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Holzpellets – Was können sie wirklich ?

Von Eike Roth
Roth(
Eike.Roth@energie-fakten.de, Lebenslauf)

Holzpellets haben Hochkonjunktur. Sie können – so heißt es jedenfalls allgemein –

  • billige Energie bereitstellen
  • erschöpfbare Energieressourcen schonen
  • unsere Abhängigkeit von politisch instabilen Ländern reduzieren

und vor allem können sie

  • einen erheblichen Beitrag zur Reduzierung von CO2-Fereisetzungen leisten.

Infolge letzterem werden sie auch als

  • wichtiges Hilfsmittel zur Erfüllung unserer Verpflichtungen zur Abwehr drohender Klimaänderungen auf der Basis des Kyoto-Protokolls

angesehen. Da die Nutzung von Holzpellets eine bestimmte Form der Nutzung von Sonnenenergie ist, erfreuen sie sich auch gesellschaftlich einer großen Wertschätzung.

Energie-Fakten wurde von einem Leser nach einer Einschätzung dieser Bewertungen gefragt.

In der Antwort auf die Frage "Biomasse-Kraftwerke zur Klimavorsorge ?" haben wir zu diesem Thema schon einmal Stellung genommen. Hier noch ein paar ergänzende Anmerkungen:

Vorbemerkung: Vorab muss auf eine wesentliche Einflussgröße hingewiesen werden: Holzpellets können aus Abfällen anderer holzverarbeitender Tätigkeiten – z. B. Möbelindustrie - hergestellt werden, oder sie können als alleinige Nutzung aus natürlich wachsenden oder gezielt angepflanzten und gepflegten Bäumen oder Sträuchern (sogenannten „Energieplantagen“) gewonnen werden. Die Nutzung von Abfallholz ist grundsätzlich relativ günstig, weil der Rohstoff für die Pellets praktisch umsonst (ausser den Kosten des Antransports, soweit er nicht vor Ort anfällt) und ohne weitere Vorarbeiten zu bekommen ist.  Aber die Menge ist verhältnismäßig klein. Diese Art der Holzpellets wird insgesamt keine größere Rolle spielen. Wesentlich größere Mengen können - jedenfalls prinzipiell - über „Energieplantagen“ verfügbar gemacht werden.  Doch müssen dann alle Aufwendungen für diese Plantagen (Anpflanzen, eventuell Bewässerung und Düngung, Pflege, sowie Schlägerung und Transporte) einschließlich der hierzu jeweils erforderlichen Maschinen, Einrichtungen und Betriebsstoffe, und auch alle Auswirkungen dieser Energieplantagen und ihrer Bewirtschaftung, dem Endprodukt „Holzpellet“ zugeordnet werden. In diesem Fall muss eine Bewertung sehr viel differenzierter vorgenommen werden.

Technisch gesehen sind die Herstellung und die Verwendung von Holzpellets in Verbrennungsanlagen ausgereift. Die Anlagen arbeiten zuverlässig, ohne größere Umweltbelastungen und die Anlagen für den privaten Nutzer (Öfen) sind ausreichend bedienfreundlich und hinreichend wenig fehleranfällig. An der „sozialen Akzeptanz“ der Holzpellets wird ihr Einsatz jedenfalls nicht scheitern.

Billige Energie: Holzpellets aus Abfallholz sind billig, aus Energieplantagen aber, trotz der in letzter Zeit stark gestiegene Energiepreisen, immer noch nicht so richtig konkurrenzfähig mit Erdgas, Heizöl oder Kohle. Aber bei weiter steigenden Energiepreisen wird die Wirtschaftlichkeit sicher einmal erreicht werden. Dabei ist allerdings zu beachten, dass ein Teil der Kosten für die Holzpellets auch auf Energiekosten beruht. Steigen diese, steigen auch die Kosten der Holzpellets. Die Schere wird sich nur langsamer schließen, als manche das heute erwarten. Wichtig ist noch, dass bei Holzpellets infolge der relativ geringen Energiedichte die Transportkosten verhältnismäßig stark ins Gewicht fallen, sodass ein Transport aus wenig dicht besiedelten Gegenden in entfernte Großstädte nur begrenzt in Frage kommt.

