Energiepflanzen: Sind sie die Lösung für grüne Energie?

Aus der Biomasse von Energiepflanzen lassen sich Erneuerbare Energien gewinnen. Deshalb kommt Energiepflanzen eine zentrale Bedeutung in der Energiewende zu. Doch der monokulturelle Anbau dieser Pflanzen kann negative Folgen haben.

Raps, Zuckerrüben und Mais wachsen nicht mehr nur als Futter- und Nahrungsmitteln auf den hiesigen Feldern. Diese und weitere Pflanzen spielen auch eine zunehmend wichtige Rolle in der Energiewende. Die Biomasse der sogenannten Energiepflanzen soll nämlich der Erzeugung Erneuerbarer Energien dienen. Dadurch sollen fossile Brennstoffe eingespart und Treibhausgase reduziert werden können. 

Energiepflanzen bergen allerdings nicht nur Chancen, sondern auch Probleme. 

Was sind Energiepflanzen?

Energiepflanzen sind Pflanzen, die speziell für die Energiegewinnung angebaut werden. Dabei handelt es sich bislang noch größtenteils um traditionell ackerbaulich genutzte Kulturpflanzen wie Mais, Raps, Rüben und Getreide. Zunehmend rücken für die energetische Nutzung aber auch Kulturpflanzen in den Fokus, die für den Ackerbau bislang keine Rolle gespielt haben – zum Beispiel das Elefantengras. Auch Gehölze wie Robinien, Pappeln und Weiden gewinnen landwirtschaftlich an Bedeutung, da sie schnell wachsen. 

Als Energiepflanzen kommen solche Pflanzen in Frage, die sich neben schnellem Wachstum auch durch eine hohe Biomasseproduktion auszeichnen. Biomasse ist organisches Material, das Sonnenenergie speichert. Pflanzen speichern die Sonnenstrahlung, welche sie für die Photosynthese nutzen. 

Mithilfe verschiedener Techniken lässt sich pflanzliche Biomasse dann umwandeln in:

• Gasförmige Bioenergieträger: Aus Mais, Gras, Getreide, Hirse und Zuckerrüben entsteht Biogas für die Strom- und Wärmegewinnung.
• Flüssige Bioenergieträger: Biokraftstoffe wie Ethanol und Biodiesel sowie Heizstoffe stammen aus der Biomasse von unter anderem Mais, Zuckerrohr und Raps. 
• Feste Bioenergieträger: Durch die Verbrennung oder thermochemische Vergasung von festen Brennstoffen – also lignocellusosehaltiger Biomasse wie schnell wachsenden Baumarten, Elefantengras und anderen Großgräsern – entsteht Energie für die Strom- und Wärmeproduktion. 

Biogas aus Energiepflanzen gewinnen

Wie die Gewinnung von Erneuerbaren Energien aus Energiepflanzen gelingt, lässt sich gut am Beispiel von Biogas verdeutlichen. Hier funktioniert es mithilfe eines Gärprozesses:

• Die Pflanzenteile vergären in einem luftdicht verschlossenen Behälter unter Zugabe von Wasser und Mikroorganismen. 
• Dabei entsteht ein brennbares Gasgemisch aus Methan, Kohlendioxid und Spuren von anderen Gasen wie Stickstoff oder Wasserstoff.
• Für die weitere Verwendung kommt vor allem das Methan zum Einsatz. Es wird so aufbereitet, dass es Erdgas-Qualität bekommt. Dann kann man es in die Erdgas-Leitungen einspeisen. 
• Das Biogas verbrennt anschließend und treibt dabei Turbinen an, die Strom erzeugen.
• Auch die Abwärme, die beim Prozess entsteht, eignet sich zum Heizen und die Gärreste lassen sich als Dünger in der Landwirtschaft verwenden.

Energiepflanzen: Das sind die Vorteile

Die Biomasse aus Energiepflanzen ist für vielfältige Anwendungen geeignet: „Als Treibstoff im Verkehr, zur Erzeugung von Heizwärme in Haushalten, von Prozesswärme in der Industrie und zur Stromerzeugung, wobei die Strom- und Wärmeerzeugung gekoppelt erfolgen kann“, fasst das Umweltbundesamt zusammen.

Bei der Verbrennung oder anderweitigen Umwandlung von Biomasse entsteht laut der Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe außerdem nur so viel klimaschädliches Kohlendioxid, wie die Pflanzen zuvor während ihres Wachstums aus der Atmosphäre gebunden haben. Zwar gehen auch der Anbau und die Umwandlung von Biomasse mit energetischem Aufwand einher, den größtenteils noch fossile Quellen decken. Doch insgesamt würden Energiepflanzen weniger CO₂ emittieren als Erdgas, Kohle oder Öl. 

