Bioenergie: EU-Genehmigung für veränderte Förderungen steht aus

„Weil ein Großteil der Biogasanlagen in den Jahren 2005 bis 2010 in Betrieb gegangen ist [1], besteht nach 20-jähriger EEG-Förderung nun bei vielen Anlagen die Notwendigkeit der Anschlussfinanzierung. Bei etwa der Hälfte der Biomasseanlagen im EEG ist von wirtschaftlichen Rahmenbedingungen auszugehen, die eine stärkere Flexibilisierung in der Zukunft sinnvoll erscheinen lassen. Das Biomasse-Paket erhöht den Umfang der Zuschläge und bietet damit mehr Anlagen eine Anschlussperspektive. Dabei ist es wichtig, dass diese Anlagen weitere Anforderungen erfüllen müssen, zum Beispiel hinsichtlich der Einsatzstoffe und der Flexibilität der Anlagen. Auch die in Aussicht gestellten Prämien gestalten sich anders.“

„Biogas-Anlagen können Strom dann bereitstellen, wenn der Wind nicht weht und die Sonne nicht scheint. Während Batteriespeicher insbesondere kurzfristige Schwankungen kostengünstig ausgleichen können, kommen Biogas-Anlagen eher bei längeren Schwankungen zum Tragen. Biogas-Anlagen können prinzipiell auch Back-Up-Gaskraftwerke ersetzen. Nach unseren ersten Abschätzungen vom Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ) und dem Deutsche Biomasseforschungszentrum (DBFZ) sind bei geeigneten politischen Voraussetzungen mittelfristig flexible Kapazitäten von mindestens 6,5 Gigawatt (GW) über Biogas-Anlagen vorstellbar und energiewirtschaftlich kosteneffizient – also etwa 2 GW zusätzlich zur heutigen Situation. Diesem Wert liegen die Annahmen zugrunde, dass keine Anbaubiomasse verwendet wird – also nur Reststoffe und Abfälle – und ausreichend kostengünstige Wasserstoffimporte verfügbar sind. Bei Nutzung von Anbaubiomasse oder bei begrenzter wettbewerbsfähiger Wasserstoffverfügbarkeit können höhere Kapazitäten möglich und kosteneffizient sein.“

„Unsere Langfristanalysen zeigen, dass Biogas-Anlagen mit etwa vier- bis achtfacher Überbauung den größten Beitrag für ein künftiges Energiesystem mit hohen Anteilen an erneuerbaren Energien liefern können – unter idealen Netzbedingungen. Daher ist eine stärkere Überbauung für das Gesamtsystem vorteilhaft. Für den einzelnen Betreiber muss allerdings auch die Wirtschaftlichkeit sichergestellt sein. Hier liefert der Flexibilitätszuschlag eine Investitionshilfe, jedoch ist der erzielbare Strompreis im Betrieb dafür entscheidend, ob ein flexibler Einsatz rentabel ist.“

„Eine flexible Fahrweise erfordert einerseits erhöhte Kapazitäten der Biogasverstromung, also Überbauung, und eine Schnittstelle für den Netzbetreiber. Beides ist Standard. Andererseits aber auch erhöhte Gasspeichervolumen und/oder Erfahrungen mit einem flexiblen Fütterungsmanagement der Fermenter und schließlich angepasste Wärmespeicher, so dass die gekoppelte Strom-Wärme-Produktion (KWK) auch bei flexiblem Betrieb vollumfänglich realisiert werden kann.“

„Mit Blick auf den Energiegehalt ist Maissilage nach wie vor der Haupteinsatzstoff für Biogas-Anlagen [2]. Die Umwelteffekte können negativ sein: Wenn Mais zum Beispiel auf kohlenstoffreichen Böden angebaut wird, entstehen erhebliche CO₂-Emissionen. Und bei großen Monokulturen gibt es nachteilige Effekte etwa auf die Biodiversität. Die Nutzung anderer Substrate wie zum Beispiel die ‚durchwachsene Silphie‘ hat hingegen Umweltvorteile. Mit der Absenkung des Maisdeckels wird die Rohstoffvielfalt eher erhöht. Daher ist die Absenkung des Maisdeckels für Neuanlagen aus meiner Sicht auf jeden Fall ein Schritt in die richtige Richtung.“

