15 Biomassekonkurrenz

Auch nachwachsenden Energieträgern sind Grenzen gesetzt. Unter der Voraussetzung, dass wir allen Menschen Menschenrechte zugestehen, können wir uns global gesehen die teilweise Deckung des Energiebedarfs aus Biomasse nur leisten, wenn wir es schaffen, unseren Energieverbrauch drastisch zu reduzieren.

Die Radiosendung

Eine Sendung von Jutta Matysek und Andreas Pruner.

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>>http://cba.fro.at/74308

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>>Hintergrundinformation zu Biomassekonkurrenz

>>Interviewpartner_innen in dieser Sendung und weitere Links der Redakteur_innen (folgt)

Hintergrundinformation

(Virus-Umweltbureau)

Biomassekonkurrenzen

Grundsätzliche Problematik – was sind Biomassekonkurrenzen, was ist dabei zu beachten?

In der Diskussion um die Vermeidung von CO2-Ausstoß nimmt die auf den ersten Blick klimaneutrale Nutzung von Biomasse (im Gegensatz zu fossiler Energie kurzer CO2-O2-Kreislauf) einen breiten Anteil ein. Jedoch sind auch nachwachsenden Energieträgern Grenzen gesetzt. Die Grenzen des Pflanzenwachstums (Platzbedarf, Nährstoffe, Wasser, Licht, Hitze, Schädlinge) legen die Größe des Biomassekuchens, die sogenannte Nettoprimärproduktion (= die insgesamt mögliche Produktion) fest, aber nicht die „ganze Torte“ kann verfeuert werden. Auch stoffliche Nutzungen (Bauholz, Baumwollfasern, Linoleum, Heilpflanzen, …), Lebensmittelnutzungen, ökologische und landschaftliche Bedürfnisse müssen hier ernst genommen und berücksichtigt werden. So sprechen wir von Konkurrenz zwischen den verschiedenen Nutzungsformen der Biomasse.

Die verschiedenen Formen der Biomasse sind unter folgenden Bedingungen nachhaltige Energieträger:

  1. Um dem propagierten Anspruch gerecht zu werden, müsste auch die Biomasse CO2-neutral erzeugt und verarbeitet werden – das ist bei der derzeitigen und durch globalisierte Produktion verstärkten Technisierung prinzipiell ausgeschlossen.
  2. Die Graue Energie (Energieinput bei Erzeugung) sollte ein akzeptables Ausmaß nicht überschreiten und ist in den Bilanzen zu berücksichtigen.
  3. Die ökologische Kapazität (ohne dass das System geschädigt oder zusammenbricht) darf nirgends überstrapaziert werden – und ist z.T. im Vorhinein schwer zu festzustellen.
  4. Die für die Energieproduktion genützten Landschaften sollten nachhaltig bewirtschaftet werden (unter Berücksichtigung von Erosion, Bodendegradation und Verdichtung, Nährstoffrückführung, Bewässerungsproblematik, keine Kontamination mit Schadstoffen, Grundwasserschutz).
  5. Die Nährstoffkreisläufe müssen wieder geschlossen werden.
  6. Auch die stofflichen Bedürfnisse und die Bedürfnisse nach Lebensmitteln müssen erfüllt werden. Konkurrenzen und Konflikte können entstehen: beim Platzbedarf, Wasserbedarf für Bewässerungen und Trinkwasser, bei für Mensch und Tier giftigen Sorten von Raps und Kartoffeln, Preisgefälle (Reiche im Norden können für Treibstoff mehr bezahlen als Arme im Süden für Lebensmittel).

Fazit: Unter der Voraussetzung, dass wir allen Menschen die Menschenrechte zugestehen, können wir uns global gesehen die (teilweise) Deckung des Energiebedarfs aus Biomasse nur leisten, wenn wir es schaffen, unseren Energieverbrauch drastisch zu reduzieren.

Detaillierte Erläuterungen der Hintergründe der Konkurrenzen

Biomassepfade (überblicksartig)

  • Biogasanlage:

verarbeitet feste und flüssige Biomasse mit Hilfe von Gärungsprozessen zu Methan, funktioniert am besten, wenn sie immer mit dem selben Ausgangsmaterial gefüttert wird (z.B. Gülle, Mist, Maissilage, Stroh, Klärschlamm). Vorteil: kann mit frischen Substanzen arbeiten. Verwertung des Biogases: nach Reinigung erzeugt es zumeist in einem Verbrennungsmotor elektrische Energie, die ins Stromnetz gespeist wird.

Anlagengröße: Energieoutput/ha bei Silagevergärung auf mitteleuropäischen guten Böden und Düngung bei Mais: bei angenommenen 19t Ertrag sind 50350 kWh Endenergieertrag zu erwarten (Kosten: 50€/MWh.) (Ökoenergie Nr. 62a, Februar 2006)

Andere Quelle (Basisdaten Bioenergie Österreich 2006): 21000 kWh/Jahr bei 18t Silomais oder 2250 kWh/Jahr, bei Güllevergärung von Milchkühen (1,5 GVE/ha), wobei im letzteren Fall die Energie Zusatznutzen ist und der materielle Gärrückstand ein guter Dünger ist - im ersten Fall jedoch die Maisflächen in Konkurrenz zur Lebensmittelproduktion stehen.

Biogasanlagen können mit Abfällen und in kleinräumigen Kreisläufen geführt werden und befinden sich in der Tat oft auf größeren Bäuer_innenhöfen.

