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Büro für Technikfolgen-Abschätzung beim Deutschen Bundestag Büro für Technikfolgen-Abschätzung beim Deutschen Bundestag

Rolf Meyer • Armin Grunwald • Christine Rösch • Arnold Sauter

Chancen und Herausforderungen neuer Energiepflanzen

- Basisanalysen -

TAB-Arbeitsbericht Nr. 121. Berlin 2007, 254 Seiten

Zusammenfassung

Biomasse als Energieträger steht auf der politischen Tagesordnung und in der Wahrnehmung der Medien zurzeit ganz oben. Mehrere Entwicklungen kommen hier zusammen. Eine Verknappung von Erdöl und Ergas in den nächsten Jahrzehnten und der in den letzten Jahren stark gestiegene Ölpreis motivieren die Suche nach alternativen, möglichst erneuerbaren Energieträgern. Die Abhängigkeit Deutschlands von Energieimporten wird zunehmend als Problem empfunden, sodass verstärkt nach »heimischen« Energieträgern Ausschau gehalten wird. Schließlich folgt aus der zunehmend als dringlich erkannten Problematik des Klimawandels die Notwendigkeit der Substitution fossiler durch erneuerbare Energieträger. In der Summe hat diese Situation dazu geführt, dass große Hoffnungen in die energetische Nutzung von Biomasse gesetzt werden.

Zur Verringerung des Ausstoßes klimarelevanter Gase und der Abhängigkeit von Importen fossiler Energieträger hat die EU beschlossen, bis zum Jahr 2020 20 % des Primärenergiebedarfs durch erneuerbare Energieträger zu decken. Biomasse ist sowohl in der Europäischen Union als auch in Deutschland mit einem Anteil von rund zwei Dritteln der wichtigste erneuerbare Energieträger. Ihr wird auch eine große Bedeutung in den Ausbaustrategien für erneuerbare Energien zugeschrieben. Aufgrund der staatlichen Förderung sind in Deutschland die Biokraftstofferzeugung und die Biogaserzeugung in den letzten Jahren stark angestiegen. Dieser Teil der Bioenergie beruht im Wesentlichen auf Energiepflanzenanbau.

Zunehmend wird allerdings die Befürchtung geäußert, dass durch den Ausbau der Biokraftstoffproduktion die Lebensmittelpreise parallel zu den Kraftstoffpreisen steigen werden, weil Nahrungsmittel- und Biokraftstoffproduktion um dieselben Anbauflächen konkurrieren. Dies würde dazu führen, dass Nahrungsmittel und die Ressourcen zu ihrer Herstellung insgesamt teurer und für Arme sogar unerschwinglich werden. Ein weiterer Diskussionspunkt ist, in welchem Umfang die ambitionierten Ausbauziele zum Import von Bioenergieträgern führen und in den tropischen Exportländern eine Ausweitung der Anbauflächen auf Kosten von Regenwald auslösen werden, was im Fall einer Regenwaldrodung sogar erhöhte Treibhausgasemissionen anstelle einer Reduktion bedeuten würde.

Ein Ausbau der Bioenergie- und Energiepflanzennutzung erfolgt aufgrund der bislang mangelnden Wirtschaftlichkeit nicht von selbst, sondern bedarf der politischen Gestaltung. Die angestrebte verstärkte Nutzung von landwirtschaftlichen Pflanzen als erneuerbare Energieträger ist somit eine wichtige Fragestellung und Herausforderung im Schnittpunkt von Energie-, Umwelt-, Agrar-, Forschungs- und Wirtschaftspolitik. Die Vielfalt möglicher Optionen und Strategien und der damit verbundenen sozioökonomischen und umweltrelevanten Auswirkungen spiegelt sich u. a. in einer großen Zahl bereits vorliegender Studien wie auch laufender Forschungsprojekte wider.

Das TA-Projekt »Chancen und Herausforderungen neuer Energiepflanzen« (Kurz­titel »Energiepflanzen«) ist vom Ausschuss für Bildung, Forschung und Technik­folgenabschätzung am 27. September 2006 beschlossen worden, basierend auf insgesamt sieben Projektvorschlägen aus den Fraktionen der CDU/CSU, SPD und BÜNDNIS 90/DIE GRÜNEN. Mit diesem Bericht werden die Ergebnisse der ersten Projektphase vorgelegt, bei der eine vergleichende Auswertung vorliegender Studien im Mittelpunkt stand. Damit soll ein fundierter Überblick über den Stand des Wissens, strittige Einschätzungen und offene Fragen gegeben werden.

Grundlagen

Traditionelle Biomasse (d. h. traditionelle Nutzungen insbesondere in Entwicklungsländern wie Brennholz und Holzkohle) ist auf globaler Ebene der wichtigste erneuerbare Energieträger (9 % des weltweiten Primärenergieverbrauchs) und in vielen Entwicklungsländern von großer Bedeutung. Aber auch bei der Wärmeerzeugung in Deutschland spielt die traditionelle Biomassenutzung (Einzelöfen wie Kamin- und Kachelöfen in Haushalten) eine wichtige Rolle.

Moderne Biomasse bedeutet dagegen eine Nutzung in größerem Maßstab mit modernen Technologien und als Ersatz für konventionelle fossile Energieträger. Rohstoffbasis für die moderne Biomassenutzung sind Energiepflanzen im landwirtschaftlichen Anbau, forstwirtschaftliche Nebenprodukte, Reststoffe aus der Holzverarbeitung sowie organische Nebenprodukte und Abfälle.

Unter Energiepflanzen werden schließlich landwirtschaftliche Nutzpflanzen verstanden, die mit dem Hauptziel einer Energienutzung angebaut werden. Energiepflanzen sind ein Teil der modernen Biomasse bzw. Bioenergie und ihr energe­tischer Einsatz kann in den Bereichen Wärme, Strom und Kraftstoffe erfolgen. Teilweise wird der Begriff Energiepflanze allerdings auch nur bei einer Ganzpflanzennutzung verwendet. Bisher findet – wie bei der Nahrungsmittelproduktion – überwiegend eine Teilpflanzennutzung statt.

Produktlinien der Energiepflanzennutzung

Von den Energiepflanzen auf dem Acker bis zur nutzbaren Energie ist ein weiter Weg mit verschiedenen Prozessschritten zurückzulegen. Vielfältige Alternativen existieren für die Erzeugung bzw. Bereitstellung von Biomasse als Primärenergieträger über die Umwandlung zu Sekundärenergieträgern bis zur Endenergienutzung als Wärme, Strom oder Kraftstoff, d. h. unterschiedliche Produktlinien können genutzt werden bzw. befinden sich in der Entwicklung.

