Der Anteil erneuerbarer Energien am Primärenergieverbrauch Brandenburgs soll bis zum Jahr 2030 auf mindestens 32 Prozent beziehungsweise 170 Petajoule steigen. Gleichzeitig soll der Ausstoß von CO2 im Vergleich zu 1990 um 72 Prozent vermindert werden. Für Biomasse als wichtigen Teil der Erneuerbaren Energien sieht die Energiestrategie bis 2030 einen Anteil von 58 PJ am Primärenergieverbrauch vor.

In den vergangenen Jahren hat die Zahl der Biomasseanlagen in Brandenburg stetig zugenommen. 2005 arbeiteten 67 Anlagen, 2008 schon 236, und zum Jahresanfang 2013 waren in Brandenburg 424 Anlagen mit einer installierten elektrischen Leistung von 370 Megawatt in Betrieb.

Im Oktober 2010 wurde die "Biomassestrategie des Landes Brandenburg veröffentlicht". Als Fortschreibung und Weiterentwicklung des Biomasseaktionsplans enthält sie eine aktuelle Biomassepotenzialanalyse und beschreibt einen Handlungsrahmen zum Einsatz von Biomassen entlang verschiedener Verwertungspfade.

Die Biomassestrategie untersetzt die Bioenergieziele der "Energiestrategie 2020 des Landes Brandenburg".

Eine Fortschreibung der Biomassestrategie ist als Leitprojekt 3.F im Rahmen der "Enerstrategie 2030 des Landes Brandenburg" als Maßnahme geplant.

Der vollständige Text kann hier heruntergeladen werden.

Im Jahr 2006 wurde vom Umwelt- und Landwirtschaftsressort der Landesregierung ein Biomasseaktionsplan erstellt: Biomasseaktionsplan Brandenburg - Strategie zur energetischen Nutzung von Biomasse bis 2010, erarbeitet vom Ministerium für Ländliche Entwicklung, Umwelt und Verbraucherschutz des Landes Brandenburg (MLUV)

Der Biomasseaktionsplan enthält die bereits verfügbaren Potenziale, die Ausbaumöglichkeiten und aktuellen Entwicklungen in Wissenschaft und Forschung zur Nutzung von nachwachsenden Rohstoffen in Brandenburg mit dem Stand 2006.

Den Biomasseaktionsplan können Sie hier herunterladen:

Das Bundesministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz hat im April 2009 den "Nationalen Biomasseaktionsplan für Deutschland" veröffentlicht. Dieser zeigt auf, welche Strategien verfolgt werden sollen, um in Deutschland den Ausbau der Bioenergie effizient und nachhaltig zu betreiben und welche konkreten Maßnahmen für die einzelnen Bereiche Wärme-, Strom- und Kraftstofferzeugung zu ergreifen sind.

Der Nationale Biomasseaktionsplan wird ergänzt durch den "Aktionsplan der Bundesregierung zur stofflichen Nutzung nachwachsender Rohstoffe".
In 12 Handlungsfeldern werden Maßnahmen zur Förderung der stofflichen Nutzung nachwachsender Rohstoffe vorgestellt. Der Aktionsplan steht als Gesamtkonzept für eine deutliche und anhaltende Steigerung des Biomasseanteils und der Effizienz des Biomasseeinsatzes in Deutschland.

Biogas in Brandenburg

Biogas entsteht bei der anaerob (d.h. unter Ausschluss von Sauerstoff) stattfindenden Vergärung von organischem Material. Als Ausgangsmaterial können dabei organische Reststoffe wie Bioabfälle oder Klärschlämme aber auch landwirtschaftliche Stoffe wie Gülle und Mist oder speziell angebaute Energiepflanzen eingesetzt werden.

