Schlussfolgerungen Q&A

Im Folgenden werden die Ergebnisse zu den Fragestellungen des Projektes sowie weiteren zentralen Aspekten landwirtschaftlicher Biomasse-/Bioenergieerzeugung zusammengefasst.

 

Wie ist der derzeitige Beitrag landwirtschaftlicher Biomasse zur österreichischen Energieversorgung zu bewerten?

Die wichtigsten Beiträge landwirtschaftlicher Biomasse zur österreichischen Energie­versorgung kommen derzeit von biogenen Kraftstoffen im Verkehrssektor und der Verstromung von Biogas aus Energiepflanzen und landwirtschaftlichen Reststoffen. Deren Anteile belaufen sich auf 5% des Kraftstoffbedarfs bzw. unter 1% des Strombedarfs (2008), und sind damit im Vergleich zur gesamten Biomassenutzung, die in erster Linie auf forstlichen Rohstoffen basiert und in Summe ca. 15% des Primärenergieverbrauchs (2008) ausmacht, relativ gering. Landwirtschaftliche Festbrennstoffen wie Kurzumtriebsholz, Miscanthus oder Stroh, sowie die Erzeugung von Biomethan nehmen derzeit eine vernachlässigbare Stellung im österreichischen Energiesystem ein.

Zum derzeit wichtigsten Beitrag zur Energieversorgung, der Nutzung biogener Kraftstoffe im Verkehrssektor ist zu sagen, dass diese in erster Linie aus importierten Rohstoffen hergestellt werden, deren Produktion also kaum inländischen Wertschöpfungseffekte zur Folge hat. Die Stromerzeugung aus Biogas geht zwar auf inländische Rohstoffe zurück (zum Importanteil liegen zwar keine Daten vor, er dürfte aber gering sein), die Förderkosten sind jedoch sehr hoch (siehe E-Control, 2009) und der ökologische Nutzen könnte mit einem stärkeren Fokus auf Abfälle und Reststoffe deutlich verbessert werden (2007 basierte der weitaus größte Anteil der Biogaserzeugung auf Mais, und nur etwas mehr als 10% auf Abfällen und Reststoffen). Änderungen der derzeitigen energiepolitischen Förderungen für landwirtschaftliche Biomasse/Bioenergie (z.B. höhere Einspeisetarife bei der Nutzung von Reststoffen) sind daher in Betracht zu ziehen (siehe Abschnitt 9.3).

 

Inwiefern ist das Entscheidungsverhalten der Landwirte für die Mobilisierbarkeit landwirtschaftlicher Bioenergie-Potenziale von Bedeutung? Welche Entscheidungs­typen sind zu unterscheiden?

Aus den Interviewergebnissen geht hervor, dass im Wesentlichen zwischen drei Entscheidungstypen zu unterscheiden ist: Innovative, traditionelle und utilitaristische Betriebe. Innovative Betriebe stellen nach Einschätzung der Befragten die kleinste Gruppe dar (5 bis 10% aller Betriebe in Österreich). Sie zeichnen sich durch eine hohe Bereitschaft, Neues auszuprobieren aus, selbst wenn dies mit einem gewissen Risiko verbunden ist. Sofern innovative Betriebsführer von der Sinnhaftigkeit überzeugt sind, sind diese Betriebe am leichtesten (d.h. ohne bzw. mit geringen finanziellen Anreizen) zur landwirtschaftlichen Energieerzeugung zu bewegen.

Das Entscheidungsverhalten traditioneller Betriebe, die etwa 75 bis 80% aller Betriebe ausmachen, hängt im Wesentlichen vom Produktions- und Erwerbstyp sowie von der Einkommenssituation ab. Betriebe mit Tierhaltung haben oft nicht die Möglichkeit landwirtschaftliche Flächen für die Energieträgerproduktion bereitzustellen, da diese Flächen für die Viehzucht benötigt werden. Sollte aus wirtschaftlichen oder sonstigen Gründen die Tierhaltung aufgegeben werden, stellt die Energieträgerproduktion jedoch eine attraktive Alternative dar. Traditionelle Marktfruchtbetriebe hingegen sind weitaus flexibler und können auch kurzfristig auf Energieträgerproduktion umsteigen, sofern dies mit einem höheren Deckungsbeitrag verbunden ist. Gemischte Betriebe, die häufig auch über Waldflächen verfügen, zeichnen sich nach Einschätzung der Interviewpartner durch die höchste Bereitschaft zur Bewirtschaftung von Kurzumtriebsflächen aus.

Für utilitaristisch entscheidende Betriebe stehen Preis- und Markterwartung im Vordergrund. Im Gegensatz zu traditionellen Betrieben haben bei utilitaristischen Betrieben Förderungen für die Energieträgerproduktion keinen so bedeutenden Einfluss auf das Entscheidungsverhalten, da für sie längerfristige Marktentwicklungen entscheidend sind.