Die Verbrennung von fester Biomasse stellt eine direkte Umwandlung von biogenen Primärenergieträgern in End- bzw. Nutzenergie dar. Als Primärenergieträger können forstwirtschaftliche Nebenprodukte (Waldrestholz, Schwachholz), Reststoffe aus der Holzverarbeitung (Industrierestholz bis Altholz), landwirtschaftliche Ernterückstände (Stroh) sowie Energiepflanzen genutzt werden. Als Energiepflanzen kommen holzartige Biomasse (Kurzumtriebsplantagen mit Pappeln oder Weiden) und halmgutartige, lignocellulosehaltige Biomasse (Getreide, Miscanthus) infrage. Die Nutzung von forstwirtschaftlichen Nebenprodukten und von Reststoffen aus der Holzverarbeitung ist bisher vorherrschend. Neben der traditionellen Wärmebereitstellung in Hausfeuerungsanlagen (Endenergiebereitstellung 61,6 TWh 2006 in Deutschland) hat die Wärmeerzeugung in Heizkraft- und Heizwerken (2,2 TWh) und in der Industrie (9,3 TWh) bisher eine geringere Bedeutung. Die Stromerzeugung mit biogenen Festbrennstoffen erfolgt in Heizkraftwerken und reinen Stromerzeugungsanlagen (6,6 TWh).

Für die Verbrennung fester Biomasse zur Erzeugung von Wärme und/oder Strom steht eine Reihe etablierter Technologien zur Verfügung. Die Wärmebereitstellung aus biogenen Festbrennstoffen ist schon heute in der Regel wirtschaftlich und erfährt keine direkte staatliche Förderung. Die Stromerzeugung ist dagegen noch auf die EEG-Förderung angewiesen. Aus dem relativ geringen Energiegehalt der biogenen Festbrennstoffe ergibt sich vorzugsweise eine Nutzung in dezentralen Anlagen kleiner und mittlerer Leistung, möglichst in enger räumlicher Nähe zum Anbaugebiet bzw. zum Ort des Anfalls der Biomasse. Für konditionierte (aufbereitete) Holzprodukte wie Pellets gibt es dagegen europäische und internationale Handelsströme.

Die Konversion zu flüssigen und gasförmigen Sekundärenergieträgern – auch als »Veredlung von Biomasse« bezeichnet – hat zum Ziel,

  • die Energiedichte zu erhöhen,
  • die Transportfähigkeit zu verbessern,
  • die Nutzung mit den vorhandenen Technologien der Endenergienutzung zu möglichen und somit eine Annäherung an das vorhandene Energiesystem zu erreichen.

Bei den Konversionstechnologien gibt es eine Reihe eingeführter Verfahren, die breit genutzt werden und Stand der Technik sind. Dazu gehören die etablierten Konversionsverfahren zu Biokraftstoffen (Pflanzenöl, Biodiesel, Bioethanol) und die Biogaserzeugung. Andere Konversionstechnologien, wie Vergasung und Pyrolyse sowie Biomass-to-Liquid-Prozesse (BtL-Prozesse), befinden sich noch im Stadium der Forschung, Entwicklung und Demonstration.

Aufgrund der staatlichen Förderung sind in den letzten Jahren die Biokraftstoffversorgung (20,7 TWh Biodiesel, 3,1 TWh Pflanzenöl und 3,7 TWh Bioethanol 2006 in Deutschland) und die Biogaserzeugung (5,4 TWh Strom und 5,4 TWh Wärme) stark angestiegen. Die bisherigen Biokraftstoffe beruhen auf Energiepflanzen in Teilpflanzennutzung. Insbesondere mit dem Ausbau der Biogaserzeugung hat allerdings auch die Ganzpflanzennutzung an Bedeutung gewonnen.

Der Vergasung von Biomasse wird zukünftig voraussichtlich eine Schlüsselrolle zukommen. Vereinzelt wird dies auch der Pyrolyse zugesprochen. Mit der Vergasung soll einerseits die Rohstoffbasis erweitert werden, indem in diesem Prozess von Energiepflanzen über landwirtschaftliche Ernterückstände, forstwirtschaftliche Nebenprodukte und Reststoffe der Holzverarbeitung bis hin zu organischen Nebenprodukten und Abfällen genutzt werden sollen. Mit einer Ganzpflanzennutzung bei den Energiepflanzen soll gleichzeitig der Energieertrag pro landwirtschaftliche Fläche deutlich erhöht werden. Andererseits eröffnet das Produktgas aus der Vergasung vielfältige Nutzungswege, von der Strom- und Wärmeerzeugung über die Herstellung synthetischer Kraftstoffe und Biomethan bis hin zur stofflichen Nutzung.

Die Züchtung von Energiepflanzen steht noch relativ am Anfang. Ziel ist, in möglichst kurzer Zeit geeignetes Sortenmaterial aus einem möglichst breiten Artenspektrum zur Verfügung zu stellen. Ergänzend sind geeignete Fruchtfolgen zu entwickeln, die Nahrungs- und Futtermittelproduktion einerseits und Energiepflanzenproduktion anderseits harmonisch miteinander verbinden. Die Züchtung konzentriert sich auf Energiepflanzen der zweiten Generation, die in Mitteleuropa als Ganzpflanzen auf absehbare Zeit vor allem zur Biogasproduktion verwendet werden sollen. Massenwüchsige Pflanzenarten wie Mais, Sorghum und Sonnenblume werden für eine Ganzpflanzennutzung züchterisch dahingehend bearbeitet, dass sie möglichst die volle Vegetationszeit mit vegetativem Wachstum ausnutzen. Ein maximaler Biomasseertrag stellt bei den meisten land­wirtschaftlichen Arten ein grundsätzlich neues Zuchtziel dar. Eher im Stadium einer Vision befinden sich Energiepflanzen der sog. dritten Generation, die neben hohen Massenerträgen spezielle Inhaltsstoffe ausbilden und direkt in den »Bioraffinerien« der Zukunft stofflich und energetisch verwertet werden sollen. Für eine thermische Nutzung kommen dagegen vor allem mehrjährige, verholzte Pflanzen wie Kurzumtriebspappeln oder -weiden infrage. Eine züchterische Bearbeitung schnellwachsender Baumarten findet derzeit in Deutschland allerdings kaum statt.

Ausbauziele und Förderpolitiken

Angesichts der absehbaren Erschöpfung der fossilen Energievorräte, des zunehmenden Weltenergiebedarfs und der Umwelt- und Klimaproblematik ist es Aufgabe staatlicher Vorsorge, die Entwicklung von Energieoptionen für die Zukunft zu fördern. Ausdruck der entsprechenden Klimaschutz- und Energiepolitik sind Ausbauziele zur energetischen Nutzung von Biomasse und Förderpolitiken zu ihrer Erreichung. Die Zielvorgaben und Förderinstrumente für die unterschiedlichen energetischen Nutzungen der Biomasse und den Energiepflanzenanbau sind infolge unterschiedlicher Politiken einerseits und technischer Möglichkeiten andererseits sehr unterschiedlich gestaltet.

Die Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien kann durch verschiedene Energieträger erfolgen und beinhaltet hohe Klimagasreduktionspotenziale. Ausbauziele bestehen in der EU und ihren Mitgliedstaaten sowie in den untersuchten außereuropäischen Ländern. Entsprechende fördernde Instrumente hierzu sind in den letzten zehn Jahren vor allem auf europäischer Ebene etabliert worden.

