1. LupuloBeratung fr erneuerbare Energienund fairen WissenstransferSebastian Brauer Umweltwirkungen bei der BioenergienutzungEmPower Anwenderkurs Bioenergie Leipzig, 15. Mai 2012

2. InhaltEinfhrungQuantifizierte Umweltwirkungen kobilanzenMethodikEinige BeispielergebnisseSchlussfolgerungenNicht quantifizierte UmweltwirkungenWarum wesentlich?Einige BeispieleSchlussfolgerungenZusammenfassung und Schlussfolgerungen2 3. ber michStudium an der TU Bergakademie Freiberg, kologischeProduktentwicklung (Umweltengineering)seit dem Studium Beschftigung mit erneuerbarenEnergien, speziell BiomassenutzungDBFZ (Prozesssimulation, Biokraftstoffe)German ProfEC GmbH (internationale Dienstleistungenzu nachhaltiger Energiegewinnung), Projektarbeit inHondurasseit 2009 freiberuflich ttig (Projektplanung, Rechercheund Gutachten, Informationsarbeit,Gebudeenergieberatung) 3 4. Einfhrung Warum Bioenergie? Neuorientierung bei der Energiebereitstellungnotwendig aus zwei Hauptgrnden Zunehmende Knappheit Endliche vertretbare Menge anendlicher Ressourcen, Klimagasen, um Klimawandel insbesondere Erdlkontrollierbar zu haltenPeak Oil Globale Erwrmung+ zustzlich zu beiden Aspekten mssen mglichst alle weiteren Umweltwirkungen betrachtet werdenBildquellen: www.ammocity.com, www.luftwaermepumpe.eu 4 5. Einfhrung - ProblemstellungWunsch:Erfassung aller wesentlichen Umweltwirkungen inbersichtlicher Form als AuswahlkriteriumProblematik:bei Biomasse Verknpfung von Technologie mit Land-/Forstwirtschaft, komplex und fehleranflligmanche Umweltwirkungen sind schwer oder nichtquantifizierbar im Rahmen einer kobilanzErgebnisse abhngig von Systemgrenzen undFragestellung, nicht immer vergleichbareinige Umweltwirkungen nur indirekt wirksam5 6. InhaltEinfhrungQuantifizierte Umweltwirkungen kobilanzenMethodikEinige BeispielergebnisseSchlussfolgerungenNicht quantifizierte UmweltwirkungenWarum wesentlich?Einige BeispieleSchlussfolgerungenZusammenfassung und Schlussfolgerungen6 7. kobilanzierung - MethodikZiel: Analyse der Umweltwirkungen eines Produktsentlang des gesamten Lebenswegs (DIN ISO 14040)Schritte:Sachbilanz ( Stoff- und Energiestrme innerhalbSystemgrenzen)Zuordnung zu UmweltwirkungskategorienInterpretationBildquelle: http://www.ibp.fraunhofer.de 7 8. kobilanz - WirkungskategorienOft reduziert auf die ersten beiden Wirkungen: Quelle: IFEU/Rettenmaier 2011 8 9. kobilanz: THG Wrme, Mobilitt9Quelle: WBGU, Bioenergie und nachhaltige Landnutzung, 2009 10. kobilanz: THG Elektrizitt10 Quelle: WBGU, Bioenergie und nachhaltige Landnutzung, 2009 11. kobilanz - Weitere Wirkungen Zusammenstellungfr Biokraftstoffe Ohne negative Werte Landnutzungsnderung!bedeuten Vorteilgegenber fossilenKraftstoffen viele Problemeresultierend bzw.entsprechendkonventionellerLandwirtschaftQuelle: IFEU, Reinhardt, kobilanzen Biokraftstoffe, 200311 12. kobilanz - Weitere WirkungenZusammenstellungfr Strom ausBiogas (Anbau-Biomasse)negative Wertebedeuten Vorteilgegenber fossilenKraftstoffenvergleichbar mitGrafik zuBiokraftstoffenQuelle: IFEU2008/Rettenmaier 201112 13. kobilanzierung - SchlussfolgerungenBioenergieanwendungen weisen kologische Vor- undNachteile aufgemeinsame Vorteile sind: Klimagaseinsparungen(mglicherweise Umkehrung infolge vonLandnutzungsnderungen), Einsparung endlicherRessourcenNachteile sind in Zusammenhang mit den Anbau zusehen und vergleichbar mit denen aus intensiverLandwirtschaftVerbesserungspotenzial