Mit der Festlegung einer erhöhten Einspeisevergütung für aus Biomasse erzeugten Strom in der Novelle des Erneuerbare Energien Gesetzes (EEG) 2004 gab es in Brandenburg und ganz Deutschland einen Boom bei der Errichtung von Biogasanlagen, der vorerst 2011 / 2012 seinen Höhepunkt erreichte. Vor allem die Zahl der landwirtschaftlichen Biogasanlagen, die speziell angebaute nachwachsende Rohstoffe zur Gasproduktion nutzen, nahm stark zu. Die steigenden Weltmarktpreise für Agrarrohstoffe brachten den Biogas-Boom in der zweiten Hälfte des Jahres 2007 zunächst zum Erliegen. Anfang 2013 waren in Brandenburg 388 Biogasanlagen mit 208 MW installierter elektrischer Leistung in Betrieb. Die Zukunft der Biogasanlagen wird in flexiblen Kozepten liegen, welche Regelenergie bereitstellen.

Biogas

Brandenburg weist auf Grund seines landwirtschaftlichen Charakters gute Voraussetzungen für die Produktion von Biomasse auf. Allerdings limitieren leichte Böden und geringe Niederschläge die Flächenerträge. Daher wird intensiv an angepassten Feldfrüchten und optimierten Fruchtfolgen geforscht.

In den allermeisten bestehenden Anlagen wird das Biogas über Blockheizkraftwerke verstromt und der Strom in das Stromverteilungsnetz eingespeist. Die bei der Verstromung produzierte Wärme bleibt zu einem großen Teil ungenutzt. Aufgrund der ländlichen Struktur und fehlender Industrie gibt es an Biogasstandorten in den meisten Fällen keine Möglichkeit zur Wärmenutzung. Dies verschlechtert sowohl die wirtschaftliche als auch die energetische Bilanz der Anlagen.

Biogasaufbereitung und -einspeisung

In Rathenow im Havelland wird, gefördert vom Land Brandenburg, eine der ersten Biogasanlagen Deutschlands entstehen, in der das Biogas auf Erdgasqualität aufbereitet wird. Das produzierte Bio-Erdgas wird in das Erdgasnetz eingespeist. Bauherr der Anlage ist die GreenGas Produktionsanlage Rathenow GmbH & Co. KG, deren Gesellschafter der Projektentwickler bpg, ein Unternehmen der ALENSYS-Gruppe, und der Erdgasversorger EMB sind.

Die ETI hat über die Biogas-Initiative des Landes Brandenburg seit Beginn des neuen Jahrtausends in Kooperation mit dem Brandenburgischen Ministerium für ländliche Entwicklung, Umwelt und Verbraucherschutz MLUV, mit den Landesbauernverband, Forschungseinrichtungen und Unternehmen über Jahre hinweg den Ausbau und die Technologieentwicklung in der Biogasbranche vorangetrieben.

Durch die ETI-Arbeitsgruppe Biogas wurde in den vergangenen Jahren zahlreiche Pilto- und Leitprojekte initiiert und begleitet. Die ETI ist außerdem Herausgeber des Biogasleitfadens Brandenburg.

 

Weitere Informationen erhalten Sie hier:

Biokraftstoffe

Der Erzeugung und Nutzung von Biokraftstoffen kommt sowohl klimapolitisch als auch wirtschaftlich eine große Bedeutung zu. In den letzten Jahren hat die Biokraftstofferzeugung und -nutzung in Deutschland und auch in Brandenburg einen Boom erlebt. Durch die Änderung der nationalen steuerlichen Rahmenbedingungen, steigender globaler Agrarrohstoffpreise und zunehmender Importe änderte sich in jüngster Vergangenheit die Situation von Biokraftstofferzeugern, -nutzern und -vertreibern nachhaltig.

Die ETI-Arbeitsgruppe Biokraftstoffe engagierte sich in der Vergangenheit insbesondere für die Erzeugung und Nutzung von Biokraftstoffen in der Land- und Forstwirtschaft. Darüber hinaus ist die ETI Koordinator der brandenburgischen Beteiligung an der Länder-Forschungskooperation "Biomasse für Sunfuel" mit dem VW Konzern, den Ländern Hessen, Niedersachsen und Brandenburg.

