Am 15.Mai 2012 fand in Leipzig der 7. Em-Power-Anwenderkurs mit dem Thema “Bioenergie” statt, ich durfte dort mit einem Vortrag zum Thema Umweltwirkungen teilnehmen. An dieser Stelle möchte ich mich nochmals bei den Veranstaltern sowie allen weiteren Teilnehmern für das Interesse und die regen Diskussionen bedanken.

1. Lupulo
Beratung für erneuerbare Energien
und fairen Wissenstransfer
Sebastian Brauer
Umweltwirkungen bei der
Bioenergienutzung
EmPower Anwenderkurs „Bioenergie“
Leipzig, 15. Mai 2012

2. Inhalt
Einführung
Quantifizierte Umweltwirkungen – Ökobilanzen
Methodik
Einige Beispielergebnisse
Schlussfolgerungen
Nicht quantifizierte Umweltwirkungen
Warum wesentlich?
Einige Beispiele
Schlussfolgerungen
Zusammenfassung und Schlussfolgerungen
2

3. Über mich
Studium an der TU Bergakademie Freiberg, Ökologische
Produktentwicklung (Umweltengineering)
seit dem Studium Beschäftigung mit erneuerbaren
Energien, speziell Biomassenutzung
DBFZ (Prozesssimulation, Biokraftstoffe)
German ProfEC GmbH (internationale Dienstleistungen
zu nachhaltiger Energiegewinnung), Projektarbeit in
Honduras
seit 2009 freiberuflich tätig (Projektplanung, Recherche
und Gutachten, Informationsarbeit,
Gebäudeenergieberatung)
3

4. Einführung – Warum Bioenergie?
Neuorientierung bei der Energiebereitstellung
notwendig aus zwei Hauptgründen
Zunehmende Knappheit Endliche vertretbare Menge an
endlicher Ressourcen, Klimagasen, um Klimawandel
insbesondere Erdöl kontrollierbar zu halten
„Peak Oil“ „Globale Erwärmung“
+
zusätzlich zu beiden Aspekten müssen möglichst alle
weiteren Umweltwirkungen betrachtet werden
Bildquellen: www.ammocity.com, www.luftwaermepumpe.eu 4

5. Einführung - Problemstellung
Wunsch:
Erfassung aller wesentlichen Umweltwirkungen in
übersichtlicher Form als Auswahlkriterium
Problematik:
bei Biomasse Verknüpfung von Technologie mit Land-/
Forstwirtschaft, komplex und fehleranfällig
manche Umweltwirkungen sind schwer oder nicht
quantifizierbar im Rahmen einer Ökobilanz
Ergebnisse abhängig von Systemgrenzen und
Fragestellung, nicht immer vergleichbar
einige Umweltwirkungen nur indirekt wirksam
5

6. Inhalt
Einführung
Quantifizierte Umweltwirkungen – Ökobilanzen
Methodik
Einige Beispielergebnisse
Schlussfolgerungen
Nicht quantifizierte Umweltwirkungen
Warum wesentlich?
Einige Beispiele
Schlussfolgerungen
Zusammenfassung und Schlussfolgerungen
6

7. Ökobilanzierung - Methodik
Ziel: Analyse der Umweltwirkungen eines Produkts
entlang des gesamten Lebenswegs (DIN ISO 14040)
Schritte:
Sachbilanz ( Stoff- und Energieströme innerhalb
Systemgrenzen)
Zuordnung zu Umweltwirkungskategorien
Interpretation Bildquelle: http://www.ibp.fraunhofer.de 7

8. Ökobilanz - Wirkungskategorien
Oft reduziert auf die ersten beiden Wirkungen:
Quelle: IFEU/Rettenmaier 2011 8

9. Ökobilanz: THG Wärme, Mobilität
9
Quelle: WBGU, Bioenergie und nachhaltige Landnutzung, 2009

10. Ökobilanz: THG Elektrizität
10
Quelle: WBGU, Bioenergie und nachhaltige Landnutzung, 2009

11. Ökobilanz - Weitere Wirkungen
Zusammenstellung
für Biokraftstoffe
Ohne
negative Werte
Landnutzungsänderung! bedeuten Vorteil
gegenüber fossilen
Kraftstoffen
viele Probleme
resultierend bzw.
entsprechend
konventioneller
Landwirtschaft
Quelle: IFEU, Reinhardt, Ökobilanzen Biokraftstoffe, 2003 11

12. Ökobilanz - Weitere Wirkungen
Zusammenstellung
für Strom aus
Biogas (Anbau-
Biomasse)
negative Werte
bedeuten Vorteil
gegenüber fossilen
Kraftstoffen
vergleichbar mit
Grafik zu
Biokraftstoffen
Quelle: IFEU2008/Rettenmaier 2011 12