„Der zentrale Aspekt ist die Erhöhung des Ausschreibungsvolumens vor allem für Biogasanlagen. Das ist von entscheidender Bedeutung, da das aktuell geplante Volumen von etwa 360 Megawatt (MW) nicht ausreicht, um einem relevanten Teil der aktuell betriebenen – und am Ende des Vergütungszeitraums angekommenen – Biogasanlagen den Weiterbetrieb zu ermöglichen. Im Ergebnis bedeutet dies, dass die Stromproduktion ohne Förderung unwirtschaftlich ist. Die generierbaren Strompreise an der Börse im Jahresverlauf reichen nicht aus, um die Kosten für den Anlagenbetrieb abzubilden. Dies bedeutet wiederum, dass es in der Regel zu einer Stilllegung der Anlagen bei Ablauf des Förderzeitraums kommt. Insbesondere verschärft sich diese Situation für die Anlagen, die gezielt Energiepflanzen einsetzen und diese entsprechend im Voraus ordern müssen. Besteht keine Sicherheit für den Weiterbetrieb – und das mindestens ein bis zwei Jahre im Voraus – können die Anlagen keine entsprechend verbindlichen Substratlieferverträge abschließen. Diese Lieferverträge stellen wiederum die Grundlage für den Anbau der Energiepflanzen dar und sind der Ausgangsstoff für die Biogas- und entsprechend die Stromproduktion.“

„Strom aus Biomasse – insbesondere Strom aus Biogas und Biomethan – ist erneuerbar und planbar. Die Erzeugung kann zum Teil mit sehr kurzer Reaktionszeit auf Erzeugungsveränderungen der fluktuierenden Erneuerbaren (fEE) – also Sonne und Wind– oder Nachfrageschwankungen reagieren. In einem eingeschwungenen klimaneutralen Energieversorgungssystem wird die Bioenergie nicht die tragende Säule zum Ausgleich der fEE sein, sondern ‚nur‘ ein Teil von vielen Flexibilitäten sein – einerseits im Verbrauch (Batterien, E-Kfz, E-Lkw, Wärmepumpen, flexible Last, Power-to-X), andererseits in der Erzeugung (Batterien, E-Kfz, E-Lkw, Blockheizkraftwerks(BHKW)-Anlagen, Gaskraftwerke, die zum Beispiel mit Wasserstoff betrieben werden). Dennoch leistet Bioenergie einen relevanten Beitrag zur Transformation des Versorgungssystems hin zu einem klimaneutralen, sicheren und kosteneffizienten System – aktuell und auch mittelfristig in Zukunft.“

„Aktuell werden Biomasseanlagen mit einer elektrischen Leistung von etwa 9,6 Gigawatt (GW) in Deutschland betrieben, inklusive Klär- und Deponiegasanlagen. Diese Leistung kann je nach Stromnachfrage zwischen 10 bis 25 Prozent der benötigten Leistung im Jahresverlauf decken – auch wenn kein Wind weht und es zum Beispiel Nacht ist. Die Jahresmengen des Stroms aus Biomasse lag 2023 mit 43 Terawattstunden bei etwa 8 Prozent des gesamten Bruttostromverbrauchs, mit leicht abnehmender Tendenz [3]“.