  • Biodiesel (wird auch in Sendung Agrosprit behandelt)

Öle und Fette haben die höchste Energiedichte, die das Pflanzenreich zustande bringt, deshalb geben sie diese ihren Samen als Reserve mit, und das ist auch der Grund, warum sie als Treibstoffe gut geeignet sind. (Erdöl ist im Prinzip nichts anderes, nur mit dem Nachteil, dass die Ablagerung fossilen Kohlenstoffs erst unsere O2-hältige Atmosphäre ermöglicht hat. Wir sind im Moment emsig damit beschäftigt, diesen Prozess wieder umzukehren.) Biodiesel aus Rapsöl ist ganz klar ein Konkurrent zur Landwirtschaft für die menschliche oder tierische Ernährung. Biodiesel kann aber auch aus Altspeiseölen hergestellt werden und ist hier ohne Zweifel die bessere Lösung (derzeitige Alternative: Futtermittel und Seife). Als Abfall entsteht Glyzerin in großen Mengen für die noch nach Verwendungsmöglichkeiten gesucht wird. Als Notlösung kann es energetisch verwertet (=verbrannt) werden. Der Presskuchen kann als eiweißreiches Tierfuttermittel verwendet werden.

Hektarerträge belaufen sich auf 3,5t Rapskörner, die 1330l RME (= Rapsmethylester) ergeben. Kostenpunkt: 71€/MWh (Ökoenergie Nr. 62a, Februar 2006)

Ethisch katastrophal ist hier die Verwendung von Palmöl, für die gerade eine neue Form des Kolonialismus aufgebaut wird:

„Seit dem Boom der Agrartreibstoffe ist die Nachfrage nach Palmöl regelrecht explodiert. Innerhalb der letzten 10 Jahre verdoppelte sich der Palmölverbrauch weltweit auf 30 Millionen Tonnen. Das Palmöl fließt in unsere Autotanks und verschärft dadurch die Zerstörung der tropischen Regenwälder; zusätzlich wird der Kohlendioxid-Ausstoß massiv erhöht. [...] 83 Prozent des global gehandelten Palmöls [kommt] aus den südostasiatischen Ländern Malaysia und Indonesien. Die Anbaufläche wurde in den letzten dreißig Jahren verzehnfacht: von 0,6 Millionen Hektar im Jahre 1985, auf drei Millionen Hektar im Jahr 1999 bis auf 5,4 Millionen Hektar im Jahr 2004. Tendenz steigend! Im Jahr 2008 sollen 8,4 Millionen Hektar erreicht sein [...], Anträge auf die Umwandlung weiterer 20 Millionen Hektar sind gestellt: Diese Fläche entspricht in etwa der Fläche der noch unberührten Regenwälder Indonesiens oder fünfmal der Fläche der Schweiz! Doch Südamerika holt auf. In Kolumbien wird sehr viel Regenwald für den Anbau von Ölpalmen vernichtet. [...] Und in Zukunft wird Amazonien mehr und mehr in den Blickpunkt der Palmölindustrie rücken. Fast die Hälfte Amazoniens ist für den Anbau von Ölpalmen geeignet, womit Brasilien über die größten Landflächen für das Geschäft mit Palmöl verfügt. Der brasilianische Senator Flexa Ribeiro drückt es so aus: “Palmöl ist unser grünes Erdöl”. Land ist billig in Amazonien, billiger als in Südostasien - das weckt die Begehrlichkeiten der Palmölindustrie. [...] Über 90 Prozent des Palmöls sind für den europäischen Markt bestimmt.“ (http://www.faszination-regenwald.de/info-center/zerstoerung/palmoel.htm)“

Bild: Ölpalmenplantage in Kalimantan auf Borneo (Indonesien):

http://www.faszination-regenwald.de/info-center/zerstoerung/oelpalmenplantage.htm

  • Alkohol (als Zusatz zu Benzin)

(wird ebenfalls in Sendung Agrosprit behandelt)

wird aus Stärke oder Zucker gewonnen. Stärke ist die zweitdichteste Form, Energie zu speichern. Hier gibt es keine Möglichkeit, Abfälle zu verwerten. Alkohol wird aus stärkehältigen Samen (Mais, Weizen) oder aus Speicherorganen (Zuckerrübe, Zuckerrohr, Kartoffel) gewonnen. Die Gewinnung aus Obst ist für industrielle Zwecke zu kostspielig. Die Alkoholgärung ist sehr heikel, und dafür werden andere Kartoffelsorten bevorzugt als für Lebensmittel. Die Konkurrenz zu Lebensmittelproduktion oder anderen Landnutzungen ist unvermeidbar.

In Österreich angebauter Körnermais (11t/ha) ergibt 4180 Liter Ethanol zu einem Preis von 74,5€/MWh. (energieinfo 2006)

Anderswo: Im Jahr 2008 betrug die brasilianische Jahresproduktion 26 Milliarden Liter (38 Prozent der Weltproduktion) und soll in den nächsten acht Jahren auf 53 Milliarden Tonnen gesteigert werden. Ethanol kann in Brasilien billig wie nirgendwo sonst hergestellt werden. Die Produktionskosten liegen bei 16 Cent pro Liter Ethanol aus Zuckerrohr, bei US-amerikanischem Mais sind es 26 Cent pro Liter Ethanol. Am teuersten ist die europäische Zuckerrübe mit 45 Cent pro Liter. Aus einem Hektar Zuckerrohr lassen sich 7.000 Liter Ethanol gewinnen. Deswegen sollen die Anbauflächen für Zuckerrohr in Brasilien von derzeit 65.000 auf 80.000 Quadratkilometer im Jahr 2012 vergrößert werden. Das brasilianische Zuckerrohr wird hauptsächlich im Südwesten im Bundesstaat Sao Paulo aber auch im Nordosten des Landes angebaut.

