparen lassen Quelle: IFEU, 2007
Somit könnten durch erneuerbare Energien massive Senkungen des CO2-Ausstoßes bewirkt werden. Insgesamt 20% der 837 Mio Tonnen (t) CO2-Emissionen in Deutschland stammten 2005 aus dem Verkehrssektor (Umweltbundesamt, 2007). Durch erneuerbare Energien und Verbesserungen bei der Energieeffizienz konnten 2005 ca. 82 Mio t CO2 eingespart werden, davon 7 Mio t durch den Einsatz von Biokraftstoffen (Nitsch, 2007). Gleichzeitig plant die EU den Anteil an erneuerbaren Energien am Primärenergieeinsatz bis zum Jahre 2020 auf 20% zu erhöhen. In Deutschland betrug dieser Anteil 2006 nach Angaben des Bundesumweltministeriums (BMU) gerade 5,3%. In einer Erklärung der Bundesregierung vom April 2007 heißt es konkret, dass erneuerbare Energien bis 2020 einen Anteil von 14% bei der Erzeugung von Wärme, 17% bei Kraftstoffen und 27% bei Strom erlangen sollen. Um diese Ziele erreichen zu können, wird der Biomasseeinsatz, der innerhalb der erneuerbaren Energien bereits jetzt mit 70% (BMU, 2007) den höchsten Anteil hat, noch weiter anwachsen.
Biokraftstoffe der ersten Generation mit schlechter Umweltbilanz
Dass Biokraftstoffe der ersten Generation dabei eine zu früh gefeierte Lösung für eine anvisierte CO2-Einsparung sind, kritisierten britische Wissenschaftler unlängst in einer Studie im Fachmagazin Science. Sie hatten die CO2-Einsparung von derzeitigen Biokraftstoffen mit der Kohlenstoffdioxidaufnahme von Wäldern über einen Zeitraum von 30 Jahren verglichen. Nach Einschätzung der Autoren werden erst nach diesem Zeitraum neue, kohlendioxidfreie Technologien verfügbar seien. Das Ergebnis dieser Ökobilanz ergab, dass eine Aufforstung von Wäldern in dieser Zeit bis zu neunmal so viel CO2 speichern würde wie durch die Nutzung einer gleichen Fläche für Biokraftstoffe vermieden werden könnte. Vor allem die mangelnde Nachhaltigkeit der Holznutzung stellte sich als Nachteil der Biokraftstoffe heraus. Laut einer schweizer Studie der Eidgenössischen Materialprüfungs- und Versuchsanstalt (EMPA) lassen sich die Umweltbelastungen der Biotreibstoffe im Gegensatz zu den fossilen Treibstoffen durch gezielte Maßnahmen verringern. Vor allem die Verbesserung bestehender und die Entwicklung neuer Herstellungsverfahren sollen dabei zu besseren Ökobilanzen führen. Laut dieser Studie emittieren Biotreibstoffe zwar weniger Treibhausgase, allerdings verursacht die landwirtschafliche Vorkette, also Anbau, der Gebrauch landwirtschaftlicher Nutzfahrzeuge, Brandrodungen und eine Verlustrechnung durch niedrige Ernteerträge große Mengen an CO2 und weiterer Treibhausgase und Schadstoffe, beispielsweise Stickoxide (NOx) oder Lachgas (N2O).