 

Welche Einflussfaktoren spielen für eine Entscheidung für oder gegen die Produktion von Energie bzw. Energieträgern eine Rolle?

Sowohl bei den hemmenden, als auch bei den begünstigenden Faktoren kann zwischen persönlichen, betriebsinternen, externen und naturräumlichen Faktoren unterschieden werden. Zu den persönlichen Faktoren zählen beispielsweise die Risikobereitschaft, persönliche Präferenzen und Wertehaltungen oder persönliche Erfahrungen. Betriebsinterne Faktoren spiegeln die Lage des Betriebes wider, beispielsweise die Verfügbarkeit freier Flächen, Flexibilität hinsichtlich Flächennutzungsoptionen (z.B. Erfordernis einer längerfristigen Flächennutzungsbindung), Liquidität oder die Höhe kürzlich getätigter oder bevorstehender Investitionen. Unter externe Faktoren fallen beispielsweise Förderungen, Abnahmeverträge (Preisgestaltung, Bindungsdauer, etc.), Zahlungskonditionen und Marktpreise. Die naturräumlichen Gegebenheiten bzw. die Eignung verschiedener Energiepflanzen für die zur Verfügung stehenden Flächen können unter „naturräumlichen Faktoren“ zusammengefasst werden.

 

Welchen Anteil der Flächen würden österreichische Landwirte eventuell für Energieproduktion bereitstellen?

Die Ergebnisse zeigen die bei verschiedenen wirtschaftlichen Rahmenbedingungen resultierenden Flächenanteile (Acker- und Grünland), die zur Energieträgerproduktion eingesetzt werden. Insgesamt wurden neun unterschiedliche Szenariokombinationen simuliert, wobei die Rahmenbedingungen für Landwirtschaft und Bioenergieproduktion mittels Indikatoren für agrar- und energiewirtschaftliche Rahmenbedingungen von „ungünstig“ bis „vorteilhaft“ variiert wurden. Die Simulationsergebnisse zeigen, dass in den betrachteten Szenarien zwischen 4 % und 30 % der landwirtschaftlich genutzten Fläche für die Produktion von landwirtschaftlichen Energieträgern aufgewendet wird. Der höchste Anteil wird erwartungsgemäß bei unvorteilhaften Rahmenbedingungen für die Land­wirtschaft, aber sehr günstigen Rahmenbedingungen für die Bioenergieproduktion erzielt.

In nahezu allen Szenarien kommt es im nordöstlichen Flach- und Hügelland zum stärksten Ausbau der Energieträgerproduktion, was auf dies Struktur der landwirtschaftlichen Betriebe (Betriebsart und –größen) zurückzuführen ist. In Hauptproduktionsgebieten mit großer Bedeutung der Tierhaltung (Alpenvorland und Voralpen) gewinnt die Energieträgerproduktion selbst unter günstigen Rahmenbedingungen nur geringfügig an Bedeutung.

 

Stellen die naturräumlichen Gegebenheiten in Österreich eine Einschränkung für die verstärkte Energiepflanzenproduktion dar? Welche Schlussfolgerungen lassen sich aus dem GIS-basierten Modellierungsansatz ableiten?

Mithilfe des GIS-basierten Modellierungsansatzes wurden dynamische Szenarien der Ackerflächen­nutzung erstellt, wobei die Zuordnung von Ackerfrüchten zu Standorten so erfolgte, dass die hinsichtlich der jeweiligen naturräumlichen Gegebenheiten (Standortbedingungen) am besten angepasste Kulturart ausgewählt wurde. In der zeitlichen Entwicklung werden außerdem Fruchtfolgebeschränkungen berücksichtigt.

Dieser Ansatz führt gegenüber der derzeitigen, realen Flächennutzung zu einer starken Extensivierung mit hohen Flächenanteilen von Ackerwiese. Durch diverse Einschränkungen bei Begrünung kann dieser starke Extensivierungstrend exogen abgeschwächt werden, und Kulturarten wie Weizen oder Mais setzen sich stärker durch. Unabhängig davon zeigt sich hinsichtlich der Flächenanteile von „neuen“ Kulturarten (insbesondere Kurzumtriebsholz), dass diese den Standortbedingungen teilweise besser entsprechen als traditionelle Kulturarten. Die Ergebnisse deuten also darauf hin, dass es durch den verstärkten Energiepflanzenanbau nicht per se zu einer Intensivierung der Flächennutzung kommt. Insbesondere für die Biogaserzeugung kommt eine große Bandbreite an Pflanzenarten in Frage, was hinsichtlich ökologischer Kriterien einen potenziellen Vorteil gegenüber anderen Nutzungspfaden landwirtschaftlicher Biomasse darstellt (z.B. Produktion von Biodiesel oder Ethanol).