Die Zuckerrohr-Plantagen bedrohen noch nicht direkt die Regenwälder am Amazonas, die 2.000 Kilometer nördlich liegen, sondern die atlantischen Regenwälder, Mata Atlantica genannt. Die Regenwälder an der brasilianischen Atlantikküste - Mata Atlantica - sind ein Hotspot der Artenvielfalt, sie gehören zu den artenreichsten der Welt. Einst zogen sie sich entlang der gesamten Ostküste, heute sind sie fast vollständig zerstört, nur noch wenige Reste sind übrig, kleine Regenwald-Inseln inmitten von riesigen Zuckerrohr-Plantagen. (http://www.faszination-regenwald.de/info-center/zerstoerung/palmoel.htm)

  • Hackschnitzel, Pellets, Holzkohle und Stückholz

Das große Problem beim Holz in allen seinen Formen ist die Trocknung - und infolgedessen die Lagerung. Das ist auch der Hauptgrund, warum die meisten Hackschnitzel-Kraftwerke immer noch mit Holz aus der Forstwirtschaft gefahren werden und nicht mit Grünschnitt, der bei der Gehölzpflege in Gemeinden und Gärten anfällt. Die Energiewaldbewirtschaftung kann nach ökologisch sinnvollen Kriterien angelegt werden, aber auch (weniger ökologisch sinnvolle) Pappelmonokulturen sind möglich. Eine weitere Problematik bei größeren Werken stellen die Lärmemissionen dar. Das Hackschnitzelwerk Mödling z.B. macht teilweise solchen Lärm, dass man es einen Kilometer entfernt immer noch hört.

Hackschnitzel aus getrockneten ganzen Maispflanzen bringen 71250 kWh Endenergie (Wärme) um 21,3 €/MWh oder 15000kWh, wenn man nur Strom gewinnt. Kurzumtrieb Weide (damit ist das Holzgewächs mit Ernte alle 3-5 Jahre gemeint und nicht die Wiese mit den Kühen) bringt mit 10t Ertrag 42500kWh Endenergie (Wärme)/ha (Ökoenergie Nr. 62a, Februar 2006)

  • Pellets

sind eine Möglichkeit auch kleine Holzheizanlagen zu automatisieren, was meist durchaus energieeffizient ist. Diese kleinen Anlagen mit Pellets zu betreiben ist auch bequem. Diese Bequemlichkeit fördert aber leider auch den Verbrauch. Darin ähneln Pellets dem Ersatz von Stückholzzentralheizungen durch Erdgaskessel. Pelletkessel können sehr laut sein. Pellets kann man auch aus Getreidestroh und Maispflanzen machen.

Bei näherem Interesse für pro und contra Pellets in einem allgemeineren Sinn siehe auch website http://www.energiesparhaus.at/energie/pellets.htm (Stand 07.03.2010)

  • Sind Müllverbrennungsanlagen Biomasse-Heizkraftwerke?

Müllverbrennungsanlagen werden von manchen Politiker_innen als Biomasse-Heizkraftwerke interpretiert. Das sind sie jedoch nur zum Teil, denn neben Papier und verschiedenen anderen biogenen Abfällen wird in großen Mengen Kunststoff verbrannt, der ein verarbeiteter fossiler Brennstoff ist. Das heißt, so CO2-neutral ist eine Müllverbrennungsanlage nicht. Andererseits spricht das Deponieproblem doch stark für eine thermische Verwertung von Müll, wenn eine stoffliche nicht möglich ist. (Müllvermeidung ist immer noch die ökologisch sinnvollste Variante).

Doch egal, wie ein Heizkraftwerk gefüttert wird, Heizkraftwerke machen (jedenfalls derzeit noch) Lärm und verursachen Schwerverkehr. Die Emissionen können bei größeren Anlagen jedoch besser gereinigt werden als bei kleineren.

Stoffkreisläufe - Grundsätzliches

Um überhaupt Biomasse für verschiedene Zwecke nutzen zu können, ist Voraussetzung, dass diese in ausreichendem Maß vorhanden ist. Die Basis bilden dafür im folgenden geschilderte Stoffkreisläufe. Es gilt: je weniger von den unten angeführten Stoffen vorhanden ist, desto weniger Biomasse kann erzeugt werden und umso schärfer wird eine Konkurrenz um die verbleibende Biomasse ausfallen. Es wird weiter unten besonders auf Phosphor in seiner Rolle als Basis für jegliches Wachstum eingegangen, weil dieses Kapitel in der Regel eher unterbelichtet bleibt.

  • Stickstoff

Stickstoff (v.a. zur Düngung verwendet) ist in einer großen Menge in der Atmosphäre (78% ihrer Zusammensetzung) präsent. Der Haber-Bosch <http://en.wikipedia.org/wiki/Haber_process>-Prozess zur Gewinnung von Stickstoff verbraucht ein Prozent (!) aller Energie, die von Menschen konsumiert wird. Stickstoff kann auch mithilfe von Mikroorganismen, wie etwa Pilzrhizomen und Acetobacter, im Boden gebunden sein. Wenn ausreichend Energie vorhanden ist, so ist der Stickstoff auch verfügbar.

  • Peak Phosphor

(wird auch in Sendung Peak Oil / Peak Everything behandelt)

Das Thema Peak Phosphor zeigt exemplarisch, dass Biomasseerträge nicht unbegrenzt gesteigert werden können.

Phosphorrelevanz für die Landwirtschaft - Pflanzen

P ist das Zentralatom von Adenosintriphosphat, dem Schlüsselmolekül für Transport, Speicherung und Aktivierung von Energie in Organismen. In der Pflanze ist Phosphor für Keimung, Bestockung und Wurzelwachstum wichtig. Die Schmetterlingsblütler brauchen ihn außerdem für die Stickstoffbindung. Pflanzen mit Phosphormangel wachsen nicht so gut. Die Blätter werden violett.

Phosphor in tierischem und menschlichem Organismus

Phosphor ist neben Calcium ein wichtiger Baustein für die Knochen. Wie bei den Pflanzen für den Energiestoffwechsel und die Proteinsynthese. Ein Mensch mit 70kg Körpergewicht enthält ca. 700g Phosphor. Bei Phosphormangel kann Osteoporose folgen!

