Der Mensch nutzt seit der Steinzeit Bioenergie – seitdem er Holz und andere organische Materialien verbrennt. Die vergangenen 200 Jahre waren aber von der Nutzung fossiler Brennstoffe wie Öl und Kohle geprägt, die ein großes Wirtschaftswachstum und eine Erhöhung des Lebensstandards für einen Teil der Weltbevölkerung möglich machte. Gleichzeitig resultiert die Verbrennung fossiler Energieträger in einer Erhöhung der Kohlendioxidkonzentration in der Atmosphäre und im anthropogenen Treibhauseffekt.
Können fossile Energieträger durch Biobrennstoffe ersetzt werden? Nein, nicht wenn wir so viel Energie nutzen wollen, wie wir es im Moment tun. Nach Field et al. (2008) können über Biobrennstoffe nur ein paar Prozent der aktuell genutzten Brennstoffmenge gedeckt werden. Die Produktion von Biokraftstoffen wird begrenzt: einerseits durch den Bedarf an Landwirtschaftsflächen für die Lebensmittelproduktion, andererseits durch die Notwendigkeit der Erhaltung ursprünglicher Ökosysteme und der biologischen Vielfalt. Field et al. lassen die Möglichkeit einer Ernährungsumstellung hin zum Vegetarismus unberücksichtigt. Zwar könnte bei einer stärkeren Verbreitung der vegetarischen Ernährungsweise mehr Ackerland für andere Zwecke als die Lebensmittelproduktion genutzt werden. Besonders angesichts der weiterhin steigenden Bevölkerungszahlen würde dies die fossilen Energieträger aber trotzdem schwerlich überflüssig machen.
Effect of harvest for bioenergy used to replace coal on forest carbon stock changes and total greenhouse gas (GHG) emissions (stand level, from Ter-Mikaelian et al. 2014b). A. Accumulation of carbon in an unharvested forest stand. B. Carbon in the stand regenerating after harvest. C. Harvested biomass is used to produce wood pellets; life cycle GHG emissions from obtaining and producing wood pellets are lower than life cycle and combustion emissions of coal, resulting in a GHG benefit of using wood pellets to replace coal. D. Carbon sequestration parity is achieved when the sum of carbon in the regenerating stand and the GHG benefits of using wood pellets to replace coal reaches the amount of carbon in the stand if it had remained unharvested; carbon debt repayment is achieved when the sum of carbon in the regenerating stand and GHG benefits of using wood pellets to replace coal reaches the pre-harvest amount of carbon in the stand. Figur © författarna till artikeln.
Sind Biobrennstoffe kohlendioxidneutral? Sinn und Zweck der Biobrennstoffe ist es ja, dass sie dem Kohlenstoffkreislauf – im Unterschied zu fossilen Brennstoffen – keinen neuen Kohlenstoff zuführen. Aber Biobrennstoffe sind gleichwohl meistens nicht kohlendioxidneutral. Einjährige Energiepflanzen wie Raps oder Getreide wachsen zwar schnell, brauchen für ihre Entwicklung und im Rahmen der Ernte aber – oft fossile – Energie. Veränderungen bei der Bodennutzung tragen ebenfalls dazu bei, dass diese Pflanzen nicht kohlendioxidneutral sind: Wird – wie in vielen Teilen der Welt – Wald abgeholzt, um die Pflanzen anbauen zu können, ist das Ökosystem daraufhin insgesamt ein viel kleinerer Kohlenstoffspeicher als zuvor. Intensiv genutzter Wald ist auch ein kleinerer Kohlenstoffspeicher als Naturwald.
Als Folge der Förderpolitik ist die Nachfrage nach Biobrennstoffen in der EU hoch. Noch stammen die Rohstoffe vor allem aus europäischen Wäldern. Aber die EU importiert immer mehr Waldbiomasse, zum Beispiel aus den USA und aus Russland. Eine weitere Nachfragesteigerung kann dazu führen, dass in Entwicklungsländern Pflanzungen für Exportzwecke in die EU angelegt werden.
Oft wird behauptet, dass die Kohlendioxidemissionen aus Waldbiomasse durch neue Vegetation kompensiert werden könne, die Kohlendioxid aufnimmt. Baumreste, die im Wald zurückbleiben, würden ohnehin zu Kohlendioxid abgebaut werden. In Wirklichkeit vollzieht sich die Freisetzung von Kohlendioxid aus zurückgelassener Biomasse je nach Art der Biomasse in einem Zeitraum von einigen bis hin zu hundert Jahren. Wird die Biomasse verbrannt, geschieht die Kohlendioxidfreisetzung hingegen sofort.
Wälder wachsen langsam. Wenn ein Wald geerntet wird, um sein Holz als Biobrennstoff zu nutzen, gelangt der Kohlenstoff auf einmal in die Atmosphäre und trägt auf die gleiche negative Weise wie der Kohlenstoff aus fossilen Brennstoffen zum Treibhauseffekt bei. Die Atmosphäre unterscheidet nicht zwischen Kohlenstoff aus erneuerbaren und aus fossilen Brennstoffen. Es dauert viele Jahre, bis ein Wald nachgewachsen ist und die Kohlendioxidemission kompensiert hat. Die kurze Zeitperspektive (von circa 50 Jahren) ist wichtig, denn wenn wir die Treibhausgase nicht jetzt reduzieren, kann ein Kipppunkt erreicht werden, der eine unumkehrbare Klimaveränderung mit sich bringt. In den wissenschaftlichen Artikeln von Holtsmark, Ter-Mikaelian (s. auch Bild rechts) und Johnston & Van Kooten finden Sie Vergleiche des Klimaeffekts von fossilen Brennstoffen und Waldbioenergie. Im Rahmen der Veröffentlichungen wurde außerdem berechnet, wie lange es dauert, bis der nachwachsende Wald die durch die Erntemaßnahme entstandene Kohlenstoffschuld kompensiert hat. Auch Forscher, die aus Klimaschutzgründen eine Intensivierung der Forstwirtschaft empfehlen, bringen im Hinblick auf den Zeitraum bis zum Erreichen der Kohlendioxidneutralität der Waldbioenergie keine Einwände vor.
Eine auf der Grundlage von Daten des britischen Department of Energy & Climate Change von einigen Umweltschutzorganisationen durchgeführte Analyse zeigt: Über einen Zeitraum von 20 Jahren betrachtet, kann Strom, der durch die Verbrennung von Nadelbäumen (von Pflanzungen) erzeugt wird, verglichen mit Strom durch Kohleverbrennung, die Freisetzung von Treibhausgasen um 80 % steigern. Erst nach 100 Jahren sind die Emissionen 14 % geringer als bei der Kohleverbrennung. Professor John M. DeCicco vom University of Michigan Energy Institute sagt, dass alles erdenklich Mögliche getan werden muss, um die Freisetzung von Kohlenstoff in Form von Kohlendioxid in die Atmosphäre zu verhindern. Deshalb muss der Klimanutzen von Biobrennstoffen neu bewertet werden.
Weitere Informationen finden Sie in einem Bericht des Schwedischen Naturschutzvereins sowie in Berichten der Global Forest Coalition über Biobrennstoffe in der EU und über Land Grabbing in Entwicklungsländern zur Versorgung der europäischen Länder mit Bioenergie.