Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

PIK-Forscher zeigen Grenzen des Bioenergie-Potenzials auf

03.12.2008
Nachhaltig produzierte Bioenergie kann bis zur Mitte dieses Jahrhunderts etwa ein Zehntel des weltweiten Bedarfs an Primärenergie decken.

Das ist ein Ergebnis des Gutachtens „Zukunftsfähige Bioenergie und nachhaltige Landnutzung“, das der Wissenschaftliche Beirat für Globale Umweltveränderungen (WBGU) am heutigen Mittwoch der Bundesregierung übergeben hat.

Tim Beringer und Wolfgang Lucht vom Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung (PIK) lieferten Modellierungs-Ergebnisse für das Gutachten und zeigen, dass der Anbau von Energiepflanzen in Konkurrenz zum Anbau von Nahrungsmitteln und zum Erhalt von Wäldern steht. Die Risiken für die Ernährungssicherheit und den Naturschutz müssen gegen die Kostenminderung im Klimaschutz abgewogen werden, die die Bioenergie-Nutzung ermöglicht.

Kohlendioxid-neutrale Energie aus landwirtschaftlich produzierter Biomasse zu gewinnen ist eine wichtige Option für den Klimaschutz. So könnte Biomasse einen Teil der Emissions-intensiven Kohle in der Stromproduktion ersetzen. In Verbindung mit der Abscheidung und Speicherung von Kohlendioxid (Carbon Capture and Sequestration, CCS) aus den Abgasen von Biomasse-Kraftwerken könnten künftig sogar negative Emissionen erzeugt werden, der Atmosphäre also effektiv Kohlendioxid entzogen werden.

„Die von uns gerechneten Szenarien zeigen jedoch, dass weltweit Waldflächen in Plantagen umgewandelt werden müssten, wenn Bioenergie-Pflanzen in größerem Umfang angebaut werden“, sagt Wolfgang Lucht. Bioenergieproduktion auf landwirtschaftlichen Flächen, die benötigt werden, um den steigenden Nahrungsmittelbedarf zu decken, sei keine Option. Selbst bei einer vergleichsweise moderaten Nutzung würden voraussichtlich Restwälder in Europa und den USA zu Anbauflächen umgewandelt, zeigten die Simulationen mit dem globalen dynamischen Vegetationsmodell LPJmL („Lund-Potsdam-Jena managed Land“). Steigern ließe sich die jährlich verfügbare Menge von Bioenergie nur, wenn auch die besonders artenreichen Wälder der Tropen vermehrt abgeholzt oder zum Anbau von Nahrungsmitteln benötigte Flächen genutzt würden, so der Leiter des PIK-Forschungsbereichs „Klimawirkung und Vulnerabilität“.

Der WBGU, dem Stefan Rahmstorf und Direktor Hans Joachim Schellnhuber vom PIK angehören, gibt für die nachhaltige Nutzung von Bioenergie ein Potenzial von 80 bis maximal 170 Exajoule (EJ, Trillionen Joule) im Jahr 2050 an. Ein mittlerer Wert von 120 EJ pro Jahr entspricht in etwa einem Viertel des heutigen Primärenergiebedarfs und knapp einem Zehntel des Bedarfs im Jahr 2050. Rund 50 Exajoule pro Jahr könnten aus der Verwertung von Abfallstoffen wie Restholz, Gülle oder Stroh gewonnen werden. Diese sollten verstromt werden, empfiehlt der WBGU, da dies kaum Risiken für Böden, Wasser oder Klima berge.

Der Maximalwert von 170 EJ Bioenergie pro Jahr werde sich dagegen wahrscheinlich nicht realisieren lassen. Zum Teil sprechen wirtschaftliche Gründe gegen die volle Ausnutzung der möglichen Anbauflächen und zum Teil liegen diese in politischen Krisengebieten. Der WBGU geht davon aus, das bis zum Jahr 2050 etwa die Hälfte des jährlichen Potenzials, um 85 EJ, wirtschaftlich mobilisiert werden kann.