Phosphorvorkommen und Verhalten im Boden

„Mehr als 70 % der Böden in Österreich haben derzeit keine ausreichende P-Versorgung“ (Heinzlmaier, Gerzabek, Baumgarten, 2005 – siehe Literaturliste). Phosphatwerte im Boden von unter 10 mg P2O5 je 100g Feinboden zeigen eine unzureichende P-Versorgung an. Bei intensiverer Grünlandnutzung liegt der P-Düngebedarf der Pflanzen bei 0,8 bis 1kg P2O5 je 100 kg geernteter Trockenmasse.

Exkurs zu Trockenmasse: Trockenmasse ist die geerntete Biomasse ohne ihren Wassergehalt. Man unterscheidet zwischen absoluter Trockenmasse (verwendet für Brennstoffe Abkürzung atro) und lufttrockenem Material. Die Literaturangaben dazu sind aber nicht immer eindeutig. „Geerntete Trockenmasse“ bezieht sich auf die vom Feld abgeführten Pflanzenteile. Der Rest des P bleibt am Feld und verändert daher die P-Bilanz nicht. In Bezug auf P wird auch häufig der Aschegehalt angegeben, der durch Verbrennen festgestellt wird. Für mineralische Bestandteile ist dies eine gute Mengenangabemethode - alle der Luft und dem Wasserkreislauf entstammenden Photosynthese-Produkte fallen damit weg, und das dem Boden entzogene Material bleibt übrig.

Die mineraldüngerbasierte Landwirtschaft betreibt wie jede andere industrielle Produktion Raubbau an der Natur bzw. an natürlichen, begrenzten Ressourcen (wie Uranminen hinter Atomkraftwerken stehen, stehen Phosphatbergwerke und Stickstoffdüngerproduktion hinter der industriellen landwirtschaftlichen Produktion). Die Landwirtschaft ist abhängig von bergbaulich gewonnenen Phosphaten. Der Peak in der Phosphatproduktion ist daher eine ernste Bedrohung. Quelle: U.S. Geological Survey (USGS): summary on phosphates (PDF) http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/phosphate_rock/phospmcs07.pdf: Der Geologe Dery hat erkannt, dass der weltweite Peak-Phosphor bereits 1989 erreicht wurde.

P-Kreislauf und seine Lücken

Durch die Entnahme der Ernte von der Fläche wird Phosphor dem lokalen P-Kreislauf entzogen. Ausgewaschen wird Phosphor nicht, da er sehr reaktionsfreudig ist und sich sofort an Tonminerale bindet. Aber natürlich kann der gesamte Boden infolge von Erosion im wahrsten Sinne des Wortes „den Bach runtergehen“ – und landet dann auf Nimmerwiedersehen feinverteilt im Ozean.

Eine Phosphor-Nachlieferung aus dem Boden erfolgt über die Gesteinsverwitterung (Apatit). Eine Rückführung erfolgt, wenn tierische (Mist und Gülle) und menschliche Fäkalien (Klärschlamm) dem Kreislauf wieder eingegliedert werden.

Phosphor als elementarer Baustein des Lebens ist nicht durch andere Stoffe ersetzbar. Er kann aber aus den Abfällen immer wieder zurückgewonnen werden. Hier besteht noch großer Handlungsbedarf. Phosphatdünger werden sehr sorglos gehandhabt, was zu Wasserverschmutzung und großen Mengen an Klärschlamm führt.

Klärschlammverwertung (http://www.aces.edu/crd/publications/ANR-721.html) ist eine Möglichkeit, P zurückzugewinnen. Probleme ergeben sich jedoch aus den anderen Abwasserbestandteilen (Krankheitserreger, Schwermetalle, Medikamente). Erfolgversprechend sind unter anderem die Anwendung von Komposttoiletten und Abfallkompostierung, die Trennung von festen und flüssigen Fäkalien, gezieltere Düngerapplikation, technische Weiterentwicklung in der Abfallaufbereitung.

Biomassepotential, Platzbedarf und Bodeneignung - Erosion und Versiegelung

Sowohl Wasserknappheit als auch Bodenerosion und Versiegelung verstärken weiter die Nutzungskonkurrenz. Es soll hier klargemacht werden, was alles als verknappender Faktor auf die scheinbar unendlich verfügbare und reproduzierbare Biomasse einwirkt. Das Biomassepotential erscheint in diesem Licht als durchaus stark begrenzt. Die Erzeugung von Biomasse braucht sowohl günstige Bedingungen als auch (endlich vorhandenen) Raum, der z.B. durch Bodenversiegelung immer weiter eingeengt wird.

  • Wasser

Das IPCC (The Intergovernmental Panel on Climate Change) sagt voraus, dass die regenabhängige Landwirtschaft um 2020 als eine Folge des Klimawandels um die Hälfte reduziert werden könnte. (http://yaleglobal.yale.edu/content/biofuelling-food-crisis) Auch dieser Umstand würde natürlich eine Konkurrenz um noch vorhandene Biomasse extrem steigern (wir rufen ins Gedächtnis: z.B. Konkurrenz, ob etwas als Treibstoff aus Biomasse verwendet wird oder zur Strom- oder Wärmeerzeugung – nur auf den Energiesektor bezogen).

Wasser in verschiedenen Aggregatzuständen, Foto von Ilya Haykinson	 (Quelle: http://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Datei:Glacial_iceberg_in_Argentina.jpg&filetimestamp=20050415201644)

Wasser in verschiedenen Aggregatzuständen, Foto von Ilya Haykinson (Quelle: http://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Datei:Glacial_iceberg_in_Argentina.jpg&filetimestamp=20050415201644)

Wasser in verschiedenen Aggregatzuständen, Foto von Ilya Haykinson (Quelle: http://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Datei:Glacial_iceberg_in_Argentina.jpg&filetimestamp=20050415201644)

  • Konflikte um Wasser

Konflikte um Wasser existieren bereits im Nahen Osten (Palästina/Israel), aber auch in der Türkei oder in Indien. Aktuelle Änderungen der räumlichen und zeitlichen Niederschlagsverteilung lassen erwarten, dass sich die Konflikte verschärfen werden. Die Meerwasserentsalzung verbraucht sehr viel Energie.