liegt in der Nutzung von land-und forstwirtschaftlichen Reststoffen (begrenzt) sowieanderen Landwirtschaftsformen (kologischerLandbau) 13 14. InhaltEinfhrungQuantifizierte Umweltwirkungen kobilanzenMethodikEinige BeispielergebnisseSchlussfolgerungenNicht quantifizierte UmweltwirkungenWarum wesentlich?Einige BeispieleSchlussfolgerungenZusammenfassung und Schlussfolgerungen14 15. Nicht quantifizierte UmweltwirkungenNicht quantifiziert heit nicht: unwesentlich!Beispiel fr zunehmende Quantifizierung:Bercksichtigung von Landnutzungsnderungen inkobilanzierungen (direkt und indirekt)Beispiele:Vernderung des Bodenhaushalts (Humusgehalt)Beeinflussung der BiodiversittVerminderung von Gefhrdungen (ltanker)(Weiterhin)Reststoffnutzung = AbfallvermeidungRelokalisierung = regionale Verantwortung15 16. Humusabbau - EinfhrungMessgreHumusgehalt, berechenbar aus organischemKohlenstoffgehaltGrnland: 8 10 Prozent in oberen 10 cm Ackerland (typisch): 1 2 Prozent in der KrumeSchwer quantifizierbar, da abhngig von vielenFaktoren, fruchtfolgenabhngigUrsachen fr AbbauUmbruch von Wald und DauergrnlandFalsche Bewsserung, AussplungIntensive Bodenbearbeitung, besonders PflgenBlanke Bodenteile in Monokulturen 16 17. Humusabbau - LandwirtschaftWesentlich fr den Humusaufbau neben organischer Substanz: Bodenorganismen! Boden ist kein technisches, sondern biologisches System!1 h a W ie s e n f l c h e3 0 t B o d e n o r g a n is m e n 2 Khe (6 0 G V E ) (2 G V E )Schadfaktoren: Verdichtung, KunstdngerKnnen auch nicht durch organische Dngungausgeglichen werden!Bildquelle:flickr.com17 18. Humusabbau - LandwirtschaftEnergiepflanzen sind oft Humuszehrer, auch in Fruchtfolge Energiepflanzen(Biogas, Kraftstoffe) Quelle: kompost.de, 2009Auswege: organische Dngung, Extensivierung,MehrfruchtsystemeNutzung von Grnlandpflanzen, z. B. Kleegrasmahd18 19. Biodiversitt - KUPVorteile fr Bodenhaushalt und Biodiversittgegenber EnergiepflanzenanbauGrnde: lngere Bodenruhe, wenigerChemikalienentrag, Erosionsschutz hnlich HeckenEntsprechung bzw. Weiterfhrung auskolandbau/Permakultur: Agroforstsysteme Quellen: Projekt NOVALIS (DBU), NABU, http://www.bioenergie.de, www.ttz-bremerhaven.de19 20. Biodiversitt - Mittelwaldwirtschafttraditionelle Form der Waldbewirtschaftung, in Leipziger Auelandschaft bis ins 19. Jahrhundert praktiziertVerringerung von Nutzungskonkurrenz Bauholz/Brennholz, Erhhung der Biodiversitt und Widerstandsfhigkeit gegenber Schdlingenteilweise Wiedereinfhrung aufgrund verstrkter lokaler Holznachfrage, z. B. Unterfranken, Schweiz Quellen: http://www.leipzig.de/de/buerger/freizeit/leipzig/stadtwald/geschichte/02961.shtml, http://www.waldbau.wzw.tum.de/?id=81 20 21. Vermeidung von lunfllen Quelle: wikipedia.de (verndert)Freigesetzt DatumBezeichnungOrtGefahrstoffUrsache (Tonnen)Diesel undSabotage in01.02.2010 lpest in NorditalienBei Monza, Italien 500Heizleiner RaffinerieRohl mit Deepwaterlpest im Golf von500.000 bis20.04.2010 Golf von Mexiko hohem Horizon Mexiko1.000.000GasanteilBlowout01.05.2010 Bunga Kelana 3Strae von Singapur 2500 Rohl Tankerunglck27.000 bis Leck einer01.05.2010lpest im Nigerdelta Nigerdelta, NigeriaRohl 95.500 Erdl-Pipeline 1.500 bis Pipeline-01.07.2010lteppich von DalianHafen von DalianRohl60.000ExplosionNightingale Island,Frachtschiff,16.03.2011 Oliva 1500SchwerlTristan da Cunha aufgelaufenlplattform Gannet Leckage an01.08.2011Nordsee200Erdl Alpha