Eine „Optimierung“ der Ackerflächennutzung (wie sie in der EnergieStrategie gefordert wird) ist hinsichtlich der zahlreichen konkurrierenden Zielsetzungen nur im Fall einer klaren Prioritätensetzung realisierbar. So ist beispielsweise zu klären, inwiefern eine Intensivierung der Ackerflächennutzung zugunsten erhöhter Flächenerträge in Kauf genommen, oder welche Bedeutung der Landschaftspflege gegenüber wirtschaftlichen Kriterien und Produktivität beigemessen werden soll. Im Fall einer Intensivierung sind die Auswirkungen eines verstärkten Einsatzes von Kunstdünger und Pflanzenschutzmitteln auf die Gesamtenergie- bzw. die Umweltbilanzen zu prüfen.

 

Welcher Beitrag landwirtschaftlicher Biomasse zum Energiesystem sollte angestrebt werden?

In der Literatur zu Biomassepotenzialen wird häufig von Flächenpotenzialen ausgegangen, die „exklusiv“ für die Produktion von Energieträgern zur Verfügung stehen. Die bei diesen Ansätzen resultierenden Rohstoffmengen sind in der Regel beträchtlich, und verleiten zu der Schlussfolgerung, dass ein Ausbau der landwirtschaftlichen Biomassenutzung in hohem Maße zur Schaffung eines nachhaltigen Energiesystems beitragen kann. Bei ökonomischen Analysen zeigt sich jedoch ein wesentlich geringeres (wirtschaftlich nutzbares) Potenzial als bei rein naturwissenschaftlich-technische Analysen. Die Fragen, unter welchen agrar- und energiewirtschaftlichen Rahmenbedingungen die energetischen Nutzung der Potenziale wirtschaftlich ist, und wie sich eine verstärkte Nachfrage nach Energiepflanzen auf die Produktion konventioneller Ackerfrüchte auswirkt, werden häufig gänzlich außer Acht gelassen. Insbesondere stellen die zu berücksichtigenden Opportunitätskosten in der Landwirtschaft eine wesentliche Rahmenbedingung dar. Unter der Annahme konstanter Flächenerträge muss eine nennenswerte Ausweitung der Energiepflanzenproduktion (mit Ausnahme von Zwischenfrüchten) jedoch notwendigerweise auf Kosten der Futter- und Nahrungsmittelproduktion gehen. (Wenn auch zumindest bei manchen konventionellen Ackerfrüchten (z.B. Mais) meist davon ausgegangen wird, dass weitere Ertragssteigerungen möglich sind, stellt sich dennoch die Frage, ob der Energiepflanzenanbau forciert werden sollte, solange es zu keinem deutlichen Rückgang des Flächenbedarfs zur Nahrungsmittelversorgung gekommen ist.) 

Allerdings kann die derzeitige Struktur der (globalen) landwirtschaftlichen Produktion kaum als in jeder Hinsicht optimal betrachtet werden. Bei Berücksichtigung der Ineffizienzen in den globalen Produktionsstrukturen und Handelsströmen, sowie Überproduktion und Über­konsum in Industrienationen wird klar, dass die Forderung nach einer Beibehaltung der derzeitigen Produktionsmengen nicht oberstes Gebot sein kann. Vielmehr wäre in einem normativen Ansatz eine ganzheitliche Optimierung der in engem Zusammenhang stehenden Aspekte landwirtschaftliche Produktion, Ernährungsgewohnheiten, Nahrungsmittel- und Energieversorgung anzustreben. Hinsichtlich der zum Teil konkurrierenden Zielsetzungen einer maximalen Versorgungs­sicherheit mit Nahrungsmitteln und Energie, Umweltschutz und Ökonomie sind Kompromisse unvermeidbar, und die Grundvoraussetzung für eine Optimierung des Systems, nämlich eine klare Prioritätensetzung, ist im politisch-gesellschaftlichen Kontext in der Regel nicht gegeben. Folglich ist es auch nicht möglich, allgemeingültige Empfehlungen oder im Sinne einer Prioritätensetzung optimale Zielsetzungen hinsichtlich eines anzustrebenden Beitrags landwirtschaftlicher Bioenergie abzugeben. Vielmehr sind diese Prioritäten in einem gesellschaftlichen, politischen Diskurs zu setzen.

 

Welche Bedeutung kann landwirtschaftlicher Biomasse unter Berücksichtigung wirtschaftlicher Kriterien bis 2020 bzw. 2030 zukommen? Welche Schlussfolgerungen lassen sich hinsichtlich energiepolitischer Zielsetzungen ableiten?