Schonung der Energieressourcen: Abfallholz trägt zwar auch zur Schonung der Energieressourcen bei, ist aber mengenmäßig nicht ausreichend, um wirklich ins Gewicht zu fallen. Energieplantagen können wesentlich größere Beiträge erbringen, doch sind auch da einschränkende Faktoren zu beachten:

Zunächst einmal stehen „energetische Nutzflächen“ in Konkurrenz zu „nahrungstechnischen Nutzflächen“. Solange noch viele hundert Millionen Menschen auf der Erde hungern, darf diese ethische Fragestellung nicht ausgeklammert werden. Aber auch soweit Flächen für Energiezwecke zur Verfügung gestellt werden, muss noch geprüft werden, ob holzartige Gewächse die günstigste Verwendungsform sind. Es gibt schneller wachsende Pflanzenarten, und eine endgültige Entscheidung ist nur unter Einbeziehung aller Aspekte einschließlich z. B. Düngerbedarf (inklusive dessen Auswirkungen auf die Umwelt und den Gesamtenergiebedarf) und Einfluss auf die Artenvielfalt möglich. Hier bestehen noch erhebliche Wissenslücken.

Flächenkonkurrenz gibt es aber auch zu technischen Systemen der Sonnenenergienutzung: Bei Pflanzen (also auch bei Bäumen) ist der Engpass der Wirkungsgrad der Fotosynthese. Dieser beträgt bei der Fotosynthese typischerweise etwa ein Prozent (maximal etwa 5 Prozent) und ist damit erheblich kleiner als der Wirkungsgrad technischer Systeme (zur Zeit etwa 10 % für Fotovoltaik und rund 30 % für solarthermische Stromerzeugung, bei letzterer allerdings nur in Bezug auf die direkte Sonneneinstrahlung, die Streustrahlung ist in solchen Systemen nicht nutzbar; in Deutschland macht die Streustrahlung immerhin etwa grob die Hälfte der Sonneneinstrahlung aus, in den Tropen ist ihr Anteil deutlich niedriger). Pflanzen wachsen dafür aber von alleine (Düngung, Bewässerung etc. einmal außen vor gelassen), während die technische Sonnenenergienutzung entsprechende technische Anlagen (Kraftwerke) braucht. Die Konkurrenzfrage ist noch nicht endgültig zu beantworten. Wahrscheinlich wird es auf Dauer ein Nebeneinander von pflanzlichen und technischen Systemen geben mit vermutlich dem größeren Anteil eher bei den technischen Systemen.

Schließlich muss man auch noch darauf hinweisen, dass längerfristig sich der Anteil der Sonnenenergie (in welcher Form auch immer) und der Kernenergie an der Deckung unseres Energiebedarfes nach wirtschaftlichen Kriterien entscheiden dürfte, wobei entsprechende Anforderungen an die Sicherheit etc. selbstverständlich erfüllt sein müssen. Aber auch hier dürfte es auf Dauer wohl eher ein Nebeneinander als ein Entweder/Oder geben.

Abhängigkeit von Energieimporten aus politisch instabilen Ländern: Da Holzpellets prinzipiell eine heimische Energieform sind, können sie sehr wohl zur Minderung dieser Abhängigkeit beitragen. Ein wesentlicher Beitrag ist jedoch nur bei Rückgriff auf Energieplantagen zu erwarten, deren großmaßstäblicher Einsatz auch von der Beantwortung der übrigen Fragen abhängt.

Reduzierung der CO2-Freisetzungen: Bei der Verbrennung von Holzpellets wird CO2 feigesetzt, allerdings nur so viel, wie die Pflanzen vorher bei ihrem Wachsen der Atmosphäre entnommen haben. Die daraus abgeleitete Aussage, dass die Nutzung von Holzpellets CO2-neutral sei, ist allerdings nicht zutreffend. Alle Energieverbräuche für die Erstellung und Bewirtschaftung der Energieplantagen, die Schlägerung der Bäume, die Transporte und die Verarbeitung zu Pellets, sowie alle Energieverbräuche für Herstellung und Betrieb der hierfür benötigten Anlagen und Geräte, sind grundsätzlich mit CO2-Freisetzungen verbunden. Sofern bei der Nutzung von Abfallholz diese Energieverbräuche der Hauptnutzung des Holzes zugeordnet werden, sind den Holzpellets nur noch die Energieverbräuche für die eigentliche Pelletherstellung und die hierzu und bis zum Eintreffen der Pellets beim Endverbraucher notwendigen Transporte anzurechnen. Abgesicherte Zahlen hierzu sind mir nicht bekannt, aber ich schätze, dass die entsprechenden CO2-Freisetzungen noch unter einem Zehntel der Freisetzungen liegen, die alternativ bei der Verwendung von fossilen Energieträgern statt der Holzpellets entstehen würden. Holzpellets aus Abfallholz sind daher eine geeignete Maßnahme zur CO2-Reduzierung, soweit dieses Abfallholz reicht.