Rohrleitung.lkatastrophe vor aufgelaufenes01.10.2011Bay Of Plenty350 SchwerlNeuseeland 2011Frachtschiff Undichtes Bohrloch vor undichtes01.11.2011Brasilien360ErdlBrasilien 2011BohrlochUnfall auf20.12.2011 Unfall im Bonga-lfeld Kste vor Nigeria5000 RohlVerladestation25.03.2012 Elgin Wellhead Platform Nordsee ?ErdgasBlowout 21 22. Vermeidung von lunfllenUmweltwirkungenlpest: kosystemzerstrung, damit langfristigeSchdigung von Wasserversorgung, Fischerei,TourismusBrnde: massive LuftverschmutzungenFreisetzung durch Unflle im Durchschnitt jhrlich100.000 Tonnenentspricht 1.200.000 MWh bzw. Jahresstrom-verbrauchvon 240.000 MusterhaushaltenVermeidungspotenzial durch erneuerbare Energieninklusive Bioenergie: ca. 90 Prozent (Energiesektor) 22 23. Schlussfolgerungennicht quantifizierte Umweltwirkungen sind ebensowesentlich wie quantifiziertezunehmend werden diese ansatzweise quantifiziert, wieetwa LandnutzungsnderungenAber: oft ist nicht quantifizierte Umweltwirkungberbegriff fr weitere Problemfelder (z. B.Humusverlust)Liste mit mglichen Umweltwirkungen liee sichbeinahe unendlich erweitern (soziale Aspekte,Regionalentwicklung, gesellschaftliche Vernderungusw.) Eine vollstndige Quantifizierung wird nie stattfinden.23 24. InhaltEinfhrungQuantifizierte Umweltwirkungen kobilanzenMethodikEinige BeispielergebnisseSchlussfolgerungenNicht quantifizierte UmweltwirkungenWarum wesentlich?Einige BeispieleSchlussfolgerungenZusammenfassung und Schlussfolgerungen24 25. Einordnung nach Endenergie W rm eE le k tr iz it tM o b ilit tR e s s o u rc e n s c h o n u n g K lim a g a s w ir k u n gK lim a g a s w ir k u n g E u tr o p h ie r u n g P o s it iv e U m w e lt w ir k u n g N e g a t iv e U m w e lt w ir k u n g V e rs a u e ru n g U n t e r s c h ie d lic h e W ir k u n g N ic h t q u a n t if iz ie r tO zonabbau E in f lu s s B io d iv e r s it tE in f lu s s B io d iv e r s it t V e r a n t w o r t u n g d u r c h R e lo k a lis ie r u n gE in f lu s s H u m u s - H a u s h a ltV e r m e id u n g lu n f lleT e n d e n z ie ll z u n e h m e n d e Z e n tra lis ie r u n g d e r T e c h n o lo g ie n 25 26. SchlussfolgerungenAlle Bioenergieformen weisen positive und negativeUmweltwirkungen aufDiese knnen nicht ohne weiteres erfasst undquantifiziert werden, differenzierte Betrachtung jenach Anwendung ntigTendenziell nehmen negative Umweltwirkungen mitzunehmender Zentralisierung der Technologie zuEs lassen sich Anforderungen an Bioenergieprojekteformulieren, um Nachhaltigkeit und positiveGesamtwirkung wahrscheinlich zu machen26 27. Anforderungen an BioenergieprojekteNutzung von Reststoffen an Stelle Energiepflanzenanbau Vermeidung von Flchenkonkurrenzen, Monokulturen, Abfllen Kreislaufschlsse in bestehenden SystemenRegionaler Bezug, Kleinmastblichkeit detailliertere Planung durch konkrete Gegebenheiten mglich Vorhandensein einer regionalen Verantwortung bei Wrme: sinnvolle bertragung mglich (?) bei Strom: gut regelbare, bedarfsorientierte Anlagen nutzenSpeicherfhigkeit von Biomasse am besten ausAnlagenflexibilitt Verringerung der Forderung nach MonokulturenLangfristige Planung Integration einer Anlage in bestehende Zusammenhnge Rckzahlung fossiler Aufwendungen bei Anlagenerrichtung 27 28. Kontakt Sebastian Brauer LupuloBeratung fr erneuerbare Energien und fairenWissenstransfer An der Schmiede 4, 04425 TauchaTelefon: 0341-2197998E-Mail: s.brauer@lupulo.de Web: www.lupulo.de28