Förderungen für erneuerbare Energie (bzw. landwirtschaftlicher Biomasse im Speziellen) werden zweifellos erforderlich sein, um bis 2020 einen zusätzlichen Beitrag landwirtschaftlicher Energieträger zur Energieversorgung zu erreichen – selbst im Fall deutlich steigender Ölpreise (Preisszenario FAO/Primes - Wobei zu sagen ist, dass auch dramatischere Ölpreisentwicklungen als im Preisszenario FAO/Primes nicht ausgeschlossen werden können. In diesem Fall gewinnt insbesondere die Frage, inwiefern andere erneuerbare Technologien wirtschaftlich werden, an Bedeutung.). Auf Basis der Simulations­ergebnisse wird unter den derzeitigen energiepolitischen Rahmenbedingungen im Preisszenario FAO/Primes ein Beitrag zur Treibhausgasreduktion in der Höhe von bis zu 3 Mt CO2-Äqu. im Jahr 2020 als mit Kurzumtriebsholz wirtschaftlich realisierbar, und das laut EnergieStrategie Österreich erschließbare Potenzial landwirtschaftlicher Energieträger (22 bis 37 PJ/a) als durchaus realistisch erachtet. Allerdings nur unter der Voraussetzung, dass es zu einer signifikanten Ausweitung der zur Energieträgerproduktion genutzten Ackerflächen kommt. (ca. 300.000 ha für eine Treibhausgasreduktion von 3 Mt CO2-Äqu., wobei hier von konstanten Flächenerträgen ausgegangen wurde). Der realisierbare Gesamtbeitrag von Biomasse zur Energieversorgung wird für das Jahr 2020 mit etwa 20% abgeschätzt (primärenergetisch, exklusive Ablauge der Papierindustrie und biogenem Anteil der Müllverbrennung). Landwirtschaftliche Biomasse könnte einen Beitrag von über 3% liefern. Zur Mobilisierung des landwirtschaftlichen Potenzials muss jedoch auch den in Abschnitt 5-1 beschriebenen Entscheidungsstrukturen der Landwirte Rechnung getragen, und diverse Barrieren für einen Ausbau der landwirtschaftlichen Bioenergieerzeugung berücksichtigt werden.

Die in der EnergieStrategie getroffene Einschätzung, dass Stroh und Kurzumtriebsholz zu den bedeutendsten Potenzialen landwirtschaftlicher Biomasse zählen, kann geteilt werden. Hinsichtlich des realisierbaren Potenzials von Zwischenfrüchten (das ebenfalls als vielversprechend eingeschätzt wird) sind jedoch einerseits der zusätzliche Förderbedarf (ÖPUL-Prämie für Begrünung) zu berücksichtigen, andererseits Unsicherheiten bei den erzielbaren Erträgen einer genaueren Betrachtung zu unterziehen. (Grünlanderträge, die in der Energiestrategie ebenfalls als aussichtsreiches Potenzial genannt werden, wurden in den energiewirtschaftlichen Simulationen nicht berücksichtigt. Ob eine breite energetische Nutzung derzeit ungenutzter Grünlanderträge bei den momentanen Förderbedingungen wirtschaftlich ist, wird jedoch bezweifelt, da selbst ohne energetische Nutzung tendenziell mit einer Intensivierung der Gunstlagen gerechnet wird, und Überschüsse eher auf extensiven Flächen anfallen.)

Längerfristig, d.h. bis 2030 ergeben sich einerseits größere Spielräume hinsichtlich der zu forcierenden Nutzungspfade landwirtschaftlicher Biomasse, andererseits sind die Unsicherheiten hinsichtlich Energiepreise, technologische Entwicklungen, Energiebedarf und -bedarfsstruktur erheblich. Des Weiteren stellt die Frage, in welchem Ausmaß Ertragssteigerungen bei konventionellen Ackerfrüchten und Energiepflanzen (mit oder ohne zunehmende Intensivierung) realisierbar sind, einen großen Unsicherheitsfaktor dar, der aufgrund der erheblichen Dauer von Züchtungsfortschritten aller Wahrscheinlichkeit nach erst nach 2020 wirklich signifikant werden könnte. Welche Bedeutung landwirtschaftlicher Biomasse 2030 zukommen könnte, ist daher schwer abzuschätzen.

Unabhängig davon zeigt sich jedoch, dass der Förderbedarf einiger Nutzungspfade im Preisszenario FAO/Primes erheblich sinkt, was hinsichtlich der zu berücksichtigenden Kopplungen zwischen Agrar- und Energiepreisen kein triviales Ergebnis darstellt. In welchem Ausmaß bzw. in welchen Bereichen ein breiter Einsatz von landwirtschaftlicher Biomasse erfolgen kann, hängt letztendlich wesentlich von der Bedarfsentwicklung sowie der Verfügbarkeit bzw. Diffusion anderer (auf erneuerbaren Energieträgern basierender) Technologien ab.

 

Wie ist die Wirtschaftlichkeit der landwirtschaftlichen Energieträgerproduktion zu bewerten?