Die regenerative Wärmeerzeugung erfolgt hauptsächlich auf der Basis von Wald(rest)holz in dezentralen Systemen und ist häufig wirtschaftlich, weswegen sie ohne eine übergeordnete Förderpolitik »überlebt«. Ausbauziele bestehen weder auf EU-Ebene und den einzelnen Mitgliedstaaten noch in den ausgewählten außereuropäischen Ländern. Definierte Ziele, eine umfassende Förderung und ein verbessertes Monitoring der Entwicklung bilden die Voraussetzung für den Ausbau der Wärmeerzeugung aus Biomasse, die im Sinne vielfältiger, dezentraler Anwendungsoptionen und geringer CO2-Verrmeidungs­kos­ten als empfehlenswert angesehen wird.

Alternative Kraftstoffe können absehbar nur auf Basis von Energiepflanzen produziert werden und sind in erster Linie aus energiepolitischen Gründen interessant. Deswegen hat dieser Bereich in der jüngeren Vergangenheit eine privilegierte Bedeutung – sowohl bei den Zielvorgaben als auch bei der Förderung – erhalten. In der EU soll der Mengenanteil der Biokraftstoffe bis 2010 auf 5,75 % und bis 2020 auf 10 % gesteigert werden, die USA streben einen Biokraftstoffanteil von 15 % in zehn Jahren an. Die Etablierung der Instrumente ist noch im Fluss und eine Auswertung der Effekte daher momentan kaum möglich. Für Biokraftstoffe – anders als für Strom und Wärme – besteht die Möglichkeit, sehr große Mengen in sehr kurzer Zeit über internationale Märkte zu beziehen.

Eingeleitete Fördermechanismen sind vor allem Einspeisevergütungen, Investitionsbeihilfen, Quotenregelungen und Kombinationen dieser Instrumente. Hierzu lässt sich angesichts der gegenwärtigen Situation folgendes Fazit ziehen:

  • Einspeisevergütungsregelungen mit festgelegter Laufzeit und sicherer Abnahme zu fixen Tarifen sind in der Lage, die Risiken bei der Investitionsentscheidung zu reduzieren. Die Förderung innovativer Technologien war bisher jedoch nur bei marktnahen Technologien, die faktisch als technisch ausgereift bezeichnet werden können, erfolgreich.
  • Mit Quotenregelungen wird ein Mindestanteil erneuerbarer Energien an der Energieerzeugung erreicht. Quotensysteme im Bereich Strom und Biokraftstoffe können technische Entwicklungen durch politisch vorgegebene Mengenbeschränkungen bremsen. Bei Mindestpreissystemen dagegen schaffen technologische Entwicklungen höhere Profite, wodurch Innovationen angeregt werden können.
  • Investitionshilfen sind auch ein guter Katalysator für neue Technologien. Dennoch wird dieses Instrument in vielen EU-Ländern unzureichend genutzt.

  • Das geeignete Zusammenspiel verschiedener Fördermechanismen zur Risikominimierung wird als der Schlüsselfaktor für eine erfolgreiche und effiziente Einführung der erneuerbaren Energien gesehen.

In den Zielvorgaben zum Ausbau der Nutzung der Biokraftstoff bleibt vielfach unklar, woher diese kommen sollen und wie dies in Einklang mit der Nahrungsmittelversorgung gebracht werden soll. Auch sind konkrete Umwelt- und Nachhaltigkeitskriterien in allen betrachteten Bereichen kaum etabliert. Die vor Kurzem begonnenen Debatten um Nutzungskonkurrenzen könnten zu einer zunehmenden Berücksichtigung führen. Erste Hinweise dahingehend liefert die gegenwärtige Diskussion um Nachhaltigkeitsstandards für Biokraftstoffe in den EU-Mitgliedstaaten.

Forschungsstand und Auswertung von Szenarienstudien

Es gibt eine große Zahl von fachwissenschaftlichen Veröffentlichungen zu Bioenergie und Energiepflanzen, die einzelne Aspekte der Technikentwicklung, des Einsatzes und der Folgewirkungen behandeln. Mittlerweile gibt es aber auch eine Reihe von Studien, die den derzeitigen Kenntnisstand zusammenfassen und mehr oder weniger auf Politikberatung ausgerichtet sind. Sie haben erneuerbare Energien, Bioenergie, Energiepflanzen oder bestimmte Produktlinien bzw. Nutzungsbereiche zum Gegenstand.

Im Rahmen des TAB-Projekts wurde eine vergleichende Auswertung der Studien mit Potenzialabschätzungen und Ausbaustrategien vorgenommen. Zielsetzung dieser Auswertung ist, Kernaussagen der Studien zusammen zu tragen, die Abschätzung des zukünftigen Energiepflanzenanbaus zu vergleichen sowie wichtige Erkenntnisse zu den ökologischen und ökonomischen Wirkungen darzustellen. In die vergleichende Analyse werden sieben Studien einbezogen.

Die Studien zu Deutschland stehen in einem gemeinsamen Kontext und wurden alle vom BMU gefördert. Ausgangspunkt sind die Klimaschutzziele der Bundesregierung, in deren Rahmen die erneuerbaren Energien längerfristig zur Hauptquelle der Energieversorgung werden sollen, mit einem Anteil um 50 % bis etwa zur Jahrhundertmitte. Einbezogen wurden mögliche Zielkonflikte zwischen dem Beitrag zur Verringerung von Treibhausgasemissionen einerseits und möglichen negativen Wirkungen in den Bereichen Umwelt- und Naturschutz andererseits. Die Studien auf europäischer Ebene sind heterogener.

Allen Studien ist gemeinsam, dass sie letztlich Szenarien zu Bioenergiepotenzialen beinhalten. Dabei werden in der Regel die technischen Potenziale bestimmt. Damit beschreiben sie nicht, wie sich die wirtschaftlichen Potenziale der Bioenergie unter verschiedenen Rahmenbedingungen zukünftig entwickeln. Ausnahmen bildet die mittelfristigen Studien »FORRES 2020« und »EU Bioenergy«, die unter verschiedenen politischen Rahmenbedingungen mittels technisch-ökonomischer Modellierungen die Marktdurchdringung der erneuerbaren Energien bzw. Bioenergie analysieren. Die Szenarien sind von klimaschutzpolitischen (und ergänzenden umwelt- bzw. naturschutzpolitischen) Zielsetzungen ausgehend konstruiert. Sie stellen damit normative Szenarien dar und analysieren, inwieweit eine gewünschte Zukunft erreicht werden kann. In den Studien wird damit nur ein Ausschnitt der möglichen Energiezukünfte berücksichtigt. Aus den Zielsetzungen der Studien ergibt sich, dass nur die Erreichbarkeit von Klimaschutzzielen in Verbindung mit Ausbauzielen für erneuerbare Energien untersucht wird.

