Kann Biomasse uns retten? Können wir fossile Energieträger durch Biosprit und Biogas ersetzen – und alle Autos und Heizungen einfach weiterbetreiben?
Es wäre so verlockend. Aus #Biomasse kann man durch chemische Verfahren Kohlenwasserstoffe herstellen. Immerhin sind genauso auch fossile Kraftstoffe entstanden: vor Jahrmillionen wurden Pflanzenreste unter Erdschichten eingeschlossen und wandelten sich unter dem Einfluss von Druck und Wärme zu Kohle, Erdöl oder Erdgas.
Diese Prozesse kann man künstlich nachahmen und so Biosprit oder Biogas erzeugen. Die Endprodukte sind nicht identisch zu fossilen Brennstoffen, aber trotzdem gut nutzbar – und sie werden ja auch genutzt. In Deutschland stammten 2022 rund 9% des Primärenergieverbrauchs aus Biomasse.
Neben dem bekannten „Teller-Tank-Problem“ krankt die Biomassenutzung aber insbesondere daran, dass Pflanzen so wahnsinnig ineffizient arbeiten. Ja, richtig gelesen. Pflanzen nutzen als Energiequelle bekanntlich Sonnenlicht, genau wie Photovoltaikmodule das auch tun. Aus dem Sonnenlicht, Wasser und Kohlendioxid bauen Pflanzen durch Photosynthese Zuckermoleküle. Dabei wandeln sie aber nur 1% des auftreffenden Lichts um!
Photovoltaikmodule hingegen wandeln bis zu 24% des auftreffenden Lichts in Elektrizität um und arbeiten damit 24-mal effizienter als Pflanzen.
Der Vergleich steht ein bisschen schief, denn Pflanzen produzieren Biomasse und #Photovoltaik produziert Elektrizität. Aber aus dem grünen Strom lässt sich ja durchaus ein aus Kohlenwasserstoffen bestehender Kraftstoff erzeugen. Ähnlich wie bei der Photosynthese werden dafür aus Wasser und Kohlendioxid mithilfe des grünen Stroms als Energiequelle Kohlenwasserstoffmoleküle gebaut.
Das Verfahren nennt sich „Power-to-X“, wobei „X“ für einen Flüssigkraftstoff (Liquid) oder einen gasförmigen Kraftstoff (Gas) stehen kann.
Power-to-X-Prozesse sind mit hohen Umwandlungsverlusten behaftet. Bei der Herstellung von eMethan, also synthetischem Erdgas, werden nur 52% der Energie umgewandelt, bei eFuels, also synthetischem Benzin, sind es sogar nur 45%.
Unter Berücksichtigung des Wirkungsgrads der Photovoltaik werden damit insgesamt 45% von 24%, also 11% des auf die Photovoltaik-Module auftreffenden Lichts in synthetische Kraftstoffe umgewandelt. Das ist nicht viel. Aber: Pflanzen können nur 1% der Energie des Sonnenlichts umwandeln…
Synthetische Kraftstoffe haben also einen deutlich höheren Wirkungsgrad als Biomasse, trotz der immensen Umwandlungsverluste. Wer Sonnenlicht als Energiequelle nutzen will, sollte daher auf Photovoltaik setzen statt auf Biomasse.
eAutos sind allerdings noch viel effizienter als #eFuels. Und Biomasse hat trotzdem eine Daseinsberechtigung: überall dort, wo Pflanzenreste als Abfallprodukt der Lebensmittelproduktion oder in der Abwasserbeseitigung ohnehin anfallen, wäre es Verschwendung, diese Moleküle nicht zu nutzen.
Eine Lösung für all unsere Energieprobleme ist Biomasse aber leider nicht – genau wie eFuels auch nicht…