 

 

Nutzung von Biofestbrennstoffen in Brandenburg

Biomasseheizkraftwerk Eberswalde

In Brandenburg gibt es derzeit 20 Biomasseheizkraftwerke mit einer installierten Leistung von 160 MWel und 700 MWth mit einem Brennstoffbedarf von 1,3 Mio. t atro/a sowie 22 Biomasseheizwerke mit einer Leistung von jeweils mehr als 1 MWth. Sie verbrauchen ca. 200.000 t atro/a. In den brandenburgischen Biomasseheizkraftwerken werden hauptsächlich Altholz und Restholz aus der holzverarbeitenden Industrie verbrannt, z.T. aber auch Waldholz.

Bereits 2006 wurde in einer Studie zur Holzverfügbarkeit in Brandenburg festgestellt, dass die in den Wäldern nachwachsenden Holzmengen nicht ausreichen, um langfristig den Bedarf von holzverarbeitender Industrie und der energetischen Holznutzung zu decken. Daher werden die Möglichkeiten der Mobilisierung bisher ungenutzter Holzreserven in den Wäldern derzeit intensiv untersucht.

Zu den Möglichkeiten des Importes von Holzhackschnitzeln für die energetische Nutzung aus dem Baltikum wurde im Rahmen der ETI ebenfalls 2006 eine Studie angefertigt (Bestellung der Studie per Email möglich). Sie kam zum Ergebnis, dass der Import von Hackschnitzeln sowohl ökonomisch als auch energetisch keine tragfähige Option darstellt.

Im Rahmen der Arbeit der ETI-Arbeitsgruppe Biofestbrennstoffe wurden und werden zahlreiche Firmenkooperationen initiiert, der Know-How-Transfer sowohl innerhalb Berlin-Brandenburgs als auch zwischen Brandenburg und Skandinavien, dem Baltikum, Osteuropa sowie Österreichs gefördert. Die ETI hat Bundes- und EU-Projekte speziell zu Fragen des Aufkommens von Biomasse initiiert, akquiriert und koordiniert bzw. als assoziierter Partner begleitet.

Die Arbeitsgruppe hat des Weiteren ein Verzeichnis über Bezugsquellen für Biofestbrennstoffe im Land Brandenburg und Umgebung erstellt, das jährlich aktualisiert wird (derzeitiger Stand: September 2009).

Weitere Möglichkeiten für die energetische Nutzung von Biofestbrennstoffen sind:

  • Herstellung von Mischpellets aus verschiedenen biogenen Stoffen
  • Energetische Strohnutzung

Karte der Biomasseheizkraftwerke und Biomasseheizwerke in Brandenburg

 

 

Biomassevergasung

Bei der Vergasung wird feste Biomasse bei hohen Temperaturen fast vollständig in ein brennbares Gas umgewandelt. Die organischen Stoffe der Biomasse werden unter Zuführung eines sauerstoffhaltigen Vergasungsmittels in brennbare Verbindungen aufgespalten und der zurückbleibende Kohlenstoff wird zu CO teilverbrannt. Für die Biomassevergasung ist eine erhebliche Menge Prozesswärme erforderlich, die durch Verbrennung eines Teils der eingesetzten Biomasse zur Verfügung gestellt wird.

Die Verfahren der Biomassevergasung sind bisher noch nicht großtechnisch verfügbar. In den vergangenen Jahren sind eine ganze Reihe von Vergasungstechnologien neu bzw. weiter entwickelt worden. Dabei wird an Verfahren folgender Kategorien gearbeitet:

  • Festbrennvergasung
  • Wirbelschichtvergasung
  • Flugstromvergasung
  • Mehrstufige bzw. kombinierte Verfahren

Das produzierte Brenngas kann in Brennern zur Wärmerzeugung, in Gasmotoren (Blockheizkraftwerken) zur kombinierten Wärme- und Stromproduktion eingesetzt werden oder über chemische Verfahren wie z. B. die Fischer-Tropsch-Synthese zu einem flüssigen Kraftstoff umgewandelt werden.

