Projekt 03074/01

Ganzheitliche Bilanzierung von nachwachsenden Energieträgern unter verschiedenen ökologischen Aspekten

Projektträger

ifeu-Institut für Energie- und Umweltforschung Heidelberg GmbH
Wilckensstr. 3
69120 Heidelberg
Telefon: 06221/4767-31

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

Ziel des Vorhabens war, nachwachsende mit herkömmlichen Energieträgern unter verschiedenen ökologischen Aspekten zu analysieren. Untersuchungsobjekte waren alle potentiell in Deutschland anbaubaren Bioenergieträger, das sind Biokraftstoffe sowie biogene Festbrennstoffe aus der landwirtschaftlichen Produktion bzw. aus land- und forstwirtschaftlichen Rückständen. Die Vorgehensweise, die Basisdaten und damit auch die erhaltenen Ergebnisse sollten nachvollziehbar und in Konsens mit allen Beteiligten abgeleitet sowie öffentlich zugänglich gemacht werden.


Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenDie Vorgehensweise wurde streng an den aktuellen Stand der ISO-Normierungsbemühungen zur Vorgehensweise bei Ökobilanzen angelehnt. Dabei wurden der Untersuchung grundsätzlich Lebenswegvergleiche zugrunde gelegt, d. h. die kompletten Lebenswege der Bereitstellung und Nutzung von Bioenergieträgern gegenüber den entsprechenden kompletten Lebenswegen bei den diversen herkömmlichen Energieträgern.
Insbesondere wurden erstmals über die gesamten betrachteten Lebenswegvergleiche hinweg nicht nur Energie- und CO2-Bilanzen, sondern eine Vielzahl weiterer Schadstoffbilanzen ermittelt, die die verschiedenen Ökobilanz-Wirkungskategorien wie Treibhauseffekt, stratosphärischer Ozonabbau oder Versauerung repräsentieren. Zusätzlich wurden ausschließlich für den Bereich der Pflanzenproduktion Emissionen von Pflanzenschutzmitteln, Stickstoff- und Phosphorverbindungen in die Hydrosphäre sowie Auswirkungen auf die bodenökologische Funktionen und die Biodiversität untersucht.
Um konsensfähige Ergebnisse zu erhalten wurde über die gesamte Projektlaufzeit ein projektbegleitender Ausschuß eingerichtet. Zusammengesetzt war er aus Vertretern wissenschaftlicher Institutionen, Vereinen sowie Behörden.


Ergebnisse und Diskussion

Das Ziel, eine über die Lebenswegvergleiche hinweg lückenlose Dokumentation aller Ausgangsdaten zusammenzutragen und die Vergleiche zu berechnen, wurde erreicht. Diese Sachbilanz ist nun öffentlich verfügbar. Es zeigt sich, daß es mehrere ökologische Kenngrößen gibt, die über die gesamten Lebenswege hinweg wissenschaftlich hoch belastbar sind wie z. B. der Primärenergieeinsatz, der Treibhauseffekt oder die Versauerung durch luftgetragene Schadstoffe. Es gibt aber auch solche, bei denen die Ausgangsdaten bei einigen Lebenswegabschnitten noch zu unsicher für eine abschließende Beurteilung sind wie bei den Dioxin-Äquivalenten oder dem Benzo(a)pyren. Die Einzelergebnisse selbst sind aufgrund der Vielhunderten von berechneten Lebenswegvergleichen samt den Parametervariationen so umfangreich, daß sie hier nicht zusammengefaßt werden können.

Auch wenn es nicht das Ziel des Projektes war, eine Bewertung der erhaltenen Sachbilanz durchzuführen, wurden die Ergebnisse zumindest einer ersten Interpretation unterzogen. Dabei zeigt sich, daß es keine Bioenergieträger gibt, bei denen die Ergebnisse grundsätzlich günstiger ausfallen als bei ihren jeweiligen fossilen Pendants. Umgekehrt gilt aber auch, daß es keine fossilen Energieträger gibt, bei denen alle Ergebnisse günstiger als bei den biogenen Pendants ausfallen. D. h., es gibt bei allen Lebenswegvergleichen diverse ökologische Wirkungskategorien, die für die Bioenergieträger sprechen bzw. andere, die gegen Bioenergieträger sprechen.

Die einzelnen Bioenergieträger - jeweils im Vergleich zu ihren fossilen Pendants - zeigen auch miteinander verglichen unterschiedliche Ergebnisse. D. h., der eine Bioenergieträger zeigt bei der einen oder anderen ökologischen Wirkungskategorie günstigere Ergebnisse als ein anderer Bioenergieträger, ist bei anderen Wirkungskategorien allerdings ungünstiger. Dadurch läßt sich nicht a priori eine Reihenfolge der diversen Bioenergieträger festlegen. Tendenziell kann zumindest jedoch zusammengefaßt werden, daß die biogenen Festbrennstoffe eher günstigere Ergebnisse aufweisen als Biokraftstoffe. Und unter den Festbrennstoffen zeigen wiederum Holzhackschnitzel aus Kurzumtriebsplantagen bzw. aus Waldrestholz tendenziell günstigere Ergebnisse als die diversen Halmgüter. Auch läßt sich festhalten, daß die ökologischen Vorteile der festen Bioenergieträger bei Substitution von Kohle größer sind als bei Substitution von Heizöl oder gar Erdgas.

Ergänzend zu diesen Aussagen ist jedoch hinzuzufügen, daß durch Variationen der Lebenswege deutlich andere, also auch andere als die hier mit tendenziell beschriebene, Ergebnisse erhalten werden können. Dazu gehören z. B. unterschiedliche landwirtschaftliche Produktionsvarianten oder unterschiedliche Konversionstechniken. D. h. im Umkehrschluß jedoch, daß mit den vorliegenden Erkenntnissen nun die ökologischen Schwachstellen bei den einzelnen Bioenergieträgern bekannt sind und somit die Grundlagen existieren, im Bedarfsfall unerwünschte Umwelteffekte bei der Bereitstellung und Nutzung von Bioenergieträgern zu reduzieren.


Öffentlichkeitsarbeit und Präsentation

Inhalt und Ergebnisse bzw. Teile davon wurden bisher auf Dutzenden von Tagungen und anderen Veranstaltungen in Form von Vorträgen, Postern, Tagungsbeiträgen etc. vorgestellt. Der Abschlußbericht selbst wurde als Monografie herausgegeben: Kaltschmitt, M., Reinhardt, G.A. (Hrsg.): Nachwachsende Energieträger: Grundlagen, Verfahren, Ökologische Bilanzierung. Vieweg Verlag (1997)


Fazit

Es zeigt sich, daß die erhaltenen Ergebnisse eine überaus wichtige Entscheidungshilfe darstellen können für
- die generelle ökologische Einschätzung von Bioenergieträgern,
- ökologische Einschätzung möglicher Projekte zur Nutzung von Bioenergieträgern sowie
- ökologische Optimierungspotentiale bei der Nutzung von Bioenergieträgern.
Zudem können die Vorgehensweise und insbesondere die zahlreichen Basisdaten - quasi als Standardwerk - als eine grundlegende Basis für zukünftige Ökobilanzen oder andere ökologische Untersuchungen aus dem gesamten Umfeld fungieren.