„Die Stromproduktion aus Biomasse ist im Vergleich zu Strom aus PV und Wind teuer. Dies und der Aspekt, dass Biomasse ein wertvoller und (wenn auch erneuerbarer) begrenzter Energieträger ist, führt dazu, dass diese Energieform sehr intelligent eingesetzt werden muss. Also gezielt und mit der höchsten Wirkung für das Versorgungssystem. Bioenergie muss deshalb technisch und betriebswirtschaftlich in die Lage versetzt werden, den Strom nicht dann zu produzieren, wenn dem System ohnehin hohe fEE-Strommengen zur Verfügung stehen. Zum einen hat der Strom in diesen Phasen einen niedrigen oder keinen Preis und zum anderen kann es vorkommen, dass Biomassestrommengen in diesen Zeiten unnötig die Stromnetze belasten. Das sogenannte Biomassepaket trägt diesem Aspekt Rechnung, indem die Förderung entfällt, wenn der Strompreis an der Börse unter zwei Cent pro Kilowattstunde fällt. Die Erhöhung des Flexibilitätszuschlags in Kombination mit der weiteren Reduktion der Volllaststunden auf bis zu 2500 Stunden pro Jahr setzt einen zusätzlichen Anreiz, die Biomasse-Anlagen für flexible Stromerzeugung zu stärken. Diese beiden Aspekte können als Push- und Pull-Regelung angesehen werden.“

„Unter den Biomasseanlagen sind die Biogasanlagen mit etwa 6,2 GW und die biomethanbetriebenen BHKW-Anlagen mit 0,6 GW installierter Leistung die Träger der Stromproduktion und auch des Potenzials zur flexiblen Stromproduktion [4] [5]. Knapp 60 Prozent dieser installierten Leistung (4,8 GW) sind aktuell technisch in der Lage, den Strom flexibel bereit zu stellen. Eine weitere Steigerung dieses Anteils wird mit dem sogenannten Biomassepaket angestrebt.“

„Bei Biomasseanlagen muss zwischen fester und gasförmiger Biomasse unterschieden werden. Biogasanlagen und auch biomethanbetriebene BHKW-Anlagen können theoretisch sehr flexibel Strom – aktuell knapp 30 TWh – und auch entsprechende Wärmemengen bereitstellen. Diese Anlagen sind geeignet, um eine vergleichbare Rolle wie Gaskraftwerke im Stromversorgungssystem einzunehmen – wenngleich mit geringeren CO₂-Emissionen. Oder andersherum ausgedrückt: Stehen die Biomasseanlagen für das Versorgungssystem nicht mehr als planbare Erzeugungsanlagen zur Verfügung, muss diese Aufgabe von alternativen Kraftwerken übernommen werden, zum Beispiel auch von Gaskraftwerken.“

„Das Biomassepaket setzt richtige Impulse, die Flexibilität zu erhöhen. Gleichzeitig werden diese Regelungen zeitverzögert wirken und erst in zwei bis drei Jahren sichtbar werden. Ob beispielsweise der erhöhte Flexibilitätszuschlag für genügend viele Konzepte ausreicht und die anspruchsvolle Anforderung, die Volllaststunden auf 2500 Stunden pro Jahr über die Betriebsdauer abzuschmelzen, umsetzbar ist, muss beobachtet werden, wenn es zu einer Genehmigung des sogenannten Biomassepakets kommt und das Gesetz seine Wirkung entfaltet. Gegebenenfalls muss dann noch einmal nachgebessert werden.“

„Ob die Förderbedingungen ausreichen, um die Flexibilitätsoption Biomasse verlässlich in das Versorgungssystem zu integrieren, hängt von verschiedenen Faktoren ab: Erstens von der Entwicklung der Strompreise, beziehungsweise den nutzbaren Preisunterschieden zwischen Hoch- und Niedrigpreisen. Zweitens von den realisierbaren Wärmepreisen. Und drittens vom Umfang der notwendigen technischen Anpassung beziehungsweise deren Kosten und der Inflation.“

„Es besteht die Sorge, dass Biogasanlagenbetreiber/innen durch den hohen Wettbewerbsdruck zu niedrig bieten und eine relevante Anzahl der Biogasanlagen nur gering in eine Modernisierung investieren. Es könnte sein, dass sie innerhalb der Betriebszeit nicht in der Lage sind, notwendige Instandhaltungsmaßnahmen zu finanzieren, was wiederum zu einer frühzeitigen Stilllegung führen könnte.“