Die Vergasung von Biomasse und anschließende Verbrennung in BHKW stellt eine interessante Alternative zur herkömmlichen Biomasseverbrennung in Heizkraftwerken dar. Grund sind die realisierbaren hohen Wirkungsgrade bezogen auf die bereitgestellte Elektroenergie und die zu erwartenden geringeren prozessbezogenen Emissionen.

Hauptproblem der Biomassevergasung sind unzureichende Gasqualitäten, insbesondere der hohe Gehalt an Teeren und Staub, die zu unzureichenden Laufzeiten der Anlagen führen.

An Technologien zur Biomassevergasung wird intensiv geforscht. Beispiel sind das von der CHOREN-Gruppe entwickelte großtechnische Carbo-V© -Verfahren. Aber auch zahlreiche kleintechnische Verfahren bis 1 MWth sind entweder in der Entwicklung oder bereits in Betrieb. Ein Beispiel ist die indische ANKUR-Holzvergasungsanlage im südbrandenburgischen Sonnewalde mit 500 kWth.

Rohstoff für die Biomassevergasung ist bisher oft Holz (Hackschnitzel in definierter Größe und Wassergehalt), aber theoretisch sind alle stückigen Biomassen zu vergasen. In Frage kommen insbesondere Stroh, organische Reststoffe und sogar Abfall(kunst-)stoffe.

Die ETI unterstützt die Markteinführung von Holz- und Biomassevergasungstechnologie in Brandenburg und führt regelmäßig Fachveranstaltungen und/oder Anlagenbesichtigungen dazu durch.

Biomasseanbau

Der Anbau nachwachsender Rohstoffe hat in den vergangenen Jahren mit dem deutschlandweiten Bioenergieboom auch in Brandenburg stark an Bedeutung gewonnen. 2007 wurden auf 200.000 ha Fläche Energiepflanzen angebaut. Dies entspricht 19 % der landwirtschaftlichen Nutzfläche des Landes und mehr als einer Verdopplung gegenüber 2006. Nach Ansicht des Landesbauernverbandes ist damit das Potenzial ausgeschöpft. Eine weitere Steigerung der erzeugten Rohstoffmenge sei nur durch eine Erhöhung der Erträge von dieser Fläche möglich. Dominierend sind in Brandenburg Roggen- und Rapsanbau, Mais spielt mit 10.700 ha in 2007 Brandenburg eine weniger dominante Rolle. Ca. 10 % der Energiepflanzen werden auf Stilllegungsflächen angebaut (19.700 ha). Die Rapsanbaufläche hat bis 2006 stetig zugenommen. Aber auch dieses Potenzial ist auf Grund pflanzenbaulicher Grenzen (Bodenqualität und Fruchtfolgen) so gut wie ausgeschöpft.

Der Anstieg der Weltmarktpreise für Getreide hat nach Jahren sinkender bzw. stagnierender Preise den Getreideanbau für die Nahrungsgüterproduktion wieder interessant gemacht. Nun bleibt abzuwarten, in welchem Umfang der Energiepflanzenanbau für Landwirte zukünftig attraktiv ist. Höhere Energie-Flächenerträge können durch den Anbau neuer Arten erreicht werden. Dazu zählen zum Beispiel verschiedene Hirsearten (Zuckerhirse, Sudangras), an deren Anbau und energetischer Nutzung z.B. in Biogasanlagen geforscht wird.

In der landwirtschaftlichen und agrartechnischen Forschung spielen seit Jahren Kurzumtriebs- oder Schnellwuchsplantagen aus Pappeln oder Weiden eine wachsende Rolle. Da der Rohstoff Holz aus Wäldern deutschland- und europaweit knapp ist bzw. werden wird, ist die alternative Holzproduktion auf landwirtschaftlichen Flächen in Plantagen eine interessante Option. Forschungsbedarf besteht hinsichtlich der pflanzenbaulichen Aspekte (Anbau, Arten-/Sortenwahl, Erträge) aber auch hinsichtlich der Technik für Pflanzung, Pflege und Ernte.

