Treibhausgasbilanz nachwachsender Rohstoffe
- eine wissenschaftliche Kurzdarstellung

KIT Scientific Reports, 7556. Karlsruhe: Karlsruher Institut für Technologie, 2010, 45 Seiten
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Zusammenfassung

Die Treibhausgasbilanz ist eine wichtige aber nicht die ausschließliche Größe, an der sich die Förderungswürdigkeit von nachwachsenden Rohstoffen (NaWaRo) für eine energetische und/oder stoffliche Nutzung bemessen lässt. Es war Zielsetzung dieser Kurzdarstellung, die wesentlichen Faktoren und Rahmenbedingungen darzustellen, die die Treibhausgasbilanz bei NaWaRo bestimmen. Hierbei sollte insbesondere auch auf bestehende Unsicherheiten und Verbesserungsmöglichkeiten hingewiesen werden, auch in Hinblick auf die zu präferierenden NaWaRo und die damit in Verbindung stehenden Nutzungsstrategien.

Die wesentlichen Ergebnisse lassen sich wie folgt zusammenfassen:

• Die Treibhausgasbilanz von NaWaRo ist signifikant von zwei Faktoren abhängig:
  • Änderungen der Speicherung von Kohlenstoff in Vegetation und Boden, durch Umstellung der Landnutzung oder des Landbewirtschaftungs-Managements (insbesondere Bodenbearbeitung) sowie
  • N2O-Emissionen aufgrund der Nutzung von Stickstoff-Düngern (mineralisch/organisch) und Änderungen des Landbewirtschaftungs-Managements.
• Beide Faktoren, d.h. Änderungen der Kohlenstoffspeicherung sowie die Höhe der N2O-Emissionen, sind standortabhängig und die Abschätzung dieser Größen ist z.Zt. mit großen Unsicherheiten verbunden. Die Verwendung der IPCC-Methode für Lachgasemissionen aus Böden ist kritisch zu hinterfragen und höhere Verluste als der Standardwert von 1 % des Stickstoffeinsatzes (IPCC-Methode) müssen in einer kritischen Betrachtung zur THG-Bilanz von NaWaRo miteinbezogen werden.
• Eine Bewertung von NaWaRo rein unter Klimaschutzaspekten führt dazu, dass z.B. Feldfrüchte mit hohem N-Bedarf (z.B. Mais, Raps) sehr kritisch betrachtet werden müssen, da aufgrund der zu erwartenden erhöhten N2O-Emissionen wahrscheinlich keine oder nur eine geringe Emissionsminderung bei den Treibhausgasen (THG) auftritt, im Vergleich zur Verwendung fossiler Brennstoffe. Vergleichbares gilt, wenn der Anbau von NaWaRo (z.B. Silomais auf Grünland zum Betrieb von Biogasanlagen oder Import von Biodiesel aus Palmöl) mit einer deutlichen Verringerung der Kohlenstoffspeicherung in Vegetation und vor allem im Boden verbunden ist.
• Eine positive THG-Bilanz ist insbesondere bei der energetischen Nutzung von Holz aus Kurzumtriebsplantagen zu erwarten, da hier zum einen nahezu keine N-Düngung erfolgt und zum andern es zu einer Akkumulation von Kohlenstoff („Humus“) im Boden kommt.
• Da die THG-Bilanz von NaWaRo entscheidend von Änderungen der Kohlenstoffspeicherung in der Vegetation und im Boden sowie von Lachgasemissionen abhängig ist, d.h. von spezifischen Standortfaktoren, ist eine verbesserte, standortabhängige Abschätzungsmethode notwendig, um zu effizienteren und zielführenderen THG-Minderungsstrategien zu kommen. Hierzu würde sich die Weiterentwicklung mechanistischer Modellansätze in Verbindung mit „Life Cycle Assessment Tools“ anbieten. Durch technische bzw. verfahrenstechnische Maßnahmen beim Anbau der NaWaRo (z.B. Einsatz von Nitrifikationshemmern), Konversion (s. Methanschlupf bei Biogasverfahren) oder Ausbringung der Reststoffe (s. Gärreste) kann die THG-Bilanz noch verbessert werden. Hier besteht aber teilweise noch großer FuE-Bedarf.
• Es ist zu empfehlen, Nutzungskaskaden zu entwickeln und zu fördern; d.h. zunächst eine stoffliche und erst anschließend eine energetische Nutzung zu verfolgen (z.B. stoffliche Nutzung des Holzes und spätere energetische Nutzung des Rest-/Altholzes). Allerdings muss auch hier die Bodenhumusbilanz ausgeglichen bleiben. So ist beispielsweise nur eine eingeschränkte energetische Strohnutzung möglich, wobei dieser Anteil durch zusätzliche, Humus bildende Ersatzmaßnahmen (z.B. über Gründüngung) erhöht werden könnte.
• Die energetische Nutzung biogener Rest- und Abfallstoffe ist hinsichtlich der Treibhausgasbilanz und der günstigen CO2-Minderungskosten positiv zu bewerten und sollte gezielter gefördert werden. Dies trifft insbesondere auch auf die Nutzung von Gülle zur Biogasproduktion zu. Vor allem aber treten Rest- und Abfallstoffe nicht in Konkurrenz mit der Produktion von Nahrungs- und Futtermitteln.
• Die höchsten energetischen Gesamtnutzungsgrade (und geringsten CO2-Minderungskosten) von NaWaRo sind durch gekoppelte Wärme- und Stromerzeugung zu erreichen.
• Die Diskussion, ob die energetische Nutzung von NaWaRo nur aus Klimaschutzgründen gefördert werden sollte, oder ob nicht andere Aspekte von gleichrangiger Bedeutung sind (z.B. Technologieentwicklung, Verminderung der Abhängigkeit von importierten fossilen Energieträgern, Entwicklung des ländlichen Raumes, Stärkung regionaler und lokaler Wirtschaftskreisläufe), muss aufgrund der kritischen Evaluation von angebauten NaWaRo als alternativer Energieträger differenzierter geführt werden.