Deutlich ungünstiger liegen die Verhältnisse bei Energieplantagen. Auch hier kenne ich keine belastbaren Zahlen, aber insbesondere wenn auch weite Transporte zu berücksichtigen sind, wird der Vorsprung gegenüber dem Einsatz fossiler Energieträger wahrscheinlich recht schnell schrumpfen und unter Umständen sogar ganz aufgezehrt. Holzpellets aus Energieplantagen sind wahrscheinlich nur bedingt geeignet, die CO2-Freisetzungen ausreichend zu reduzieren.

Aus CO2-Gründen wäre sogar zu überlegen, ob das Holz nicht lieber direkt verbrannt werden sollte, als es zuerst in Pellets umzuwandeln. Diese Umwandlung verbraucht nämlich Energie und sie setzt damit CO2 frei. Allerdings würde dann ein erheblicher Teil des Komforts der Pelletnutzung entfallen. Bis zu einem gewissen Grad ergibt sich hier die Frage der Bewertung von Komfort und CO2-Reduzierung.

Noch eine letzte Anmerkung zum CO2: Was wir aus Klimaschutzgründen vor allem tun müssen, ist, CO2 von der Atmosphäre fern zu halten. Im Holz ist der Kohlenstoff gebunden. Solange er da bleibt, ist er der Atmosphäre entzogen. Wir sollten also überlegen, ob wir Holz nicht lieber als Kohlenstoffspeicher einsetzen und unsere Energiebedürfnisse anderweitig (natürlich CO2-frei) decken. Dies geht prinzipiell über andere Formen der Sonnenenergie und über Kernenergie. Bei geeigneter Lagerung könnte das Holz den Kohlenstoff sicher für einige Jahrhunderte zurückhalten. Dann haben wir höchstwahrscheinlich wesentlich bessere Möglichkeiten als heute, uns gegen mögliche Klimaänderungen zu schützen. Holz als Kohlenstoffspeicher ist wahrscheinlich die bessere Strategie  gegenüber Holz als Brennstoff, sei es nun mit dem Zwischenschritt der Veredelung zu Pellets oder ohne diesen.

Abwehr drohender Klimaänderungen: Unser Klima wird aber nicht nur durch CO2 bedroht. Auch andere Gase wirken als Treibhausgase. Insbesondere auch N2O (Lachgas). Dieses ist sogar ein rund 150 Mal so starkes Treibhausgas wie CO2. Es entsteht unter anderem durch den Einsatz von stickstoffhaltigem Dünger. Über den düngerbedingten Kreislauf von Stickstoff in Boden, Wasser, Pflanzen und Atmosphäre wissen wir noch viel zu wenig Bescheid, aber es gibt ernst zu nehmende Stimmen, die befürchten, dass auf diesem Weg bei intensiver Düngung (wie sie zum raschen Wachsen von Pflanzen oft erforderlich ist), sogar mehr Klimabeeinflussung entsteht, als die energetische Nutzung der Pflanzen vermeidet. Bevor diese Frage nicht befriedigend beantwortet werden kann, sollten wir besser vorsichtig sein. Zur Einhaltung unserer Verpflichtungen aus dem Kyotoprotokoll sind Holzpellets aus Abfallholz vermutlich eine sinnvolle (aber im Umfang beschränkte) Maßnahme, Holzpellets aus Energieplantagen aber eher nicht.

Zusammenfassung: Die den Holzpellets nachgesagten Eigenschaften sind zwar prinzipiell zutreffend, aber stets nur unter einschränkenden Randbedingungen. Holzpellets werden einen Platz in unserem zukünftigen Energiesystem haben, aber vermutlich ein kleinere Rolle spielen, als das von vielen heute erwartet wird.

Siehe auch

Zu einem Teil der hier angeschnittenen Fragen finden sich weiterführende Informationen in mehreren Beiträgen unter www.Energie-Fakten.de:

Literatur

  • Eike Roth: „Sonnenenergie – Was sie bringt - was sie kostet“, Friedmann Verlag München 1999, ISBN 3-933431-05-0

Dieser Beitrag wurde am 17. November 2005 veröffentlicht.

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