Ausbauszenarien und Energiepflanzennutzung

Die Reduktionsziele für Klimagasemissionen und eine nachhaltige Energieversorgung können nur bei einer deutlichen Steigerung der Umwandlungs- und Nutzungseffizienz aller Energieträger erreicht werden. Ein wesentliches Element der Ausbauszenarien für erneuerbare Energien ist deshalb eine deutliche Steigerung der Energieeffizienz gegenüber dem Trend.

In Zukunft wird sich der Anteil der verschiedenen Energiequellen an den erneuerbaren Energien deutlich verschieben. Der derzeit dominierende Beitrag der Biomasse (68 % im Jahr 2005 einschließlich biogener Abfälle im Müll) bleibt auf absehbare Zeit noch bestehen. Nach dem Jahr 2030 sind aber die Potenziale weitgehend ausgeschöpft, sodass ihr relativer Beitrag dann deutlich sinkt.

Die Potenziale der Bioenergie aus anderen Quellen als Energiepflanzen (also Holz und die verschiedenen biogenen Reststofffraktionen) bleiben langfristig mehr oder weniger konstant. Die größten Unterschiede bei den Studien sind bei den angenommenen Potenzialen für Holz und Stroh zu finden. Energetisch nutzbare biogene Reststoffe sind stark an die land-, forst-, abfallwirtschaftlichen und naturschutzrechtlichen Rahmenbedingungen gekoppelt, die sich je nach Szenario verändern können. Die abgeschätzten Potenziale weisen teilweise erhebliche Differenzen auf.

Die Potenziale der Bioenergieträger auf der Basis von Energiepflanzen sind dagegen vor allem von der verfügbaren landwirtschaftlichen Nutzfläche abhängig, und die Bioenergieerzeugung mittels Energiepflanzen nimmt in den Ausbauszenarien über die Zeit deutlich zu. Gleichzeitig bestehen im Bereich der Ener­giepflanzen bei der mittel- und langfristigen Abschätzung die größten Unsicherheiten, u. a. weil für die zukünftig verfügbare landwirtschaftliche Nutzfläche vielfältige konkurrierende Nutzungsansprüche bestehen.

Die erzielbaren Energiepotenziale aus den abgeschätzten Flächenpotenzialen für Energiepflanzen weisen erhebliche Unterschiede in Abhängigkeit von den genutzten Produktlinien auf. Aufgrund der unterschiedlichen Effizienz der verschiedenen Nutzungsmöglichkeiten kann bei einer vollständigen Verwendung des Biomasseaufkommens in stationären Anlagen zur Erzeugung von Strom und Wärme ein etwa doppelt so hohes Energiepotenzial erschlossen werden wie bei einer ausschließlichen Erzeugung von Biokraftstoffen. Bei Energiepflanzen führt eine starke Förderung von Biokraftstoffen zur Begrenzung der Potenziale für den Strom- und Wärmebereich, und umgekehrt. Die vorliegenden Ausbauziele für Biokraftstoffe (s. o.) verursachen einen erheblichen Flächenbedarf.

Bei der Abschätzung der energetischen Potenziale von Energiepflanzen muss zunächst das verfügbare Flächenpotenzial ermittelt werden. Die zukünftig verfügbaren Flächen für den Anbau von Energiepflanzen sind von einer Vielzahl von Faktoren abhängig, die in die Kategorien Flächenverfügbarkeit, Flächenproduktivität und konkurrierender Flächenbedarf für die Nahrungsmittelversorgung einteilbar sind.

Zunächst gehen die derzeitigen Brachflächen, d. h. die nicht zur Produktion nachwachsender Rohstoffe genutzten obligatorisch stillgelegten Flächen und die freiwillig stillgelegten Flächen, als potenzielle Anbaufläche für den Energiepflanzenanbau in die Flächenpotenzialabschätzung ein.

Der angenommene Abbau von Überschüssen liefert in den analysierten Studien einen wichtigen Beitrag zu den Flächenpotenzialen. Agrarflächen, auf denen Überschüsse sogenannter Marktordnungsprodukte (Getreide, Zucker, Ölfrüchte, Eiweißpflanzen, Milch, Rindfleisch u. a.) erzeugt und überwiegend auf den Weltmarkt exportiert werden, werden als potenzielle Flächen für Bioenergieträger angesehen. Dahinter steht das agrarpolitisches Szenario einer weiteren Liberalisierung der europäischen Agrarpolitik und der internationalen Agrarmärkte. Damit wird der bisherige Trend der Reformen der Gemeinsamen Agrarpolitik fortgeschrieben, und im Rahmen der WTO wird eine erfolgreiche internationale Handelsliberalisierung erwartet.

Einen Einfluss auf die Flächenpotenziale haben die Annahmen zum Umwelt- und Naturschutz, die in den Studien szenarienabhängig sind. Differierende Annahmensetzungen in den Szenarien tragen hier wesentlich zu den unterschied­lichen Flächenpotenzialen für Energiepflanzen bei. Der Sachverständigenrat für Umweltfragen (SRU) kritisiert, dass bei den biomassebezogenen Szenarien die derzeit bestehenden natur- und umweltrechtlichen Regelungen nicht ausreichend berücksichtigt wurden.

Ein wesentlicher Faktor bei den Energiepflanzenpotenzialen ist schließlich die zukünftige Produktivitätssteigerung in der Landwirtschaft. Die Produktivitätserhöhung führt dazu, dass für die Erzeugung der gleichen Nahrungsmittelmenge weniger Land benötigt wird. Die Produktivitätssteigerung in der Pflanzenproduktion bedeutet außerdem, dass beim Energiepflanzenanbau steigende Energieerträge pro Fläche erzielt werden können. Die Annahmen zur zukünftigen Ertragsentwicklung haben entscheidenden Einfluss auf die Potenzialabschätzungen. Es gibt Argumente sowohl für eine optimistische als auch für eine pessimistische Einschätzung der zukünftigen Entwicklung.

Bei den Ergebnissen der Flächenpotenzialabschätzungen bestehen zwischen den Studien deutliche Unterschiede. Für Deutschland reichen bei den Ausbauszenarien mit einer Ausrichtung auf ein maximales Biomasseangebot die Flächenpotenziale für Energiepflanzen im Jahr 2010 von 1,72 bis 3,54 Mio. ha und im Jahr 2020 sogar von 2,03 bis 5,55 Mio. ha. Die Flächenpotenziale sind deutlich niedriger, nehmen aber ebenfalls im Laufe der Zeit zu, wenn umwelt- und naturschutzpolitische Restriktionen berücksichtigt werden. Die Ausbauszenarien mit Berücksichtigung von Umwelt- und Naturschutzanforderungen weisen noch größere Unterschiede auf, mit Flächenpotenzialen für Energiepflanzen im Jahr 2010 von 0,15 bis 2,87 Mio. ha und im Jahr 2020 von 1,1 bis 4,71 Mio. ha. Die Unterschiede beruhen darauf, in welchem Umfang Begrenzungen durch Umwelt- und Naturschutzanforderungen in die Szenarien einbezogen wurden.