“Jeder Schritt in der Wasserkrise ist eine Folge von Gier. Wenn Wasser immer rarer wird, werden die Körperschaften, die es kontrollieren, immer reicher. Dasselbe passiert bei Nahrung. Wenn Nahrung rarer wird, werden die Körperschaften, die die Nahrung kontrollieren immer reicher. Das ist das Paradox globaler Ökonomie. Wachstum zeigt sich in den Profiten der Körperschaften, wohingegen in der realen Welt die Ressourcen, durch die diese Profite gemacht werden, schrumpfen. (übersetztes Zitat von Vandana Shiva)” (http://www.alternet.org/environment/85433/)

  • Wasser und Boden

Die idealen Ackerflächen werden bereits bewirtschaftet. Neue Flächen bedürfen der Melioration (=Verbesserung), was neben der Entfernung von Steinen oder Wurzelstöcken vor allem Ent- oder Bewässerung bedeutet. Beides führt bei exzessiver Anwendung zu einem Sinken der Grundwasser-Spiegel, was die Flächenanteile der Kulturen, die einer Bewässerung bedürfen, erhöht.

Eine großflächige Entwaldung z.B. für den Anbau von Energiepflanzen ändert das örtliche Klima. Die Luftfeuchtigkeit sinkt, die Niederschlagshäufigkeit sinkt. Das Wasserhaltevermögen der Böden sinkt aufgrund verstärkter Erosion ungeschützten Bodens und aufgrund der Schlagwirkung der Wassertropfen direkt auf die Tonminerale des Bodens, die seine Oberfläche verschlämmt und verkrustet, was die Wasseraufnahmefähigkeit der Böden verringert. In letzter Konsequenz sinkt damit die jährliche Grundwasserneubildung. Versiegelte oder verdichtete Flächen beeinträchtigen die Grundwasser-Neubildung ebenso wie stark erodierte Flächen (Karst).

Bewässerung kann, vor allem bei der Verwendung von Grundwasser, zur Versalzung der Böden führen. Pflanzen brauchen hier, wenn sie noch Ertrag bringen sollen, sehr viel größere Mengen an Wasser, das den Salzanteil im Boden wieder verdünnen muss. Eigentlich muss das Salz in regelmäßigen Abständen einfach ausgeschwemmt werden. Dabei werden aber auch Boden und Nährstoffanteile ausgewaschen und landen entweder im Grundwasser oder in den Flüssen.

  • Bodenerosion

Fast auf allen Ackerflächen verschwindet mehr Boden als nachgebildet werden kann. Dem Problem wurde historisch begegnet, indem degradierte Flächen aufgegeben wurden, und neue Flächen urbar gemacht wurden (Wanderfeldbau). Der traditionelle Begriff für die aufgegebenen Gebiete ist übrigens Wüstung. Erst sehr viel später, als das Übersiedeln schwieriger wurde, weil alles Land bereits irgendjemandem gehörte, wurde begonnen, das Ackerland wieder zu regenerieren, indem das erodierte Erdreich zurück transportiert wurde, oder indem man sich von den Heiden oder aus dem Wald Boden geholt hat.

Bodenerosion ist in ganz Europa ein großes sozio-ökonomisches und Umweltproblem. Durch Bodenerosion nimmt die Produktivität der Flächen ab, Leistungsfähigkeit und Wirksamkeit der Ökosysteme werden beeinträchtigt. Mehr als die Hälfte der Flächen in Europa sind in unterschiedlichem Maße durch Wassererosion und etwa ein Fünftel durch Winderosion geschädigt.

Die natürliche Rate der Bodenneubildung liegt zwischen 0,1 und 10 Tonnen/Hektar/Jahr. (Durchschnittlich dauert es 100-400 Jahre, dass 1 cm Boden gebildet wird). Bei einer so langsamen Bodenneubildung kann jeder Bodenverlust von mehr als 1 t/ha und Jahr innerhalb eines zeitlichen Rahmens von 50 bis 100 Jahren als unumkehrbar betrachtet werden. Verluste von 20 bis 40 t/ha durch einzelne Ereignisse, wie sie einmal alle zwei oder drei Jahre vorkommen, werden in Europa regelmäßig gemessen, wobei bei extremen Wetterereignissen Verluste von mehr als 100 t/ha zu verzeichnen sind. Es mag eine Zeitlang dauern, bis die Auswirkungen einer solchen Erosion deutlich werden, vor allem in Regionen mit besonders tiefgründigen und fruchtbaren oder besonders stark gedüngten Böden. Dies ist jedoch umso gefährlicher, als es, wenn die Auswirkungen erst einmal offensichtlich werden, in der Regel zu spät ist, um noch etwas gegen sie zu unternehmen. Die Hauptursachen der Bodenerosion sind nach wie vor eine unsachgemäße landwirtschaftliche Praxis, Abholzung, Überweidung und Bautätigkeiten.