Beim derzeitigen Preisniveau fossiler Energieträger (das etwa dem durchschnittlichen Preisniveau 2006 entspricht), ist die energetische Nutzung landwirtschaftlicher Biomasse ohne Förderungen oder steuerliche Begünstigungen in der Regel nicht wirtschaftlich. Lediglich bei Wärmeerzeugung können die Energieerzeugungskosten unter günstigen Umständen unter jenen von fossil befeuerten Anlagen liegen. Die Stromerzeugungskosten von landwirtschaftlichen Biomasse-KWK-Anlagen und Biogas-BHKWs liegen selbst unter günstigen Umständen deutlich über typischen Großhandelsstrompreisen. Die Produktionskosten biogener Kraftstoffe liegen in Österreich ebenfalls deutlich über typischen Nettopreisen fossiler Kraftstoffe, und können nur aufgrund der steuerlichen Begünstigung bzw. Investitionsförderungen für Produktionsanlagen zu kompetitiven Preisen angeboten werden.

Selbst bei deutlich steigenden Preisen für fossile Energieträger (Ölpreis über 100 $2007/bbl im Jahr 2020) würde landwirtschaftliche Energieerzeugung ohne Förderungen, CO2-Steuern oder sonstigen Begünstigungen kaum wirtschaftlich werden. Das liegt unter anderem an der Preiskopplung, die zwischen energie- und agrarwirtschaftlichen Produkten zu erwarten ist und den sich daraus ergebenden steigenden Opportunitätskosten der landwirtschaftlichen Bioenergieproduktion. Unter den derzeitigen Förderbedingungen könnte sie jedoch in diesem Preisszenario (auf Basis einer rein wirtschaftlichen Betrachtung) signifikant an Bedeutung gewinnen. Insbesondere die Wirtschaftlichkeit einer thermischen Nutzung von Festbrenn­stoffen (Stroh, Kurzumtriebsholz, Getreidekorn) würde sich deutlich verbessern.

 

Welche Rohstoffpotenziale sollten genutzt werden? Was sind die Stärken und Schwächen der verschiedenen Arten von Energiepflanzen?

Zunächst muss zwischen der Nutzung von eigens angebauten Energiepflanzen und Nebenprodukten/Reststoffen unterschieden werden. Die energetische Verwertung von Reststoffen ist prinzipiell zu bevorzugen, sofern es dadurch zu keinen bzw. vertretbaren negativen ökologischen Effekten kommt. Im Fall von Abfällen die ohnehin gesammelt werden bzw. zentral anfallen, ist eine energetische Verwertung in jedem Fall zu befürworten. In welchem Ausmaß jedoch beispielsweise Stroh energetisch genutzt werden kann, ohne dass es zu einer Beeinträchtigung der Humusbildung bzw. des Nährstoffkreislaufes kommt, ist nicht gänzlich geklärt. Die Wirtschaftlichkeit einer Reststoffnutzung hängt von zahlreichen Faktoren, insbesondere auch der Aufkommensdichte ab. Hinsichtlich der im Allgemeinen guten Ökobilanzen sind für die energetische Verwertung von Reststoffen prinzipiell höhere Förderungen gerechtfertigt (wobei diese nichtsdestotrotz so bemessen sein sollten, dass es zu keiner Überförderung oder erhöhten Transportdistanzen kommt).

Der Anbau und die energetische Verwertung von Zwischenfrüchten ist einerseits mit ökologischen Nutzen (Vermeidung von Nährstoffverlusten, Stickstoffbindung etc.) verbunden, andererseits führt der Anbau zu keiner Verschärfung der Flächenkonkurrenz. Daher wird die Nutzung von Zwischenfrüchten zur Biogaserzeugung häufig als optimale Methode der landwirtschaftlichen Energieerzeugung gesehen. Aufgrund der im Allgemeinen eher niedrigen Erträge fallen jedoch verhältnismäßig hohe Bereitstellungskosten an. Die Stromgestehungskosten liegen also deutlich über den derzeitigen (im Vergleich zu anderen erneuerbaren Technologien ohnehin schon hohen) Einspeisetarifen für Biogas. Eine wirtschaftliche Nutzung von Zwischenfrüchten ist allenfalls möglich, wenn zusätzlich zum Einspeisetarif noch ÖPUL-Förderungen für Begrünung lukriert werden können. Ob die ökologischen und energiewirtschaftlichen Nutzen dieser Art der Energieerzeugung derart hohe Förderungen rechtfertigen, ist zu prüfen (zumal sich die ökologischen Effekte der Begrünung aufgrund der im Falle einer energetischen Nutzung reduzierten Humusbildung im Wesentlichen auf eine erhöhte Stickstoffbindung beschränken).

Bezüglich der Nutzung von Energiepflanzen zeigen die Analysen in Kapitel 8, dass hinsichtlich energiewirtschaftlicher Aspekte (Förderbedarf, Beitrag zur Energieversorgung, THG-Reduktion) Ligno-Zellulose, d.h. Kurzumtriebsplantagen gegenüber konventionellen Ackerfrüchten und Biogaspflanzen zu bevorzugen sind. Die verschiedenen Arten von Energiepflanzen weisen jedoch bei der Bereitstellung und den Möglichkeiten der energetischen Nutzung sehr unterschiedliche Stärken und Schwächen bzw. Chancen und Barrieren auf, die unter Berücksichtigung ökologischer, agrarischer und energie­wirtschaftlicher Aspekte eine eindeutige und allgemeingültige Empfehlungen unmöglich machen. Die folgende Tabelle zeigt einen Überblick.