13. Ökobilanzierung - Schlussfolgerungen
Bioenergieanwendungen weisen ökologische Vor- und
Nachteile auf
gemeinsame Vorteile sind: Klimagaseinsparungen
(möglicherweise Umkehrung infolge von
Landnutzungsänderungen), Einsparung endlicher
Ressourcen
Nachteile sind in Zusammenhang mit den Anbau zu
sehen und vergleichbar mit denen aus intensiver
Landwirtschaft
Verbesserungspotenzial liegt in der Nutzung von land-
und forstwirtschaftlichen Reststoffen (begrenzt) sowie
anderen Landwirtschaftsformen (ökologischer
Landbau)
13

14. Inhalt
Einführung
Quantifizierte Umweltwirkungen – Ökobilanzen
Methodik
Einige Beispielergebnisse
Schlussfolgerungen
Nicht quantifizierte Umweltwirkungen
Warum wesentlich?
Einige Beispiele
Schlussfolgerungen
Zusammenfassung und Schlussfolgerungen
14

15. Nicht quantifizierte Umweltwirkungen
Nicht quantifiziert heißt nicht: unwesentlich!
Beispiel für zunehmende Quantifizierung:
Berücksichtigung von Landnutzungsänderungen in
Ökobilanzierungen (direkt und indirekt)
Beispiele:
Veränderung des Bodenhaushalts (Humusgehalt)
Beeinflussung der Biodiversität
Verminderung von Gefährdungen (Öltanker)
(Weiterhin)
Reststoffnutzung = Abfallvermeidung
Relokalisierung = regionale Verantwortung 15

16. Humusabbau - Einführung
Messgröße
Humusgehalt, berechenbar aus organischem
Kohlenstoffgehalt
Grünland: 8 – 10 Prozent in oberen 10 cm
→ Ackerland (typisch): 1 – 2 Prozent in der Krume
Schwer quantifizierbar, da abhängig von vielen
Faktoren, fruchtfolgenabhängig
Ursachen für Abbau
Umbruch von Wald und Dauergrünland
Falsche Bewässerung, Ausspülung
Intensive Bodenbearbeitung, besonders Pflügen
Blanke Bodenteile in Monokulturen 16

17. Humusabbau - Landwirtschaft
Wesentlich für den Humusaufbau neben organischer
Substanz: Bodenorganismen!
→ Boden ist kein technisches, sondern biologisches
System! 1 h a W ie s e n f lä c h e
3 0 t B o d e n o r g a n is m e n 2 Kühe
(6 0 G V E ) (2 G V E )
Schadfaktoren: Verdichtung, Kunstdünger
Können auch nicht durch organische Düngung
ausgeglichen werden!
Bildquelle:flickr.com 17

18. Humusabbau - Landwirtschaft
Energiepflanzen sind oft Humuszehrer, auch in
Fruchtfolge
Energiepflanzen
(Biogas, Kraftstoffe)
Quelle: kompost.de, 2009
Auswege: organische Düngung, Extensivierung,
Mehrfruchtsysteme
Nutzung von Grünlandpflanzen, z. B. Kleegrasmahd 18

19. Biodiversität - KUP
Vorteile für Bodenhaushalt und Biodiversität
gegenüber Energiepflanzenanbau
Gründe: längere Bodenruhe, weniger
Chemikalienentrag, Erosionsschutz ähnlich Hecken
Entsprechung bzw. Weiterführung aus
Ökolandbau/Permakultur: Agroforstsysteme
Quellen:
Projekt NOVALIS (DBU), NABU, http://www.bioenergie.de, www.ttz-bremerhaven.de 19

20. Biodiversität - Mittelwaldwirtschaft
traditionelle Form der Waldbewirtschaftung, in Leipziger
Auelandschaft bis ins 19. Jahrhundert praktiziert
Verringerung von Nutzungskonkurrenz
Bauholz/Brennholz, Erhöhung der Biodiversität
und Widerstandsfähigkeit gegenüber Schädlingen
teilweise Wiedereinführung aufgrund verstärkter lokaler
Holznachfrage, z. B. Unterfranken, Schweiz
Quellen:
http://www.leipzig.de/de/buerger/freizeit/leipzig/stadtwald/geschichte/02961.shtml, http://www.waldbau.wzw.tum.de/?id=81 20

21. Vermeidung von Ölunfällen
Quelle: wikipedia.de (verändert)
Freigesetzt
Datum Bezeichnung Ort Gefahrstoff Ursache
(Tonnen)
Diesel und Sabotage in
01.02.2010 Ölpest in Norditalien Bei Monza, Italien 500
Heizöl einer Raffinerie
Rohöl mit Deepwater
Ölpest im Golf von 500.000 bis
20.04.2010 Golf von Mexiko hohem Horizon
Mexiko 1.000.000
Gasanteil Blowout
01.05.2010 Bunga Kelana 3 Straße von Singapur 2500 Rohöl Tankerunglück
27.000 bis Leck einer
01.05.2010 Ölpest im Nigerdelta Nigerdelta, Nigeria Rohöl
95.500 Erdöl-Pipeline
1.500 bis Pipeline-
01.07.2010 Ölteppich von Dalian Hafen von Dalian Rohöl
60.000 Explosion
Nightingale Island, Frachtschiff,
16.03.2011 Oliva 1500 Schweröl
Tristan da Cunha aufgelaufen
Ölplattform Gannet Leckage an
01.08.2011 Nordsee 200 Erdöl
Alpha Rohrleitung.
Ölkatastrophe vor aufgelaufenes
01.10.2011 Bay Of Plenty 350 Schweröl
Neuseeland 2011 Frachtschiff
Undichtes Bohrloch vor undichtes
01.11.2011 Brasilien 360 Erdöl
Brasilien 2011 Bohrloch
Unfall auf
20.12.2011 Unfall im Bonga-Ölfeld Küste vor Nigeria 5000 Rohöl
Verladestation
25.03.2012 Elgin Wellhead Platform Nordsee ? Erdgas Blowout
21