Zu den wichtigsten Risikofaktoren im Hinblick auf die Erosionsanfälligkeit zählen steile Hänge, hohe Niederschläge im Anschluss an Trockenperioden, fehlender Oberboden und eine dünne Pflanzendecke. In Spanien handelt es sich bei einem Großteil der erosionsgeschädigten Flächen um nicht bewässertes Grünland, den sogenannten “maquis” oder “garrigue” (Busch- oder Heidewald) und in einem geringeren Ausmaß um Flächen mit Dauerkulturen wie Wein, Mandeln und Oliven. Die Kosten der unmittelbaren Erosionsfolgen - einschließlich der Verluste für die Landwirtschaft, der Beeinträchtigung des Wasserhaushalts und der Überflutungsschäden - wird durch die EU auf 280 Millionen ECU pro Jahr geschätzt, wobei die Kosten der Wiedernutzbarmachung der Böden für einen Zeitraum von 15 bis 20 Jahren auf etwa 3 Milliarden ECU geschätzt werden.“ (http://ec.europa.eu/agriculture/envir/report/de/inter_de/report.htm)

Die Bodenversalzung betrifft nahezu 4 Millionen Hektar, hauptsächlich in den Mittelmeerländer und in Osteuropa. Die Hauptursachen sind die übermäßige Nutzung der Wasserressourcen als Folge der Bewässerung landwirtschaftlich genutzter Flächen, Bevölkerungswachstum, industrielle und städtische Entwicklung und die Expansion des Tourismus in den Küstengebieten. Die Folgen der Versalzung bewirtschafteter Flächen ist ein Rückgang der Erträge oder auch das Ausbleiben jeglicher Ernten. Strategien gegen die Versalzung fehlen in den meisten Ländern.

Das potentielle Erosionsrisiko, das entsteht, wenn die schützende Pflanzendecke entfernt und die Flächen kultiviert werden, ist selbst auf Flächen mit geringer Hangneigung signifikant und übersteigt die Toleranzschwelle bei weitem. In Deutschland sind die Flächen in hügeligen Gebieten bereits bei einer Hangneigung von nur 2-6 % potentiell erosionsgefährdet.

  • Bodenversiegelung

Versiegelte Böden (z.B. durch Straßen) scheiden für die Filterung, Pufferung, Speicherung, Transformation und damit für die Reinigung des Sickerwassers aus. Bodenlebewesen werden isoliert, schwer regenerierbare Pilz- und Bakterienvorkommen abgetötet. Der Austausch zwischen Bodenluft und Atmosphäre wird unterbunden. Abgesehen von der Entwertung versiegelter Böden für die Landwirtschaft senkt ein hoher Versiegelungsgrad die Grundwasserneubildungsrate und erhöht durch raschen Oberflächenabfluss die Erosionsgefahr auf den angrenzenden unversiegelten Flächen.

Derzeit beläuft sich in den Österreich die Bodenverlustrate aufgrund von Versiegelung im Zuge der Verstädterung und dem Ausbau der Infrastruktur auf ca. 35 ha pro Tag. In anderen Ländern Europas, wie Deutschland (120 ha pro Tag) und der Schweiz (10 ha pro Tag), wurden vergleichbare Bodenverluste aufgrund von Versiegelung durch Infrastruktur und Gebäude festgestellt. Die Zersiedelung der Landschaft führt zu einer Erhöhung der Kosten der städtischen Infrastruktur, des Verkehrsaufkommens in den städtischen Einzugsgebieten und des Energieverbrauchs und wirkt sich negativ auf die Qualität des natürlichen Lebensraums und der Umwelt aus. Die Zunahme der Siedlungs- und Verkehrsfläche ist jedoch von der Bevölkerungszahl inzwischen weitgehend unabhängig.

Eine solche Entwicklung steht im direkten Wettbewerb mit der landwirtschaftlichen Bodennutzung und bedroht vor allem wertvolle landwirtschaftliche Nutzflächen sowie ökologisch wertvolle Flächen in ganz Europa. Die EU geht von einem Rückgang der LW-Flächen in Mitteleuropa um 30-80 % aus. (http://ec.europa.eu/agriculture/envir/report/de/inter_de/report.htm)

In Österreich sind 5,5 % der Landesfläche als verbrauchte Flächen einzustufen (bebaut oder bebauten Flächen zugeordnet). Auf den Dauerbesiedlungsraum bezogen ergeben sich 15 %. Das entspricht 522 m2 pro Einwohner_in. Ungefähr die Hälfte davon ist auch versiegelt. (2004) (http://www.umweltbundesamt.at/fileadmin/site/umweltthemen/raumplanung/2_flaechenverbrauch/Downloads/Manuskript_Gr_nStadtGrau_Download.pdf)

Graue Energie in der Biomasse

Wie alle Produkte enthält auch die Biomasse graue Energie, also Energie, die bei ihrer Produktion aufgewendet wird. Es soll hier keine erschöpfende Aufzählung von in verschiedenster Biomasse enthaltener grauer Energie geliefert werden – dies würde hier den Rahmen sprengen. Wir möchten an nur einem Beispiel verdeutlichen, was alles hier mit einbezogen werden kann. Dadurch soll klarer werden, dass bei der Bewertung der Energieerzeugung aus Biomasse auf ihre Sinnhaftigkeit, auch die bei der Produktion der Biomasse hineingesteckte Energie eine Rolle spielen sollte.

Energieinput am Beispiel Silomais:

Betriebsstoffe: der gesamte Energiebedarf für 1 t Stickstoff in bodenverfügbare Form gebracht liegt bei 2 t Erdöl. Im intensiven Landbau wird mit 170 kg N/ha und Jahr gerechnet. Das macht Energiekosten von 340 kg Erdöläquivalent pro ha aus, die vom Ertrag subtrahiert werden müssen. Dazu kommen die Treibstoffkosten für die landwirtschaftlichen Maschinen und für den Transport zur Verarbeitung.

  • Spannungsfeld Nachwachsende Rohstoffe, Energetische Nutzung und Ernährung

Quelle: Das wirtschaftliche Biomassepotential in Österreich (siehe Weblinks)

In Österreich teilen sich Landwirtschaft und Forstwirtschaft die Flächen der wirtschaftlich genutzten Biomasse. Das wirtschaftlich nutzbare Potential für die Energienutzung liegt insgesamt bei ca 200 Petajoule (PJ) pro Jahr. Die Studienautor_innen verweisen darauf, dass alles, was darüber liegt, zu teuer ist oder in direkte Konkurrenz mit Lebensmittelproduktion und Wertstoffproduktion tritt. Die landwirtschaftliche Rohenergie beläuft sich auf 200-270 PJ/Jahr (keine Angabe, ob Landmaschinen auch inkludiert sind). Die geerntete Holzmenge lag 2005 bei ca. 17 Mio. Festmeter (entspricht 260PJ incl. Wertholz). Ein Viertel davon war Brennholz. Der Bruttoenergieverbrauch für Österreich liegt jedoch laut dieser Publikation bei 1442 PJ/Jahr (2006). Das heißt, auch wenn man die gesamte land- und forstwirtschaftliche Produktion „verheizen“ und hungern würde, wäre Selbstversorgung mit Energie aus Biomasse bei derzeitigem Produktionsgrad und derzeitigem Verbrauch in Österreich nur zu 1/3 möglich.

