die globale Energiewende sollte off-grid-Verbraucher mit einbeziehen
Betrachtungen zur Energiewende für Einzelverbraucher (Inselbetrieb)
2,5 Mrd. Menschen (35 %) kochen und heizen mit offenem Holzfeuer (1), 1,2 Mrd. Menschen (17 %) leben ohne Strom (2).
Traditionelle Verwendung von Bioenergie
Wie ist die Verwendung von Brennholz und Holzkohle zu bewerten?
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| Holzentnahme (Mio. m3) pro Kontinent für Brennstoff und materielle Verwendung (2007) ohne Abholzung / Brandrodung Quelle: FAOStat (2009), zitiert aus M. Sterner (2009) (1) |
Der globale Primärenergie-verbrauch betrug 2006 509 EJ (140 PWh) oder 16 TW Durchschnittsleistung (1).
(Zu den Abkürzungen der Zehnerpotenzen siehe (3)).
Davon war der Anteil an Bioenergie etwa 10 %, wovon etwa 8,6 % auf Heizen und Kochen entfielen, und 1,4 % auf Biogas und Biotreibstoffe.
Diese 8,6 % entsprechen allerdings nicht dem Treibhausgas-Emissionsanteil, da Holz ja ein nachwachsender Rohstoff ist.
Von den 49 Gt global emittierter CO2-Äquivalente (Stand 2004) entfielen etwa 17 % auf Abholzung / Abbrennen / Zersetzung von Wald und Torfgebieten (d. h. als Nettobilanz zwischen Zerstörung und Nachwachsen), wovon etwa 10 % der energetischen Entnahme zugeordnet werden (s. auch Globale Treibhausgasemissionen).
D. h. grob 2 % der globalen Treibhausgasemissionen (1' Gt CO2) werden der traditionellen Verwendung von Biomasse zum Heizen und Kochen zugeordnet.
Die Graphik rechts oben zeigt die Nicht-Rodungs-Entnahmen von Holz. Als Brennstoff werden gesamt 1900 Mio m3 verwendet, für die materielle Verwendung 1700 Mio m3, gesamt 3,6 Mrd. m3.
Legt man die obigen Abschätzungen zugrunde, wird etwa doppelt soviel entnommen (1,8 Gt) wie nachwächst (Nebenrechnung s. (4).
Mit dieser Aussage ist es zielführend, die energetische Holzverwendung in die Strategien zur Energiewende miteinzubeziehen.
Optimierungsmöglichkeiten für Wärmegewinnung
- Verbesserte (gemauerte) Öfen statt offenem Feuer erhöhen die Energieausbeute von 1,5 % auf 5 % (1).
- Haushalts-Biokonverter für Dung (in Viehzucht-Regionen) zur Gaserzeugung erhöhen die Energieausbeute auf 8 % (1).
- Vermehrter Einsatz von Solarkochern (Kochkisten oder Kollektorkocher).
Optimierungsmöglichkeiten für Stromerzeugung
Ersatz von Dieselaggregaten durch
- off-grid-Biogasanlagen mit Generatorbetrieb in Landwirtschaftsgebieten (20 % Effizienz, nachwachsend (1))
- PV-Akku-Insellösungen in sonnigen Regionen.
Literatur
(1) M. Sterner, "Bioenergy and renewable power methane in integrated 100% renewable energy systems -
Limiting global warming by transforming energy systems", PhD-Thesis (Kassel: Kassel university press GmbH, 2009);
veröffentlicht auch in: J. Schmid (Hrsg.), Erneuerbare Energien und Energieeffizienz, Band 14, Institut für Solare Energieversorgungstechnik ISET, Kassel (2009)
(2) Wikipedia, Stand 2011
(3) Mega = 106, Giga = 109, Tera = 1012, Peta = 1015, Exa = 1018.
(4) Annahmen: Stapeldichte Holz 500 kg/m3; Kohlenstoffgehalt 50 %; Umrechnung CO2 : C = 1,67.
--> 1900 Mio m3 entsprechen 1,8 Gt CO2.
Diese Abschätzung unterstellt eine identische Bilanz für die Rodung.