Untersuchungen von Wissenschaftlern des PIK-Forschungsbereichs „Nachhaltige Lösungsstrategien“ haben ergeben, dass das Potenzial der Bioenergie die Kosten für den Klimaschutz maßgeblich beeinflusst: Je höher das Potenzial, umso geringer sind die Gesamtausgaben zum Erreichen des Ziels, die globale Erwärmung auf zwei Grad Celsius zu begrenzen. Berechnungen mit dem Energie-Ökonomiemodell „REMIND“ zeigen etwa, dass der finanzielle Aufwand bei einem Potenzial von 200 gegenüber 100 EJ pro Jahr um die Hälfte auf rund ein Prozent des globalen Bruttosozialprodukts gesenkt werden könnte.

„Ein so großer Beitrag der Bioenergie wäre möglich, würde aber mit erheblichen Verlusten beim Naturschutz oder bei der Nahrungsmittelsicherheit erkauft werden“, sagt Wolfgang Lucht. Es mache keinen Sinn, den Klimawandel mit Bioenergie zu begrenzen, wenn dabei Schäden angerichtet werden, die mit den Folgen des Klimawandels vergleichbar sind. Bioenergie könne einen kleinen, aber wichtigen Beitrag zum Klimaschutz leisten, wenn es gelingt die Erträge landwirtschaftlicher Anbauflächen weiter zu steigern. Für den effektiven Klimaschutz müssten aber auch andere erneuerbare Energietechnologien eingesetzt werden, resümiert Lucht.

Der WBGU geht in seinem Gutachten ebenfalls auf die Risiken einer ungesteuerten Bioenergieentwicklung ein. Das Gremium empfiehlt zum einen, Energiepflanzen nur als Brückentechnologie bis zur Mitte des Jahrhunderts einzusetzen, wenn Sonnen- und Windenergie den Primärenergiebedarf überwiegend decken werden. Zum anderen sei die Politik gefordert. Sie müsse nicht nur national, sondern global Rahmenbedingungen setzen, zum Beispiel verbindliche Mindeststandards für den Anbau und die Nutzung von Biomasse und die Vergabe von Fördermitteln, und damit sicherstellen, dass der Ausbau der Bioenergienutzung nicht dem Klima schadet oder Ernährungsprobleme und Landnutzungskonflikte verschärft.

„Die Bioenergie hat zunächst eine naive und übersteigerte Begeisterung erzeugt“, sagt Hans Joachim Schellnhuber, „nun dürfen wir das auch nicht in völlige Verteufelung umschlagen lassen.“ Angesichts der gewaltigen Herausforderung der Gesellschaft durch den Klimawandel müssten durchaus neue Wege gegangen werden, die natürlich auch Risiken bergen.

Weiterführende Links:
Webseite des Wissenschaftlichen Beirats der Bundesregierung Globale Umweltveränderungen (WBGU)

http://wbgu.de/

WBGU-Gutachten: Welt im Wandel – Zukunftsfähige Bioenergie und nachhaltige Landnutzung

http://www.wbgu.de/wbgu_jg2008.html

Pressemitteilung des WBGU zum Gutachten
http://www.wbgu.de/wbgu_jg2008_presse.html
Makroökonomische Modellierung am PIK
http://www.pik-potsdam.de/research/research-domains/sustainable-solutions/macro-group/makrookonomische-modellierung?set_language=de
Für weitere Informationen wenden Sie sich bitte an die PIK-Pressestelle:
Tel.: 0331/288 2507
E-Mail: presse@pik-potsdam.de

| PIK Potsdam
Weitere Informationen:
http://www.pik-potsdam.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Energie und Elektrotechnik:

nachricht Fraunhofer-Forscher entwickeln Hochdrucksensoren für Extremtemperaturen
28.06.2017 | Fraunhofer-Institut für Zuverlässigkeit und Mikrointegration IZM

nachricht Mit unkonfektionierten Kabeln durch die Schaltschrankwand
26.06.2017 | PHOENIX CONTACT GmbH & Co.KG

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Energie und Elektrotechnik >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Schnelles und umweltschonendes Laserstrukturieren von Werkzeugen zur Folienherstellung

Kosteneffizienz und hohe Produktivität ohne dabei die Umwelt zu belasten: Im EU-Projekt »PoLaRoll« entwickelt das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT aus Aachen gemeinsam mit dem Oberhausener Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheit- und Energietechnik UMSICHT und sechs Industriepartnern ein Modul zur direkten Laser-Mikrostrukturierung in einem Rolle-zu-Rolle-Verfahren. Ziel ist es, mit Hilfe dieses Systems eine siebartige Metallfolie als Demonstrator zu fertigen, die zum Sonnenschutz von Glasfassaden verwendet wird: Durch ihre besondere Geometrie wird die Sonneneinstrahlung reduziert, woraus sich ein verminderter Energieaufwand für Kühlung und Belüftung ergibt.