Über die Lebensmittel- und Wertstoffproduktion hinaus ist jedoch auch das Funktionieren größerer zusammenhängender ökologischer Systemen zu berücksichtigen (sei es nur um möglicherweise noch einmal wichtige Ressourcen, Stichwort Biodiversität, zu schonen). Die Aussage des derzeitigen (Stand Anfang 2010) Umweltministers lässt aber durchaus befürchten, dass dies zugunsten der Förderung der Energieerzeugung aus Biomasse vernachlässigt wird: „Das vom Lebensministerium ausgearbeitete “Aktionsprogramm Holzfluss” fördert viele konkrete Maßnahmen, wie etwa die Erstellung von Waldbewirtschaftungsplänen, Forststraßenbau, die Anschaffung von Geräten oder die Kooperation mit der Wirtschaft. Dafür stehen bis 2013 €100 Mio. zur Verfügung.“ (Nikolaus Berlakovich, Zitat von der Seite der Landwirtschaftskammer Österreichs)

Also: Energiesparen heißt die Devise! Mit Effizienzsteigerungen alleine kommen wir nicht weit, so notwendig sie auch sind. Und Energieimporte aus der dritten Welt sind moralisch zumindest zweifelhaft, da wir hier wirklich sprichwörtlich anderen das Brot weg nehmen!

Konkrete Beispiele dieser Art von Konkurrenzsituationen sind z.B. die Palmöl-Regenwald-Debatte, oder Zuckerrohr-Alkohol aus Brasilien (beides siehe weiter oben). Hier ergibt sich immer wieder die Situation, dass wir mit unserer hohen Kaufkraft auch für energieliefernde Pflanzenprodukte die dortigen Lebensmittelpreise überbieten können, und somit statt der für die Bevölkerung dringend nötigen Nahrung, Energiepflanzenproduktion gefördert wird. Das Geld, das hier von einigen Wenigen verdient wird, kommt kaum jemals den Bevölkerungsschichten zugute, die auf die Nahrung aus der heimischen Landwirtschaft angewiesen wären.

Sich unter Umständen ergänzende Nutzungen:

  • energetische Nutzung von Durchforstungsholz bei gleichzeitiger Wertsteigerung von Nutzholz (Nutzholz als CO2-Senke) im Mischwald

  • Biomasseverwertungen die wirklich viel mit Abfällen gefahren werden: Biogas aus Fäkalien von Mensch und Tier sowie aus Abfall, „Frittendiesel“ (siehe Agrosprit Sendung), Grünschnitt in Hackschnitzelanlagen und Biogasanlagen.

  • Lebensmittel, Futtermittel, Fasergewinnung, Landschaftsverbrauch, Erholung, Kunststofferzeugung (theoretisch auch möglich, aber noch nicht sehr viel praktiziert)

Natürlich gibt es auch Konkurrenzen zwischen unterschiedlichen energetischen Biomassenutzungen, wie ebenfalls schon erwähnt. Hierauf muss vor allem geachtet werden, wenn es darum geht, zu errechnen, inwieweit alternative Energieträger allein den heutigen (und künftigen) Energiebedarf decken könnten. Es kommt nicht selten vor, dass einfach unterschiedliche Nutzungen addiert werden und dabei rechnerisch unbeachtet bleibt, dass z.B. dieselbe Biomasse nicht gleichzeitig verstromt und für Treibstoffe verbraucht werden kann. Es ist anzuraten, sich hier immer einen kritischen Blick zu bewahren und Zahlen auch daraufhin zu hinterfragen. Warum nicht beliebig viel mehr Biomasse produziert werden kann, wurde in diesem Text schon hinreichend dargestellt.

Weblinks und Literatur

Literatur

Die folgenden Broschüren wurden als Quelle für den Text verwendet: Alle von der Homepage des Biomasseverbands <http://www.biomasseverband.at>: (Stand 8.11.2009)

  • Österreichischer Biomasseverband (Ökoenergie Nr. 62a, Februar 2006): Energie-info für Entscheidungsträger. Resourcenschonung durch optimale Energieausbeute. „Best policy“ für energetische Biomassenutzung. Wien. (Datei heißt: energie-Info_0106.pdf)

  • 34% Erneuerbare Energie (34 Prozent EE.pdf)

In dem Text werden die Ausbaupotenziale definiert

  • Basisdaten Bioenergie 2006 (Basisdaten 2006.pdf)

Verbrauchsentwicklungen und Tortendiagramme zur Zusammensetzung derzeitiger Bioenergieträger, einschließlich Preisentwicklung

  • Biotreibstoffe.pdf

Gute Überblicksbroschüre, zeigt wie welche Treibstoffe funktionieren

  • Brennpunkt_Biotreibstoffe.pdf

Thematisiert auch die Konkurrenz zu Lebensmitteln

  • Heizen mit Holz.pdf

Fast reine Werbebroschüre mit etwas Informationsgehalt, der aber in Basisdaten Bioenergie besser aufbereitet ist.