Bei der Abschätzung der Energiepotenziale, die sich aus den entsprechenden Flächenpotenzialen für Energiepflanzen ergeben, ist wiederum eine ganze Reihe von Annahmen notwendig. So weisen die Energieerträge von Energiepflanzen pro Flächeneinheit in Abhängigkeit von Produktlinie und Nutzungsbereich erheb­liche Unterschiede auf. Die Nutzung von Festbrennstoffen, wie Holz von Kurzumtriebsplantagen zur Wärme- bzw. Kraft-Wärme-Nutzung, sowie die Kraft-Wärme-Nutzung von Biogas und Pflanzenöl ergeben beispielsweise wesentlich höhere Energieerträge/ha als die Nutzung von Energiepflanzen zur Herstellung von Kraftstoffen sowie zur alleinigen Stromnutzung.

Die analysierten Szenarienstudien arbeiten mit unterschiedlichen Annahmen und legen nicht alle Annahmen offen, was die Nachvollziehbarkeit und den Vergleich erheblich erschwert. Außerdem ist bei einem Teil der Studien der Anteil der Energiepflanzen am Bioenergiepotenzial nicht ausgewiesen. Im Ergebnis weisen die vorliegenden Abschätzungen der Energiepotenziale für Deutschland eine noch größere Schwankungsbreite auf als bei den Flächenpotenzialen.

Folgen des Anbaus von Energiepflanzen

Neben der Analyse der Szenarienstudien wurde der Kenntnisstand zu den ökologischen und ökonomischen Wirkungen des Anbaus von Energiepflanzen sowie zu Nutzungskonkurrenzen ausgewertet. Wichtige Ergebnisse werden im Folgenden zusammengefasst.

Ökologische Wirkungen

Umweltwirkungen der Bioenergie werden meist auf der Basis von Ökobilanzen ermittelt, wobei ein besonderes Augenmerk auf die Energie- und Treibhausgasbilanzen gelegt wird. Die Ökobilanzergebnisse von Prozessketten zur energetischen Nutzung biogener Rest- und Abfallstoffe schneiden gegenüber den fossilen Energieträgern am besten ab, da hier die teilweise hohen Umweltbelastungen aus der landwirtschaftlichen Biomassebereitstellung wegfallen. Ebenfalls gute Ergebnisse zeigt die energetische Nutzung von Holz oder mehrjährigen lignocellulosehal­tigen Energiepflanzen, denn die Bereitstellung dieser Energieträger ist mit vergleichsweise geringen negativen Umweltauswirkungen verknüpft. Mit einer verstärkten Nutzung von Biomasse für die Bereitstellung von Strom und Wärme kann ein größerer Beitrag zur Verlangsamung des Klimawandels geleistet werden als durch die Herstellung von Biokraftstoffen. Allerdings schrumpft der Wärmemarkt und kann auch von anderen regenerativen Energiequellen mit zum Teil günstigeren Ökobilanzen bedient werden. Der wachsende Kraftstoffmarkt hat dagegen bislang keine regenerativen Alternativen zur Biomasse. Die Ökobilanzen der verwendeten bzw. in der Entwicklung befindlichen Biokraftstoffe unterscheiden sich teilweise deutlich. Biokraftstoffe aus tropischen Ländern und in Entwicklung befindliche wie BtL oder Ethanol aus Lignocellulose haben tendenziell ein größeres Potenzial zur Substitution fossiler Energieträger und zur Verringerung der Klimagasemissionen als bisherige heimische Biokraftstoffe (z. B. Biodiesel aus Raps, Bioethanol aus Mais).

Auch bei Anbau und Verarbeitung von Bioenergieträgern kann ein breites Spektrum von Umweltbelastungen entstehen. Dieses reicht von Überdüngung und Versauerung des landwirtschaftlichen Bodens bis hin zur Mehrbelastung durch gesundheitsschädigenden Feinstaubemissionen und zum Verlust an Artenvielfalt. Bei den meisten Ökobilanzen zeigt sich ein Zielkonflikt zwischen der Substitu­tion fossiler Energie und der Minimierung der Treibhausgasemissionen einerseits und einer positiven ökologischen Gesamtbilanz andererseits. Angesichts dieser Vor- und Nachteile in den unterschiedlichen Bewertungskategorien können auf der Basis von Ökobilanzen allein keine abschließenden Aussagen und Handlungsempfehlungen abgeleitet werden. Die Schwierigkeit, zu wissenschaftlich abgesicherten und verallgemeinerbaren Gesamtbewertungen zu kommen, erhöht sich noch, wenn Umweltwirkungen einbezogenen werden, die mit den Umweltparametern der Ökobilanzen nicht erfasst werden. Mit der Ausdehnung des Energiepflanzenanbaus können relevante negative Auswirkungen auf Artenvielfalt, Verfügbarkeit von Phosphat, Wasserhaushalt und Kulturlandschaft auftreten, die mit Ökobilanzen nicht abgebildet werden können. Negative Umweltwirkungen treten insbesondere auf, wenn der Energiepflanzenanbau zur Umwandlung von Grünland, zur Intensivierung bislang extensiv genutzter bzw. stillgelegter Flächen oder zu Regenwaldrodungen und Torfbödennutzungen in tropischen Ländern führt.

Ökonomische Wirkungen

Die Kosten der Bioenergieerzeugung setzen sich zusammen aus den Kosten für die Biomassebereitstellung bzw. die landwirtschaftliche Energiepflanzenproduktion, den Transport der Biomasse, die Konditionierung und die Konversion zu Sekundär- bzw. Endenergieträgern. Die Bioenergieerzeugung aus Reststoffen ist in der Regel kostengünstiger als die aus Energiepflanzen, zumindest solange kostengünstige Reststoffe für die Bioenergienutzung verfügbar sind. Bei einem schnellen Ausbau der Bioenergienutzung und der Einführung neuer Konversionstechnologien auf der Basis von Reststoffen (z. B. Waldrestholz) werden die Potenziale bei gleichzeitigen umwelt- und naturschutzrechtlichen Beschränkungen in absehbarer Zeit nicht ausreichen und zur Verteuerung entsprechender Biomassen führen.

Bei Energiepflanzen machen die Kosten der landwirtschaftlichen Produktion einen großen Teil der Gesamtkosten aus und haben somit einen erheblichen Einfluss auf die Wirtschaftlichkeit der Energiepflanzennutzung. Deshalb lassen sich über preiswerte Biomasseträger am ehesten die Kosten senken. Die Kosten für die Energiepflanzenproduktion sind allerdings von der Entwicklung der Agrarpreise abhängig.

Bioenergieträgern mit hoher Energiedichte, wie Biokraftstoffe, haben geringe Transportkosten und werden deshalb global gehandelt. Biokraftstoffe weisen beim internationalen Vergleich der Produktionskosten erhebliche Unterschiede auf, wobei beispielsweise die Produktionskosten für Bioethanol aus Zuckerrohr in Brasilien am niedrigsten liegen und diese Bioethanolerzeugung schon heute ohne staatliche Beihilfe konkurrenzfähig ist. Die niedrigeren Produktionskosten in tropischen Ländern sind durch hohe Biomasseerträge und niedrige Boden- und Arbeitskosten bedingt.