Das Fraunhofer IPT ist im Projekt »PoLaRoll« für die Prozessentwicklung der Laserstrukturierung sowie für die Mess- und Systemtechnik zuständig. Von den...

Im Focus: Das Auto lernt vorauszudenken

Ein neues Christian Doppler Labor an der TU Wien beschäftigt sich mit der Regelung und Überwachung von Antriebssystemen – mit Unterstützung des Wissenschaftsministeriums und von AVL List.

Wer ein Auto fährt, trifft ständig Entscheidungen: Man gibt Gas, bremst und dreht am Lenkrad. Doch zusätzlich muss auch das Fahrzeug selbst ununterbrochen...

Im Focus: Vorbild Delfinhaut: Elastisches Material vermindert Reibungswiderstand bei Schiffen

Für eine elegante und ökonomische Fortbewegung im Wasser geben Delfine den Wissenschaftlern ein exzellentes Vorbild. Die flinken Säuger erzielen erstaunliche Schwimmleistungen, deren Ursachen einerseits in der Körperform und andererseits in den elastischen Eigenschaften ihrer Haut zu finden sind. Letzteres Phänomen ist bereits seit Mitte des vorigen Jahrhunderts bekannt, konnte aber bislang nicht erfolgreich auf technische Anwendungen übertragen werden. Experten des Fraunhofer IFAM und der HSVA GmbH haben nun gemeinsam mit zwei weiteren Forschungspartnern eine Oberflächenbeschichtung entwickelt, die ähnlich wie die Delfinhaut den Strömungswiderstand im Wasser messbar verringert.

Delfine haben eine glatte Haut mit einer darunter liegenden dicken, nachgiebigen Speckschicht. Diese speziellen Hauteigenschaften führen zu einer signifikanten...

Im Focus: Kaltes Wasser: Und es bewegt sich doch!

Bei minus 150 Grad Celsius flüssiges Wasser beobachten, das beherrschen Chemiker der Universität Innsbruck. Nun haben sie gemeinsam mit Forschern in Schweden und Deutschland experimentell nachgewiesen, dass zwei unterschiedliche Formen von Wasser existieren, die sich in Struktur und Dichte stark unterscheiden.

Die Wissenschaft sucht seit langem nach dem Grund, warum ausgerechnet Wasser das Molekül des Lebens ist. Mit ausgefeilten Techniken gelingt es Forschern am...

Im Focus: Hyperspektrale Bildgebung zur 100%-Inspektion von Oberflächen und Schichten

„Mehr sehen, als das Auge erlaubt“, das ist ein Anspruch, dem die Hyperspektrale Bildgebung (HSI) gerecht wird. Die neue Kameratechnologie ermöglicht, Licht nicht nur ortsaufgelöst, sondern simultan auch spektral aufgelöst aufzuzeichnen. Das bedeutet, dass zur Informationsgewinnung nicht nur herkömmlich drei spektrale Bänder (RGB), sondern bis zu eintausend genutzt werden.

Das Fraunhofer IWS Dresden entwickelt eine integrierte HSI-Lösung, die das Potenzial der HSI-Technologie in zuverlässige Hard- und Software überführt und für...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Marine Pilze – hervorragende Quellen für neue marine Wirkstoffe?

28.06.2017 | Veranstaltungen

Willkommen an Bord!

28.06.2017 | Veranstaltungen

Internationale Fachkonferenz IEEE ICDCM - Lokale Gleichstromnetze bereichern die Energieversorgung

27.06.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

EUROSTARS-Projekt gestartet - mHealth-Lösung: time4you Forschungs- und Entwicklungspartner bei IMPACHS

28.06.2017 | Unternehmensmeldung

Proteine entdecken, zählen, katalogisieren

28.06.2017 | Biowissenschaften Chemie

Neue Scheinwerfer-Dimension: Volladaptive Lichtverteilung in Echtzeit

28.06.2017 | Automotive