Umweltbedingungen wie Windstärke oder Sonneneinstrahlung spielen nur eine untergeordnete Rolle, um einen geeigneten Standort für eine Bioenergieanlage zu finden.
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Umweltbedingungen wie Windstärke oder Sonneneinstrahlung spielen nur eine untergeordnete Rolle, um einen geeigneten Standort für eine Bioenergieanlage zu finden.

Bioenergie

Bioenergie hat gegenüber anderen regenerativen Energiequellen wie Wind- oder Sonnenenergie einen großen Vorteil: Sie ist unabhängig von witterungsbedingten Einflüssen und kann genau in dem Moment erzeugt werden, wenn Strom benötigt wird. Darüber hinaus lässt sich Bioenergie in Form von Biogas sehr gut speichern.

Der Förderbereich „Energetische Nutzung biogener Rest- und Abfallstoffe“ im 7. Energieforschungsprogramm unterstützt die Weiterentwicklung der energetischen Verwertung von Biomasse, insbesondere von Rest- und Abfallstoffen, um grünen Strom effizient zu erzeugen. So sollen unter anderem Anlagenkomponenten optimiert und Anlagenkonzepte flexibilisiert und automatisiert werden. Ein Fokus der Forschungsförderung durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWI) liegt darin, Energie aus Biomasse in das Gesamtsystem Energie zu integrieren.

Grafische Darstellung der Fördermittel im Bereich Bioenergie seit 2015.
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Verteilung der Fördermittel im Bereich energetische Nutzung biogener Rest- und Abfallstoffe seit 2015.

Grafische Darstellung der neu bewilligten Fördermittel energetische Nutzung der Biomasse.
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Entwicklung des Neubewilligungsvolumens im Bereich energetische Nutzung biogener Rest- und Abfallstoffe seit 2015.

Im Jahr 2020 hat das BMWi 38 neue Forschungsprojekte im Bereich der Bionenergie bewilligt und dafür 7,7 Millionen Euro zur Verfügung gestellt. Rund 8,7 Millionen Euro sind innerhalb dieses Jahres in 181 laufende Projekte geflossen.

Die Biomasse als Ganzes liegt bei der Stromproduktion aus erneuerbaren Quellen an zweiter Stelle hinter der Windenergie, gleichauf mit der Photovoltaik. Rund 20 Prozent des Bruttostroms aller erneuerbaren Energien wurde im Jahr 2020 aus Biomasse produziert.

Das Foto zeigt Biomüll, wie Eierschalen, Apfel- und Apfelsinenschalen.
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Biomüll aus Haushalten trägt zu 2,3 Prozent zur Stromproduktion in Biomasseanlagen bei.

Wärme und Strom gekoppelt besonders effizient

Bioenergie ist ebenfalls eine wichtige Wärmequelle. Der Energiegehalt von Biomasse kann insbesondere dann effizient genutzt werden, wenn Strom und Wärme bzw. Kälte kombiniert erzeugt werden. Im Fokus der Förderung stehen insbesondere biomassebasierte KWKK-Lösungen (Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung), das Zusammenspiel von Biomasse und erneuerbarem Strom in Power-to-X-Anwendungen und die Bereitstellung von biomassebasierter Hochtemperaturprozess-Wärme oder-Kälte im Industriesektor.

Um Energie aus Biomasse in das Gesamtsystem zu integrieren, ist es unter anderem wichtig, dass diese flexibel bereitgestellt werden kann. Da Bioenergie sich gut speichern lässt, eignet sich der daraus erzeugte Strom insbesondere für Systemdienstleistungen. So lässt sich beispielsweise das Stromnetz stabilisieren, indem die benötigte Spannung aufrechterhalten wird. Zudem können biogene Roh- und Reststoffe dafür genutzt werden, verschiedene Sektoren zu koppeln, etwa die Stromproduktion und den Verkehr. Aufbereitete Biomasse kann als Antrieb für Erdgas- oder Dieselfahrzeuge eingesetzt werden. Beim so genannten Biomass-to-Liquid werden aus organischen Rohstoffen synthetische Biokraftstoffe erzeugt.

Bioenergiekonzepte zur Treibhausgas- und Feinstaubreduktion 

Ein Schwerpunkt der Forschungsförderung liegt auf Demonstrations- und Pilotprojekten. Sie sollen den Transfer von wissenschaftlichen Erkenntnissen in die Praxis unterstützen und dazu beitragen, Verfahren und Abläufe zu optimieren. So lassen sich durch innovative Bioenergiekonzepte Emissionen wie Treibhausgase oder Feinstaub reduzieren.

Querschnittsfragen sind ein relevanter Forschungsbereich über alle Technologiebereiche hinweg, da Bioenergie nur als Gesamtsystem effizient entwickelt werden kann. Das heißt, dass Wechselwirkungen mit dem Energiesystem, den Marktbedingungen und der Umwelt berücksichtigt werden müssen. Zum Beispiel müssen Messverfahren und Methoden, Energiesystemmodelle, Langzeitstrategien, Nachhaltigkeits- sowie Lebenszyklusanalysen weiterentwickelt und in die Praxis gebracht werden. Wesentlich ist auch, dass neuartige Brenn- und Kraftstoffe genormt und standardisiert werden.

Programmbegleitung Bioenergie

Das  Deutsches Biomasseforschungszentrum (DBFZ) hat seit 2009 die wissenschaftliche Programmbegleitung für das Thema „Energetische Nutzung biogener Rest- und Abfallstoffe“, vormals „energetische Biomassenutzung“ übernommen. Ziel ist die Vernetzung von Wissenschaft und Unternehmen sowie der Wissenstransfer.

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