Die Preise fossiler Energieträger bestimmen wesentlich die Wirtschaftlichkeit der Energiepflanzennutzung. Steigende Preise für fossile Energieträger bedeuten nicht nur höhere Preise für Bioenergieträger, sondern bewirken auch steigende Kosten im Energiepflanzenanbau. Außerdem führen steigende Weltmarktpreise für agrarische Rohstoffe tendenziell auch zu steigenden Preisen für Biomasse aus dem Energiepflanzenanbau, die entscheidend für die gesamten Kosten der Energiepflanzennutzung sind. Damit wird eine zunehmende Wirtschaftlichkeit der Bioenergienutzung (durch steigende Preise für Erdöl etc.) voraussichtlich nicht verhindert, aber vermutlich verlangsamt. Einigkeit besteht insoweit, dass die Märkte für fossile Energien, für Energiepflanzen und Bioenergieträger sowie für Agrarprodukte und Nahrungsmittel mittlerweile miteinander verknüpft sind und sich gegenseitig beeinflussen.

Hinsichtlich neuer Konversionstechniken werden wirtschaftliche Vorteile der Vergasungstechnologie im Bereich der Stromerzeugung gesehen, während Ver­brennungstechnologien bei der Bereitstellung von Wärme überlegen sind, insbesondere bei kleinen Heizanlagen und den wärmegeführten Heizkraftwerken. Außerdem sind neue Produktlinien der Wärme- und Stromerzeugung näher an der Wirtschaftlichkeit als die BtL-Herstellung. Allerdings gibt es im Bereich der Kraftstoffe gegenwärtig kaum andere Alternativen zu fossilen Energieträgern.

Die Nutzung von Energiepflanzen ist derzeit in der Regel nicht wirtschaftlich. Deshalb werden entsprechende Förderpolitiken (s. o.) eingesetzt, um die Energiepflanzennutzung zu ermöglichen und auszubauen. Die Kosten der Förderung werden wesentlich durch die Entwicklung der fossilen Energiepreise und der Produktionskosten bei der Energiepflanzennutzung bestimmt. Deren zukünftige Entwicklungen sind ungewiss, sodass Abschätzungen des Subventionsbedarfs mit erheblichen Unsicherheiten behaftet sind.

Weiterhin liegt eine erste Abschätzung der möglichen Beschäftigungswirkungen nachwachsender Rohstoffe und der Energiepflanzennutzung vor. Diese zeigt, dass die Beschäftigungswirkungen im Bereich der Konversion sowie die indirekten und induzierten Beschäftigungswirkungen diejenigen in der Landwirtschaft überwiegen. Außerdem nimmt der Arbeitskräftebedarf der Landwirtschaft insgesamt durch den technischen Fortschritt und die damit verbundenen Produktivitätssteigerungen in der Agrarproduktion ab, was durch die Energiepflanzennutzung (sowie durch nachwachsende Rohstoffe insgesamt) nur verlangsamt, aber nichtumgekehrt werden kann. Bei einer Bilanzierung der gesamtwirtschaftlichen Effekte treten nur geringe positive Nettobeschäftigungseffekte auf. Die Höhe der Nettobeschäftigungseffekte hängt entscheidend von der Preisdifferenz zu fossilen Energieträgern ab. Positive Effekte können auch als Folge einer technologischen Vorreiterstellung entstehen, wenn Konversionstechniken in relevantem Umfang exportiert werden können.

Nutzungskonkurrenzen

Nutzungskonkurrenzen bestehen auf verschiedenen Ebenen. Energiepflanzen konkurrieren in der Flächennutzung einerseits mit anderen Nutzungszwecken, und andererseits bestehen innerhalb des Energiepflanzenanbaus Konkurrenzbeziehungen zwischen den verschiedenen energetischen Nutzungsmöglichkeiten (Produktlinien). Der Anbau von Energiepflanzen steht in Konkurrenz mit:

  • der Nahrungs- und Futtermittelproduktion,
  • anderen Flächennutzungen wie Siedlung und Verkehr oder Naturschutz sowie
  • der stofflichen Nutzung (nachwachsender Rohstoffe).

Innerhalb des Energiepflanzenanbaus besteht eine fundamentale Konkurrenz­situation zwischen der stationären Nutzung zur Wärme- und Stromerzeugung und der mobilen Nutzung als Biokraftstoff. Energiepflanzen (genauso wie die anderen Biomassekategorien) können in der Regel mit verschiedenen Produkt­linien genutzt werden. Daher bestehen zusätzlich innerhalb der beiden grund­legenden Alternativen stationäre und mobile Nutzung vielfältige Konkurrenz­situationen. Die Wirtschaftlichkeit der verschiedenen Produktlinien kann dabei von der Ausgestaltung staatlicher Förderungen erheblich beeinflusst werden.

Politische Themenfelder

Auf der Basis der vorhergehenden Analysen werden wesentliche gesellschaftliche und politische Konfliktfelder und Gestaltungsbereiche diskutiert, die mit dem Ausbau der Energiepflanzennutzung verbunden sind.

Forschungs- und Innovationspolitik

Damit der Energiepflanzenanbau einen wesentlichen Beitrag zum Ausbau der erneuerbaren Energien leisten kann, ist weitere Forschung und Entwicklung bei verschiedenen Produktlinien und über die gesamten Prozessketten hinweg notwendig. Insgesamt ist eine Integration der Forschungsanstrengungen über Produktlinien und Disziplinen hinweg erforderlich. Abstimmungen werden gefordert u. a. zwischen Pflanzenzüchtung, Pflanzenbauforschung, Agrarökonomie, ökologischer Forschung, Forschung zu Konversionstechnologien und Nachhaltigkeitsforschung.

Die verschiedenen Produktlinien der Energiepflanzennutzung werden sich angesichts einer begrenzten Flächenverfügbarkeit nicht alle gleichzeitig realisieren lassen. Denn mit dem Ausbau derzeit verfügbarer Konversionstechniken wird längerfristig Flächenpotenzial gebunden. Die derzeitige – und zukünftige – Ausgestaltung der Förderung für Bioenergie hat damit erheblichen Einfluss auf die Chancen der verschiedenen Energiepflanzenproduktlinien und auch auf ihre Technikentwicklung.

In der Anlaufphase einer verstärkten Bioenergienutzung war es sinnvoll, in der Forschung und Entwicklung ein sehr breites Spektrum von Produktlinien zur Bioenergie- und Energiepflanzennutzung zu bearbeiten. In den nächsten Jahren wird sich aber die Frage stellen, ob eine Prioritätensetzung notwendig wird, d. h. eine Konzentration auf die Konversionstechnologien und Produktlinien erfolgen sollte, die die besten Effizienzgewinne und die höchsten internationalen Chancen versprechen.