 

 

Konventionelle Ackerfrüchte

Biogas-Pflanzen

Ligno-Zellulose

Stärken / Chancen

+ Anbaumethoden bekannt, Maschinen vorhanden

+ geringe Initiative der Landwirte erforderlich

+ z.T. Anbau von Zwischenfrüchten möglich

+ z.T. Anfall von Nebenprodukten (Stroh, Futtermittel,…)

+ z.T. gute Transportfähigkeit und Lagerbarkeit aufgrund hoher Energiedichten (Pflanzenöl, Getreidekorn)

+ Chancen für zusätzliche Wertschöpf­ung durch Energieerzeugung im Fall einer dezentralen Nutzung gegeben

 

 

+ Anbaumethoden bekannt, Maschinen vorhanden

+ Möglichkeit der Verwertung von Abfällen, Nebenprodukten (Gülle, Pflanzenreste), Zwischenfrüchten und überschüssigen Grünlanderträgen

+ Chancen für zusätzliche Wertschöpf­ung durch Energieerzeugung gegeben

+ Nährstoffrückführung über Gärrest möglich

+ Über Biomethan vergleichsweise hohe Flächen-(Energie-) erträge möglich

+ Vielfältige Nutzungsmöglichkeiten bei Biogaseinspeisung

+ Nutzung bestehender Netz-Infrastruktur und Anlagen bei Biogaseinspeisung

+ Längerfristig vermutlich signifikante Ertragssteigerungen möglich 

+ gute Wirtschaftlichkeit bei thermischer Nutzung

+ Vergleichsweise hohe Flächen-(Energie-) erträge möglich

+ Beitrag zur Entschärfung der „Holzkonkurrenz“

+ Nutzungstechnologien (Wärme und KWK) ausgereift

+ Versorgung bestehender (mit Hackgut befeuerter) Anlagen möglich

+ Konversionstechnologien zur Verbesserung der Lager- und Transporteigenschaften in Entwicklung (z.B. Torrefikation, Pyrolyse)

+ Vermutlich signifikante Ertragssteigerungen durch Züchtung möglich

+ Kostensenkung durch verbesserte Anbau- und Erntemethoden möglich

+ Chancen für zusätzliche Wertschöpfung durch Energieerzeugung gegeben

Nicht eindeutig zuordenbar

 

+/– Schaffung dezentraler Energieversorgungsstrukturen möglich / erforderlich

+/– Auswirkungen auf Biodiversität und andere ökologische Aspekte

+/– Sichtbeziehungen / Landschaftsbild

Schwächen / Barrieren

– i.A.Vergleichsweise hoher Einsatz von Dünger, Pestiziden etc.

– Verleichsweise geringe Flächen-(Energie-)erträge

– Potenziale zur Steigerung der Flächenerträge durch Züchtung vergleichsweise gering

– Chancen für zusätzliche Wertschöpfung durch Energieerzeugung eher gering (Ausnahme z.B. Pflanzenöl)

– Verbrennung von Getreide technisch und rechtlich nicht gänzlich gelöst

– Kopplung an Nahrungsmittel-Weltmarktpreise

– Verstärkte Kopplung von Nahrungs­mittelmärkten an Energie­märkte

– Bei Kraftstofferzeugung i.d.R. verhältnismäßig geringe Treibhausgaseinsparungen

– Bestehende ethische Bedenken gegen energetische Nutzung von Nahrungsmitteln

– Vergleichsweise hoher Förderbedarf (insbesondere bei Verstromung)

– Problem der sinnvollen Wärmenutzung bei Biogas-BHKWs

– Rohstofftransport nur über geringe Entfernungen wirtschaftlich

– Standortwahl bei Biogaseinspeisung und hinsichtlich Wärmenutzung bei BHKWs nicht unproblematisch

– Negative Erfahrungen hinsichtlich Ökostromverordnung, Unsicherheit beim Rohstoffzuschlag

 

– „Neue“ Anbaumethoden und Maschinen erforderlich

– Langfristige Bindung von Flächen, hohe Investitionskosten, relativ hohes Risiko für Landwirte

– Technologien zur Erzeugung von Kraftstoffen noch nicht ausgereift; Unsicherheiten hinsichtlich Wirtschaftlichkeit

– Erzeugung von Kraftstoffen voraussichtlich nur in Großanlagen

– Verhältnismäßig wenig Erfahrung mit Anbau vorhanden

– Anbau von Zwischenfrüchten nicht möglich

 

In welchen Sektoren bzw. für welche Energiedienstleistungen sollte (landwirt­schaftliche) Bioenergie genutzt werden? Welche Perspektiven bieten die verschiedenen Nutzungspfade?