„Herausforderungen bestehen auf verschiedenen Ebenen: Die Anlagen müssen technisch ertüchtigt werden, sie benötigen neue Gasspeicher, eine höhere BHKW-Leistung und hydraulische Anpassungen, um die Anforderung an die geringeren Volllaststunden zu erreichen. Außerdem ist eine Genehmigung für den Umbau und die Leistungserhöhung nötig. Weiterhin muss der Stromnetzanschluss erweitert werden, wenn die Leistung erhöht wird. Hier spielen lange Lieferzeiten und aktuell sehr hohe Preise der entsprechenden Betriebsmittel aufgrund der Nachfrage durch die Energiewende eine Rolle. Außerdem brauchen flexible Anlagen eine hohe technische Automatisierung und hoch professionelle Betriebsweisen.“

„Die möglichen Flächenkonflikte sind regional sehr unterschiedlich. Im Grunde gibt es keine ungenutzten Flächen. Das bedeutet, dass es immer eine gewisse Flächenkonkurrenz gibt. Dieser Aushandlungsprozess mit den unterschiedlichen Stakeholdern ist sehr heterogen, stark geprägt von den individuellen Vorort-Gegebenheiten und wird oftmals sehr emotional geführt.“

„Für Biogas und Biomethan werden in Deutschland massebezogen etwa 42 Prozent Mais und etwa 17 Prozent an anderen Energiepflanzen wie beispielsweise Gras, Getreidekorn, Zuckerrübe oder Hirse eingesetzt [4].“

„Die restliche genutzte Biomasse setzt sich aus tierischen Exkrementen von beispielsweise Schwein, Rind oder Geflügel zusammen. Bezogen auf den Energiegehalt stellen die Energiepflanzen mit etwa 80 Prozent den Hauptteil dar. Denn tierische Exkremente haben einen geringen Energiegehalt bezogen auf die Masse. In vielen Anlagen stellen die Energiepflanzen die Grundlage für die Mitverarbeitung von tierischen Exkrementen dar – sowohl technisch als auch ökonomisch.“

„Die Absenkung des Maisdeckels im sogenannten Biomassepaket kann für die Biogasproduktionsanlagen technisch und ökonomisch eine Herausforderung darstellen, da die Anlagen auf einen neuen Substratmix angepasst werden müssen. Es kann dazu führen, dass die gleichen Anlagen im Jahresverlauf weniger Strom produzieren können, da der Energiegehalt der Ersatzstoffe pro Masseneinheit gegebenenfalls geringer ist als der von Maissilage. Nicht jede Anlage kann mehr Masse pro Zeiteinheit bei gleichbleibender Effizienz verarbeiten.“

„Die Reduzierung des Maisdeckels führt zu einer Reduktion der Nachfrage nach Mais in der Region um die Biogasproduktionsanlage. Liegt die Anlage in einer Region mit hohen Maisanbauvolumen, kann so die Anbaudiversität entsprechend erhöht werden. Liegt die Biogasanlagen in einen Weizen- oder Roggenanbaugebiet kann eine gegenteilige Wirkung erzeugt werden, weil der Mais dann wieder durch Roggen oder Weizen ersetzt werden könnte.“

„Die Absenkung des Maisdeckels hat in der Regel – wenn auf alternativen Energiepflanzen durch die Anlage zurückgegriffen wird – keine reduzierende Wirkung auf die generelle Flächenkonkurrenz. Zum Teil kann das Umstellen von Mais auf andere Energiepflanzen sogar die Flächenkonkurrenz verstärken, da alternative Energiepflanzen in der Regel einen höheren Flächenbedarf haben, um die gleiche Energiemengen der Biogasproduktionsanlage zur Verfügung zu stellen.“