Agrar- und Regionalpolitik

Nach Jahrzehnten niedriger Weltagrarpreise und subventionierter Agrarexporte können steigende Agrarpreise neue Chancen für Landwirte, gerade auch in Entwicklungs- und Schwellenländern bedeuten. Steigende Nahrungsmittelpreise werden andererseits die wirtschaftliche und soziale Notlage von Menschen mit geringem Einkommen und einem hohen Anteil der Ernährungsausgaben an ihrem Einkommen verschärfen. Flächenkonkurrenz und Sicherung der Ernährungsgrundlagen werden somit ein zunehmend bedeutendes politisches Thema.

Der Abschaffung produktbezogener Subventionen für die Nahrungsmittelproduktion steht die Einführung einer subventionierten Bioenergieerzeugung gegenüber. Die Förderung der Bioenergie ist teilweise nicht produktionsneutral (z. B. die EEG-Förderung), d. h. die Erzielung möglichst hoher Flächenerträge wird belohnt. Die Förderung der Energiepflanzennutzung kann zu einer Ausdehnung des Energiepflanzenanbaus weit über die bisherige Stilllegungsflächen hinaus führen und auf eine Verdrängung der Nahrungsmittelproduktion aus Deutschland (bzw. der EU) hinauslaufen.

Eine andere Entwicklung ist möglich, wenn zunehmend die Verwendung von Bioenergieträgern gefördert bzw. vorgeben wird. Ob die dadurch erzeugte Nachfrage nach Bioenergieträgern dann durch Energiepflanzenanbau in Deutschland oder durch Importe gedeckt wird, ist vor allem von den Produktionskosten, den Transportkosten und dem Außenschutz abhängig. Es zu erwarten, dass zunehmend politische Konflikte um die Förderung der inländischer Energiepflanzenerzeugung und die Ausgestaltung des Außenschutzes entstehen.

Schließlich stellt die zukünftige regionale Verteilung des Energiepflanzenanbaus eine agrar- und regionalpolitische Fragestellung dar. Zur regionalen Verteilung liegen erst sehr wenige Untersuchungen vor. Auf jeden Fall weisen die verschiedenen deutschen Regionen unterschiedliche Standortvorteile für Energiepflanzen auf, sodass eine ungleichmäßige regionale Verteilung des Energiepflanzenanbaus erwartet werden kann.

Klimaschutz- und Umweltpolitik

Im Rahmen der Klimaschutzpolitik spielt der Ausbau erneuerbarer Energien eine zentrale Rolle. Alle Ausbaustrategien sehen vor, dass die Nutzung der Bioenergie weiter ausgebaut und ihr dominierender Beitrag auf absehbare Zeit bestehen bleiben wird. Durch die Förderpolitik kann erheblich beeinflusst werden, welche Energiepflanzen angebaut und welche Produktlinien und Nutzungsbereiche ausgebaut werden. Mit einer stationären Nutzung zur Strom- und Wärmeerzeugung kann mit der gleichen Energiepflanzenfläche ein etwa doppelt so hohes Energiepotenzial erschlossen werden wie mit der Herstellung von Biokraftstoffen. Bei begrenzt zur Verfügung stehenden landwirtschaftlichen Flächen für den Energiepflanzenanbau wird voraussichtlich auch in Zukunft kontrovers diskutiert werden, welche Nutzung Priorität haben soll.

Mit der Ausdehnung des Energiepflanzenanbaus wird zunehmend die Frage aufgeworfen, ob dadurch eine Intensivierung der Landbewirtschaftung und neue Umweltprobleme hervorgerufen werden. Politische Gestaltungsaufgabe der nächsten Jahre wird es sein, eine umweltfreundliche Energiepflanzenproduktion sicherzustellen und die notwendigen Rahmenbedingungen zu schaffen bzw. weiterzuentwickeln. Neben den Umweltwirkungen des Energiepflanzenanbaus stellen mögliche Konflikte mit dem Naturschutz ein weiteres Themenfeld dar. Insgesamt werden Klimaschutzziele einerseits und Umwelt- und Naturschutzziele andererseits bei Energiepflanzen auf absehbare Zeit in einem Spannungsverhältnis stehen.

Schon in der Vergangenheit ist die landwirtschaftliche Nutzfläche in Entwicklungs- und Schwellenländern aufgrund steigender Nachfrage nach Lebens- und Futtermitteln ausgedehnt worden. Die zunehmende Förderung und Nachfrage insbesondere von Biokraftstoffen droht diese Entwicklung zu verschärfen. Die Gewinnung neuer Anbauflächen für Energiepflanzen erfolgt teilweise durch die unmittelbare Rodung von Regenwald und teilweise durch die Umwandlung von Weideland (für Rinder) sowie die Verdrängung von Kleinbauern, die dann wiederum neue Flächen auf Kosten von Regenwald erschließen. Damit ist es eine große Herausforderung, den globalen Ausbau des Energiepflanzenanbaus so zu gestalten, dass er nicht im Ergebnis den Klimaschutzzielen zuwider läuft.

Handels- und Entwicklungspolitik

Zunächst ist daran zu erinnern, dass im globalen Maßstab nach wie vor die Nutzung traditioneller Biomasse dominiert. Es bleibt eine wichtige entwicklungspolitische Aufgabe, die Effizienz der traditionellen Bioenergienutzung zu verbessern, eine nachhaltige Bereitstellung von Biofestbrennstoffen sicherzustellen bzw. zu erreichen sowie bisher noch nichtgenutzte Bioenergiepotenziale zu erschließen.

Mit politisch festgelegten Ausbauzielen und entsprechenden Förderpolitiken sowie einer zunehmenden Wirtschaftlichkeit gewinnen in den letzten Jahren aber auch moderne Nutzungen der Bioenergie weltweit an Bedeutung. Damit wird der Anbau von Energiepflanzen ausgeweitet. Insbesondere flächenreiche Länder mit günstigen Produktionskosten in tropischen Regionen wollen ihre Chancen nutzen und die Herstellung von Biokraftstoffen ausdehnen, sowohl zur heimischen Nutzung als auch zum Export.

Die zukünftige Handelspolitik wird somit großen Einfluss nehmen auf die zukünftige Entwicklung der Energiepflanzennutzung. Die EU wird unter Druck bleiben, ihren Außenschutz im Agrarbereich und auch für Bioenergieträger auf der Basis von Energiepflanzen abzubauen. Die Ergebnisse der internationalen Verhandlungen über eine weitere Liberalisierung der Handelspolitik werden hier entsprechende Rahmenbedingungen setzen.