Weblinks

Das wirtschaftliche Biomassepotential in Österreich

http://oega.boku.ac.at/fileadmin/user_upload/Tagung/2008/Short_Paper_2008/Sinabell_Biomasse_OEGA2008_Tagungsband.pdf (Stand 27.01.2010)

http://www.energybulletin.net/node/33164 (Stand 27.01.2010)

hier geht es um Peak Phosphor, englisch

iff: Institut für interdisziplinäre Forschung und Fortbildung. Hängt auch mit dem Institut für soziale Ökologie, Fakultät für interdisziplinäre Forschung und Fortbildung, zusammen. Beschäftigt sich mit Fragen der Wechselwirkung zwischen sozialen und natürlichen Systemen im Kontext von Globalisierung, globalem Wandel und nachhaltiger Entwicklung. Interdisziplinäre Kooperation zwischen den Natur- und Sozialwissenschaften. (Eigendefinition) Das iff arbeitet viel zu Stoffkreisläufen, aber auf einer sehr quantitativen Ebene Suche nach Stichwort biomasse; Instituts-Schwerpunkt auf Flächenrelevanz/Flächenverbrauch von Gesellschaften; arbeiten viel mit GIS-Modellen: http://www.uni-klu.ac.at/socec/inhalt/1.htm (Stand 27.01.2010)

Universität für Bodenkultur:

http://www.nas.boku.ac.at/125.html (Stand 27.01.2010)

Department für nachhaltige Agrarsysteme, Universität für Bodenkultur (BOKU)

Das wirtschaftliche Biomassepotential in Österreich. Sinabell Franz, Stürmer Berhard, Schmid Erwin. Wien 2008. Tagungsband.

http://www.wabo.boku.ac.at/start.html (Stand 27.01.2010)

Department für Wald- und Bodenwissenschaften, Universität für Bodenkultur (BOKU)

Heinzlmaier, Gerzabek, Baumgarten; Pflanzennährstoffe in Österreichs Böden: Räumliche und zeitliche Variationen sowie Wechselwirkungen und Bodeneigenschaften. Mitt. Ges. Pflanzenbauwissensch. 17, 96-97, 2005; zitiert auch in:

http://impressum.lebensministerium.at/article/articleview/67672/1/4995 (Stand 27.01.2009)

www.lk-salzburg.at (Stand 30.01.2009)

dort unter Pflanzen / Bodenschutz und Düngung downloadbar: 30-seitige Broschüre der Landwirtschaftskammer Salzburg über Phosphat-Düngung und Eutrophierung: Stickstoff – Kreislauf, Dünger, Umwelt. Praxisratgeber von Josef Galler, 2007.

Umweltbundesamt

http://www.umweltbundesamt.at/ (Stand 27.01.2010)

Themenbereiche: Energie, Klima, Landwirtschaft, Ökosystem

http://www.umweltbundesamt.at/fileadmin/site/umweltthemen/raumplanung/2_flaechenverbrauch/Downloads/Manuskript_Gr_nStadtGrau_Download.pdf (Stand 27.01.2010) Versiegelungsdaten für Österreich mit raumplanerischen Empfehlungen

Bundesforschungs- und Ausbildungszentrum

für Wald, Naturgefahren und Landschaft

http://bfw.ac.at/ (Stand 27.01.2010)

Bundesamt für Wald

http://bfw.ac.at/rz/bfwcms.web?dok=4 (Forschung) (Stand 27.01.2010)

http://yaleglobal.yale.edu/content/biofuelling-food-crisis (Stand 27.01.2010)

Übe die Ernährungskrise in armen Regionen durch Agrofuels.

20% der US-Maisproduktion werden für die Spriterzeugung genutzt, aber sie decken nur 2% des US-Benzinbedarfs.

http://www.scilands.de/d_index.htm?page=/boden/bodenwasserhaushalt/grundwasserneubildungsrate/grundwasserneubildungsrate.htm (Stand 27.01.2010)

Für Leute, die gerne mit Zahlen und Formeln arbeiten. Einfach und verständlich geschrieben, mit Formeln zum Berechnen gespickt.

http://www.wwf.de/fileadmin/fm-wwf/pdf_neu/HG_Tuerkei_Landwirtschaft.pdf (Stand 27.01.2010)

Über den Umgang mit Wasser in der Türkei. Anschaulich, wie sich in den letzten 35 Jahren ein Wasserproblem entwickelt hat.

http://ec.europa.eu/agriculture/envir/report/de/inter_de/report.htm (Stand 27.01.2010)

Bodenreport der EU, auf deutsch und sehr verständlich

(http://www.alternet.org/environment/85433/) (Stand 27.01.2010)

Interview mit Vandana Shiva (Physikerin, alternativer Nobelpreis für ihren Einsatz gegen Patente auf Leben und für die Indische Subsistenzlandwirtschaft)

http://www.virtuelles-wasser.de/393.html (Stand 27.01.2010)

Erklärt den Begriff und liefert Beispiele

Fußnoten

GVE = Großvieheinheiten

1 Petajoule = 1 Billiarde Joule oder 277778 Millionen Kilowattstunden(kWh)

Interviewpartner_innen

in der Sendung

Wolfgang Pekny

Chemiker, Biologe, Mitarbeiter von Greenpeace,

Begründer der Plattform Footprint, einer Allianz von Umwelt-, Entwicklungs- und Sozialorganisationen und

Obmann der „Initiative Zivilgesellschaft“

E-Mail: wolfgang.pekny[at]greenpeace.at

www.footprint.at

www. initiative-zivilgesellschaft.at

DI Mag.a Irmi Salzer

Landschaftsplanerin und Biobäuerin,

Referentin für Presse- und Öffentlichkeitsarbeit der ÖBV - Via Campesina Austria, Vorstandsmitglied des Agrarbündnis Österreich sowie Mitglied der Arbeitsgruppe GAP und Ernährungssouveränität der Europäischen Koordination Via Campesina (ECVC).

E-Mail: irmi.salzer[at]bergbauern.org

http://www.viacampesina.at

Jurrien Westerhof
Greenpeace