Weiterhin ermöglichen Energiepflanzen eine bedarfsgerechte und zuverlässige Energieerzeugung. Anders als bei anderen Erneuerbaren Energien ist das aus Energiepflanzen gewonnene Energieangebot nicht von im Tages- oder Jahresverlauf schwankenden Quellen wie Wind und Sonne abhängig. Zudem lässt sich Biomasse problemlos über viele Monate bis Jahre hinweg speichern. 

Bedeutung von Energiepflanzen für die Klimapolitik

Biomasse aus Energiepflanzen ist global der am meisten genutzte regenerative Energieträger. Auch hierzulande ist Biomasse die wichtigste erneuerbare Energiequelle, denn sie stellt dem Umweltbundesamt zufolge 52 Prozent der gesamten erneuerbaren Endenergie bereit. Das Bundesministerium für Landwirtschaft und Ernährung (BMEL) betont ebenfalls, dass „der Energie aus Biomasse eine signifikante Bedeutung für die Energieversorgung der Zukunft und für die Erreichung der Klimaziele zukommt“. 

Obwohl sich der Anteil der Erneuerbaren Energien am Endenergieverbrauch in den vergangenen Jahren positiv entwickelt habe, müssten die Erneuerbaren Energien laut dem Umweltbundesamt aber noch deutlich schneller wachsen, um die EU-Klimaziele zu erreichen. 

Einer Studie des Ökologen Christian Hof zufolge müssten Energiepflanzen weltweit auf mehr als sechs Millionen Quadratkilometern angebaut werden, um die globale Erderwärmung auf 1,5 Grad Celsius zu begrenzen. Das wären 4,3 Prozent der gesamten Landfläche.

Das spricht gegen Energiepflanzen

Doch ein verstärkter Anbau von Energiepflanzen steht auch in der Kritik. Gegen Energiepflanzen sprechen unter anderem diese wesentlichen Punkte:

Flächennutzung und Konkurrenz zur Lebensmittelproduktion

In der sogenannten „Tank oder Teller“-Debatte geht es um die Frage, ob Energiepflanzen, aus denen sich Biosprit gewinnen lässt, landwirtschaftliche Flächen beanspruchen sollen, die dadurch nicht mehr für die Nahrungsmittelproduktion zur Verfügung stehen. Unter anderem die Welthungerhilfe und Greenpeace sprechen sich in dieser Debatte gegen Energiepflanzen aus.

Im Jahr 2022 forderten die Umweltschützer:innen von Greenpeace angesichts des Krieges in der Ukraine, sofort auf Pflanzenanteile in Benzin und Diesel zu verzichten. Weil die blockierte Weizenausfuhr aus der Ukraine die Unsicherheit über die globale Verfügbarkeit von Getreide erhöhte und Lebensmittelpreise steigen ließ, müsste man mit den Ernten sinnvoll umgehen. Hersteller entgegneten, dass sie für ihren Bioethanol kein Brotgetreide verwendeten und auf alternative Biomasse wie Stroh setzten.

Die Politik ist sich uneins: Bundesumweltministerin Steffi Lemke (Bündnis 90/Die Grünen) will den Biosprit-Einsatz begrenzen, das FDP-geführte Bundesverkehrsministerium stellt sich dagegen auf Seiten der Biosprit-Hersteller. 

Verlust der Artenvielfalt

Expert:innen und Naturschützer:innen kritisieren außerdem, dass der intensive Anbau und Flächenverbrauch von Energiepflanzen die Artenvielfalt gefährde. Ökologe Christian Hof zufolge hat die EU-Subventionierung des Anbaus von Mais und Raps zwecks Energiegewinnung zu einer Intensivierung der Landwirtschaft geführt. Das heißt: Noch mehr Monokulturen und noch weniger Lebensraum und Nahrung für Insekten und Säugetiere. So konnte der Deutsche Imkerbund e. V. bereits feststellen, dass der Ausbau von Mais-Monokulturen für die Energiegewinnung das Nahrungsangebot für blütenbestäubende Insekten massiv reduziert hat. 

Der Deutsche Imkerbund plädiert dafür, bienenfreundliche Energiepflanzen vorzuziehen. Dazu gehört unter anderem die Durchwachsene Silphie. Für Hof ist der großflächige Anbau von Energiepflanzen grundsätzlich keine gute Lösung. Stattdessen müsse das Ziel sein, von vornherein Energie zu sparen. 

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