Aufgrund der Befürchtung, dass der Ausbau der Biokraftstofferzeugung in tropischen Ländern zur Verdrängung von Kleinbauern und zur Störung der regionalen Lebensmittelversorgung sowie zum Verlust von Regenwäldern führt, wird zunehmend die Einführung von Sozial- und Umweltstandards diskutiert. Die Einführung einer international anerkannten, anwendbaren und nachprüfbaren Zertifizierung wird von verschiedenen Umweltorganisationen, aber auch von einzelnen Regierungen, Industrieunternehmen und Verbänden gefordert. Derzeit finden national und international vielfältige Aktivitäten zur Zertifizierung statt. Eine vorläufige Einschätzung ergibt, dass freiwillige Zertifizierungssysteme die Einführung und Umsetzung von staatlichen Umwelt- und Naturschutzregulierungen in Entwicklungs- und Schwellenländern nicht ersetzen können und die Chancen, eine verbindliche Zertifizierungen im Rahmen der WTO zu etablieren, als gering einzuschätzen sind.

Untersuchungsschwerpunkte der 2. Projektphase

In der ersten Projektphase ist eine Sichtung und vergleichende Auswertung der zahlreichen vorliegenden Studien zu Energiepflanzen und Bioenergie vorgenommen worden, die in diesem Bericht zusammengefasst wird. Basierend auf dieser Auswertung und der vom Ausschluss für Bildung, Forschung und Technikfolgenabschätzung beschlossenen Projektkonzeption wurden drei Vertiefungsthemen für die zweite Projektphase identifiziert, die eine hohe politische Relevanz haben und bisher wissenschaftlich noch nicht umfassend untersucht sind. Die in der zweiten Projektphase bearbeiteten Untersuchungsschwerpunkte sind:

  • Dimensionen einer umweltverträglichen Energiepflanzenproduktion,
  • Ausbau der Energiepflanzennutzung und Flächenkonkurrenz national und international sowie
  • Zertifizierung biogener Energieträger.

Dimensionen einer umweltverträglichen Energiepflanzenproduktion

Ein Ausbau der Bioenergieproduktion wird vorwiegend aus klimaschutz- und energiepolitischen Zielsetzungen angestrebt und sollte selbst so umweltfreundlich wie möglich gestaltet werden. Angesichts der Begrenztheit der verfügbaren landwirtschaftlichen Nutzfläche (siehe den zweiten Untersuchungsschwerpunkt) sowie der Konkurrenz durch die Bioenergieträgerproduktion auf überlegenen Standorten weltweit (siehe den dritten Untersuchungsschwerpunkt) ist es beim Energiepflanzenanbau erforderlich, dass in Deutschland und den meisten europäischen Ländern möglichste hohe Biomasseerträge je Fläche angestrebt werden. Dies steht potenziell im Konflikt mit umweltpolitischen Zielsetzungen, die landwirtschaftlichen Umweltbelastungen im Rahmen einer nachhaltigen Landbewirtschaftung zu verringern.

Die Frage spezifischer Anforderungen an eine umweltverträgliche Energiepflanzenproduktion ist bisher relativ wenig und wenn, dann vor allem in wissenschaftlichen Einzeluntersuchungen behandelt worden. In diesem Untersuchungsschwerpunkt werden die wesentlichen Konfliktbereiche identifiziert, die verfügbaren Lösungsansätze dargestellt und die politischen Gestaltungsmöglichkeiten analysiert.

Ausbau der Energiepflanzennutzung und Flächenkonkurrenz national und international

Bei einem verstärkten Anbau von Energiepflanzen gewinnt zunehmend das Thema an Bedeutung, inwieweit dieser in Konkurrenz zur Nahrungsmittelproduktion tritt und zur Verknappung bzw. Verteuerung von Nahrungsmitteln führt. Die vorliegenden Studien arbeiten durchweg mit Potenzialabschätzungen und Ausbaustrategien für die Bioenergienutzung, um u. a. die Frage zu beantworten, welchen maximalen Beitrag zukünftig der Anbau von Energiepflanzen zur Energieversorgung leisten kann. Teilweise wird die Flächenkonkurrenz mit Natur- und Landschaftsschutz berücksichtigt. Eine mögliche Konkurrenz zur Nahrungsmittelproduktion ist bisher nur ansatzweise diskutiert worden.

Im Untersuchungsschwerpunkt werden denkbare zukünftige Entwicklungen der Energiepflanzennutzung beschrieben, in Abhängigkeit von günstigeren und ungünstigeren sozioökonomischen und politischen Rahmenbedingungen (mittels sogenannter explorativer Szenarien). Dabei werden vorliegende Szenarienanalysen sowohl zur weltweiten Situation (ggf. anhand von wichtigen einzelnen Ländern bzw. Weltregionen) als auch speziell für Europa und Deutschland zusammengetragen und genutzt. Damit soll ein Beitrag zu einer realistischen Einschätzung der zukünftigen Energiepflanzenproduktion geleistet werden. Weiterhin wird für die möglichen Entwicklungen des Energiepflanzenanbaus die jeweilige Ausprägung der Konkurrenz zur Nahrungsmittelproduktion abgeschätzt. Zielsetzung ist, die möglichen Dimensionen des Problems einer Konkurrenz zur Nahrungsmittelerzeugung und die Möglichkeiten einer Berücksichtigung in politischen Ausbaustrategien zur Bioenergie herauszuarbeiten.

Zertifizierung biogener Energieträger

Mit der Ausweitung des Energiepflanzenanbaus stellt sich zunehmend die Frage, in welchem Umfang zukünftig biogene Energieträger importiert werden sollen bzw. müssen. Einzelne Länder bzw. Regionen in Lateinamerika und Südostasien verfügen über erhebliche Potenziale zur Energiepflanzenproduktion, die allerdings nicht notwendig in einer umweltverträglichen bzw. nachhaltigen Weise erfolgen wird. Die Gefahr besteht, dass eine Ausweitung u. a. auf Kosten tropischer Regenwälder erfolgt. Aus diesem Grund wird von vielen Seiten gefordert, eine Zertifizierung zur ökologischen und sozialverträglichen Produktion grenzüberschreitend gehandelter biogener Energieträger zu entwickeln und – möglichst weltweit verbindlich – einzuführen.

In vielen internationalen Gremien bzw. Foren wird über die mögliche Ausgestaltung und Implementierung entsprechender Zertifizierungssysteme beraten. Die Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe (FNR) hat auf Initiative des BMELV die Erarbeitung eines ersten Vorschlages für ein Zertifizierungssystem in Auftrag gegeben. Im Untersuchungsschwerpunkt des TAB-Projekts wird kein eigener Vorschlag entwickelt, sondern es werden vielmehr die grundsätzlichen Möglichkeiten und Begrenzungen der Zertifizierungen von Bioenergieträgern und ihre politische Gestaltbarkeit herausgearbeitet.

Ausblick

Die drei Vertiefungsthemen beziehen sich aufeinander und behandeln zentrale Fragestellungen der zukünftigen Energiepflanzennutzung. Durch ihre Analyse soll aufgezeigt werden, welche Möglichkeiten einer nachhaltigeren Energiepflanzennutzung bestehen, welche spezifischen Vor- und Nachteile die verschiedenen Gestaltungsmöglichkeiten aufweisen und welche Handlungsoptionen in verschiedenen Politikfeldern zur Verfügung stehen. Die Ergebnisse der zweiten Projektphase werden im Abschlussbericht dokumentiert werden.

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