22. Vermeidung von Ölunfällen
Umweltwirkungen
Ölpest: Ökosystemzerstörung, damit langfristige
Schädigung von Wasserversorgung, Fischerei,
Tourismus
Brände: massive Luftverschmutzungen
Freisetzung durch Unfälle im Durchschnitt jährlich
100.000 Tonnen
entspricht 1.200.000 MWh bzw. Jahresstrom-verbrauch
von 240.000 Musterhaushalten
Vermeidungspotenzial durch erneuerbare Energien
inklusive Bioenergie: ca. 90 Prozent (Energiesektor)
22

23. Schlussfolgerungen
nicht quantifizierte Umweltwirkungen sind ebenso
wesentlich wie quantifizierte
zunehmend werden diese ansatzweise quantifiziert, wie
etwa Landnutzungsänderungen
Aber: oft ist nicht quantifizierte Umweltwirkung
Überbegriff für weitere Problemfelder (z. B.
Humusverlust)
Liste mit möglichen Umweltwirkungen ließe sich
beinahe unendlich erweitern (soziale Aspekte,
Regionalentwicklung, gesellschaftliche Veränderung
usw.)
→ Eine vollständige Quantifizierung wird nie stattfinden.
23

24. Inhalt
Einführung
Quantifizierte Umweltwirkungen – Ökobilanzen
Methodik
Einige Beispielergebnisse
Schlussfolgerungen
Nicht quantifizierte Umweltwirkungen
Warum wesentlich?
Einige Beispiele
Schlussfolgerungen
Zusammenfassung und Schlussfolgerungen
24

25. Einordnung nach Endenergie
W ä rm e E le k tr iz itä t M o b ilitä t
R e s s o u rc e n s c h o n u n g
K lim a g a s w ir k u n g
K lim a g a s w ir k u n g
E u tr o p h ie r u n g
P o s it iv e U m w e lt w ir k u n g
N e g a t iv e U m w e lt w ir k u n g
V e rs a u e ru n g
U n t e r s c h ie d lic h e W ir k u n g
N ic h t q u a n t if iz ie r t
O zonabbau
E in f lu s s B io d iv e r s it ä t
E in f lu s s B io d iv e r s it ä t
V e r a n t w o r t u n g d u r c h R e lo k a lis ie r u n g
E in f lu s s H u m u s - H a u s h a lt
V e r m e id u n g Ö lu n f ä lle
T e n d e n z ie ll z u n e h m e n d e Z e n tra lis ie r u n g d e r T e c h n o lo g ie n
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26. Schlussfolgerungen
Alle Bioenergieformen weisen positive und negative
Umweltwirkungen auf
Diese können nicht ohne weiteres erfasst und
quantifiziert werden, differenzierte Betrachtung je
nach Anwendung nötig
Tendenziell nehmen negative Umweltwirkungen mit
zunehmender Zentralisierung der Technologie zu
Es lassen sich Anforderungen an Bioenergieprojekte
formulieren, um Nachhaltigkeit und positive
Gesamtwirkung wahrscheinlich zu machen
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27. Anforderungen an Bioenergieprojekte
Nutzung von Reststoffen an Stelle Energiepflanzenanbau
Vermeidung von Flächenkonkurrenzen, Monokulturen, Abfällen
Kreislaufschlüsse in bestehenden Systemen
Regionaler Bezug, „Kleinmaßstäblichkeit“
detailliertere Planung durch konkrete Gegebenheiten möglich
Vorhandensein einer „regionalen Verantwortung“
bei Wärme: sinnvolle Übertragung möglich (?)
bei Strom: gut regelbare, bedarfsorientierte Anlagen nutzen
Speicherfähigkeit von Biomasse am besten aus
Anlagenflexibilität
Verringerung der Forderung nach Monokulturen
Langfristige Planung
Integration einer Anlage in bestehende Zusammenhänge
Rückzahlung fossiler Aufwendungen bei Anlagenerrichtung
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28. Kontakt
Sebastian Brauer
Lupulo
Beratung für erneuerbare Energien und fairen
Wissenstransfer
An der Schmiede 4, 04425 Taucha
Telefon: 0341-2197998
E-Mail: s.brauer@lupulo.de
Web: www.lupulo.de
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