Aufgrund der zahlreichen zur Verfügung stehenden Konversions- und Nutzungspfade sowie den beschränkten Rohstoff- bzw. Flächenpotenziale stellt sich die Frage, in welchen Einsatzbereichen die Nutzung von (landwirtschaftlicher) Biomasse die größten Vorteile bringt. Wie beispielsweise in Kranzl et al. (2007) bzw. Kalt et al. (2010) ausführlich dargestellt, können im Bereich der Wärmeerzeugung in der Regel mit den geringsten zusätzlichen Kosten fossile Energieträger substituiert und Treibhausgasemissionen eingespart werden. Die nachfrage­seitigen Potenziale von Biomasse-Heizanlagen bzw. -Heizwerken werden in den nächsten Jahrzehnten deutlich zurückgehen, es kann jedoch auch unter der Annahme ambitionierte Sanierungsraten davon ausgegangen werden, dass ein verstärkte Einsatz von Biomasse im Wärmesektor möglich und sinnvoll ist. Prinzipiell sind aus Kostengründen für diese Anwendungen holzartige Festbrennstoffe wie Kurzumtriebshackgut, Pellets etc. zu bevorzugen, da die Anlagentechnik für diese Brennstoffe ausgereift und die Emissionen gering sind. Neben dem Einsatz in Heizwerken könnte Stroh in absehbarer Zeit auch in Form von Pellets in Kleinfeuerungsanlagen verstärkt zum Einsatz kommen.

Die Nachteile von Festbrennstoffen sind neben den im Vergleich zu Öl-/Gaskesseln höhere Anlagenkosten und die Tatsache, dass eine Nutzung in Kleinfeuerungsanlagen im urbanen Gebiet aus Platz- und Komfortgründen kaum in Frage kommt. Neben der Option einer auf Biomasse basierenden Fernwärmeversorgung besteht eine Möglichkeit zur Umgehung dieser Problematik in der Einspeisung gasförmiger biogener Energieträger (Biomethan oder SNG) in Erdgasnetze. Ein wesentlicher Vorteil dabei ist, dass bestehende Infrastrukturen und Heizanlagen genutzt werden können. Im Fall von SNG aus holzigen Rohstoffen führen die Konversionsschritte gegenüber der Nutzung von Festbrennstoffen jedoch zu (über die gesamte Nutzungskette betrachtet) niedrigeren Wirkungsgraden und zusätzlichen Kosten. Insbesondere bei niedrigen Volllaststunden werden diese mitunter durch die niedrigeren Investitionskosten der Gaskessel kompensiert. Hinsichtlich der Tatsache, dass gasförmige Energieträger auch als Kraftstoffe oder zur effizienten Stromerzeugung eingesetzt werden können, wird die Verbrennung zur Wärmeerzeugung häufig als ineffiziente, nicht zu forcierende Nutzungsform erachtet. Solange aber auch Erdgas eine zentrale Stellung in der Wärmeversorgung einnimmt, und die Nutzung von SNG/Biomethan im Wärmesektor eine Substitution von Erdgas zur Folge hat, ist diese Frage aus einer systemischen Betrachtung kurz- bis mittelfristig hinfällig.

In welchem Ausmaß Biomasse zur Stromerzeugung eingesetzt werden sollte, hängt in erster Linie von den für Biomasse-KWK-Anlagen geeigneten Standorten ab. Nur wenn die Abwärme weitgehend genutzt werden kann, ergeben sich (bezogen auf den Biomasse­einsatz) mitunter höhere Treibhausgaseinsparungen als bei der reinen Wärmeerzeugung. In diesem Fall ist aus einer systemischen Sicht (rein auf Basis der Kriterien Förderkosten und Treibhausgasreduktion) die Inkaufnahme höhere Förderkosten gerechtfertigt.

Die häufig vertretene Empfehlung, Biomasse in erster Linie für Kraft-Wärme-Kopplung einzusetzen (siehe z.B. WBGU, 2008), kann bei einer österreichspezifischen Betrachtung nicht geteilt werden. Während nämlich insbesondere im Fall von Deutschland üblicherweise davon ausgegangen wird, dass Biomasse-KWK Kohlekraftwerke substituiert, wäre diese Annahme im Fall von Österreich nicht gerechtfertigt. Aufgrund der derzeitigen Erzeugungsstruktur und dem voraussichtlich auch in Zukunft weiterhin steigenden Stromverbrauchs, wird für Österreich die Stromerzeugung mit modernen GuD-Kraftwerken als sinnvolles Referenzsystem für Biomasse-KWK erachtet. Die (im Vergleich zu Kohlekraftwerken relativ niedrigen) Referenz-THG-Emissionen von GuD-Kraftwerken haben zur Folge, dass insbesondere die THG-Einsparungen von Biogas-BHKWs in Relation zum Förderbedarf eher niedrig sind, und nur unter der Bedingung, dass in erster Linie Gülle, biogene Abfälle etc. verwertet werden, sowie die Abwärme am Standort sinnvoll genutzt werden kann, eine eindeutige Empfehlung für diesen Nutzungspfad ausgesprochen werden kann.