Die Anlage von Kurzumtriebsplantagen, in Frage kommen Weide, Pappel oder auch Robinie, erfolgt durch das Pflanzen von Stecklingen. Die Stecklinge können ca. 20 cm lang und unbewurzelt oder länger und bewurzelt sein. In trockenen Jahren ist ohne Bewässerung die Gefahr groß, dass die frisch gepflanzten Stecklinge nicht anwachsen sondern vertrocknen.

Nach vier bis fünf Jahren und entsprechender Pflege können die jungen Bäume erstmals geerntet werden. Aus den Wurzelstöcken treiben die Pflanzen dann erneut aus und können regelmäßig alle vier bis fünf Jahren geerntet werden.

In Brandenburg wurden bisher hauptsächlich auf Bergbaukippenflächen in der Lausitz größere (> 100 ha) Schnellwuchsplantagen angelegt. Daneben gibt es zahlreiche kleinere (< 10 ha) Flächen auch in den übrigen Landesteilen.

Vom Forschungsinstitut für Bergbaufolgelandschaften (FIB) e.V. in Finsterwalde wurde 2007 ein Erzeugerhandbuch für Schnellwuchsplantagen erstellt, welches gegen eine Schutzgebühr dort bezogen werden kann.

Die ETI war in der Vergangenheit Antragsteller und Koordinator aber auch Partner zahlreicher EU-, Bundes- und Landesprojekte zur Bestimmung und Entwicklung des Biomassepotenzials in Brandenburg und zur Entschärfung des Konfliktes zwischen stofflicher und energetischer Nutzung von Biomasse. Eines der Projekte ist das EU-INTERREG III B-Projekt "Baltic Biomass Network" mit Partnern aus Finnland, Estland, Litauen, Lettland, Polen und Deutschland zur Erfassung von Biomassepotentialenin den Partnerländern. Die Ergebnisse des Projektes dienen als Entscheidungshilfe für Investoren und Politik. Die Abschlussbroschüre des Projektes vom Dezember 2007 kann bei der ETI kostenlos bestellt werden. 

Weitere Projekte: DENDROM Zukunftsrohstoff Dendromasse

Forschungskooperation Biomasse für Sunfuel

Die Bundesländer Brandenburg, Niedersachsen und Hessen befassen sich gemeinsam mit dem VW Konzern in einer Wissenschaftskooperation mit Fragen zur Entwicklung einer Biomasseinfrastruktur, um so die Grundlage für eine großtechnische Produktion biogenen Kraftstoffs (Sunfuel) zu schaffen.

Im Vordergrund der ersten Phase 2004 bis 2009 stand die Ermittlung des landwirtschaftlichen Biomassepotenzials einschließlich sozioökonomischer und ökologischer Betrachtungen.

Die zweite Phase von 2009 bis 2014 setzt den Schwerpunkt der Forschungsarbeit auf holzartige Biomasse aus Kurzumtriebsplantagen sowie aus der Wald- und Landschaftspflege. Gleichzeitig werden Möglichkeiten der Gewinnung von Biomasse aus schadstoffbelasteten Grünlandstandorten, aus der Vergasung von Algen und aus der Aufbereitung von Treibgut untersucht.

Das Land Brandenburg beteiligt sich in der zweiten Phase der Forschungskooperation mit einem Demonstrationsvorhaben zum streifenweisen Anbau von schnell wachsenden Hölzern auf erosionsgefährdeten Flächen. Das Projekt soll 2010 beginnen und neben Untersuchungen zum Erosionsschutz auch Aussagen zur Verbesserung des Humusgehaltes, der Biodiversität und des Landschaftsbildes enthalten.

Nähere Informationen zur ersten Phase des Projektvorhabens finden Sie in der Broschüre Biomasse für Sunfuel (2006), Informationen zu den Ergebnissen der Länderkooperation finden Sie in der aktuellen Ergebnisbroschüre von 2008.

Die Ergebnisse der Forschungskooperation wurden außerdem am 23. April 2008 auf einem Fachsysmposium während der Hannover Messe Industrie/Energy in Hannover vorgestellt.