Bei den Preisniveaus der letzten Jahre ist die Erzeugung von biogenen Kraftstoffen ohne Förderungen, steuerlichen Begünstigungen u.ä. im Allgemeinen gegenüber fossilen Kraftstoffen nicht wirtschaftlich. Beim Einsatz von Biodiesel und Ethanol werden verhältnismäßig geringe THG-Einsparungen erzielt, was zur Folge hat, dass die spezifischen THG-Reduktionskosten im Vergleich zu anderen Biomasse-Nutzungspfaden relativ hoch sind. Biodiesel (bzw. Pflanzenöl) aus inländischen Rohstoffen kann allein aufgrund der sehr beschränkten, für den Anbau von Raps oder Sonnenblume geeigneten Ackerflächen in Österreich keine bedeutende Stellung im Verkehrssektor einnehmen. Bei Ethanol ist das technische Potenzial weitaus größer; nicht die naturräumlichen Gegebenheiten, sondern Verdrängung von Nahrungsmittel- und Futterflächen stellt den begrenzenden Faktor dar (wobei die bei der Ethanolproduktion als Nebenprodukt anfallenden Futtermittel zu berücksichtigen sind). Da die flächenbezogenen Kraftstofferträge relativ gering sind, ist ein signifikanter Beitrag zur Kraftstoffversorgung von mehr als einigen wenigen Prozent auf Basis von Kraftstoffen der ersten Generation aus inländischen Rohstoffen praktisch ausgeschlossen. Im Gegensatz dazu können mit Biomethan sehr hohe Flächenerträge erzielt werden. Hinsichtlich Ökobilanz und Flächenkonkurrenzen ist jedoch eine Fokussierung auf eine auf Abfällen, Reststoffen etc. basierende Produktion zu bevorzugen, deren Potenziale nur für Nischenanwendungen ausreichen.

Die Erzeugungskosten von biogenen Kraftstoffen (Biodiesel, Ethanol, Pflanzenöl) aus Ackerfrüchten hängen in hohem Maße von den Rohstoffkosten ab. Daher wäre mit einer deutlichen Verbesserung der Wirtschaftlichkeit nur im Fall signifikant steigender Rohöl- und stagnierender bzw. fallender Agrarpreise zu rechnen. Demgegenüber besteht der Hauptvorteil von biogenen Kraftstoffen der 2.Generation in der Verbreiterung der Rohstoffbasis und der damit verbundenen Entkopplung der Produktionskosten von Agrarpreisen. Derzeitige Kostenabschätzungen für großtechnische Produktionsanlagen sind jedoch mit großen Unsicherheiten behaftet. In Abschätzungen zukünftiger Produktionskosten (z.B. Hamelinck et al., 2006) wird meist von sehr großen Anlagen ausgegangen, deren Rohstoffversorgung allein auf Basis von Stroh und Kurzumtriebsholz in Österreich nicht realisierbar wäre. Die Produktion von SNG könnte (darauf deuten zumindest die derzeit verfügbaren Kostenabschätzungen hin) früher und in kleineren Anlagen wirtschaftlich werden. Ob die Produktion von Ethanol aus Lignozellulose z.B. mit Hilfe von gentechnisch veränderten Enzymen tatsächlich (wie aus diversen Medienberichten und Firmenmeldungen aus den USA und der EU immer wieder zu entnehmen ist) rascher wirtschaftlich werden kann, wird die Zukunft zeigen.

Zusammenfassend kann also gesagt werden, dass der Einsatz von Biomasse inländischer Herkunft in erster Linie im Wärmesektor und – unter der Voraussetzung eines sinnvollen Wärmenutzungskonzeptes – in KWK-Anlagen forciert werden sollte. Insbesondere die verstärkte energetische Nutzung von Stroh stellt eine vielversprechende Option dar und Kurzumtriebsplantagen sind im Fall steigender Energiepreise als eine wirtschaftlich attraktive Art der Brennstoffproduktion zu sehen. Im Verkehrssektor stellt aufbereitetes Biogas einen interessanten Nutzungspfad dar, da dieses aus landwirtschaftlichen Reststoffen, überschüssigen Grünlanderträgen und Zwischenfrüchten produziert werden kann, wenn auch die beschränkten Potenziale dafür sprechen, dass Biomethan eher ein Nischenprodukt bleiben wird. Die Vorteile flüssiger Kraftstoffe aus Ackerfrüchten beschränken sich im Wesentlichen darauf, dass eine Nutzung unter Beibehaltung der Infrastrukturen und des Fahrzeugbestandes möglich ist.