Biogas, Eckpfeiler für ein 100 % erneuerbares Stromsystem 2035

Im Mai bestätigte die Bundesregierung in Form des G7-Beschlusses erneut ihr Ziel, den Strommarkt bis 2035 vollständig zu dekarbonisieren. Es steht fest, dass die tragende Säule dafür die Entfesselung kostengünstiger, jedoch fluktuierender EE-Erzeugung aus Wind und Sonne bilden soll. Aber für eine Vollversorgung mit erneuerbarem Strom werden regelbare Back-up-Optionen benötigt. Die Debatte darüber, wie diese Back-up Optionen ebenfalls dekarbonisiert werden können, ist nicht zuletzt vor dem Hintergrund der durch den Ukrainekonflikt ausgelösten Gaskrise neu entfacht.

Um den Beitrag von Biogas für ein stabiles Stromsystem zu quantifizieren und sichtbar zu machen, hat Energy2market die Kurzstudie zur Rolle von Biogas für ein klimaneutrales, 100 % erneuerbares Stromsystem 2035 in Auftrag gegeben. Die Studie dient als wissenschaftliche Grundlage/Input für die anstehenden politischen Vorhaben der Bundesregierung rund um die Plattform Klimaneutrales Stromsystem, die Biomasse-Nachhaltigkeitsstrategie und das EEG-Herbstpaket, das auch die Biogasförderung neu ausrichten soll.

Das Deutsches Biomasseforschungszentrum zeigt gemeinsam mit dem Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie in der Studie auf, welches Potenzial Biogas als Substitut für Erdgas im Stromsystem hat und untersucht die Vor- und Nachteile von Biogas gegenüber konkurrierenden Nutzungspfaden wie Biomethan oder der Rückverstromung aus Wasserstoff. So könnte Biogas auch ohne die Aufbereitung zu Biomethan, also in der Vor-Ort-Verstromung maßgeblich zur flexiblen Stromproduktion beitragen. Dadurch wären etwa 15 % der Stromerzeugung aus Erdgas ersetzbar. Durch verstärkte Anstrengungen zur flexiblen Stromerzeugung ließen sich bei Beibehaltung der derzeitigen Strommenge bis zu 46 % – also fast die Hälfte – der momentan durch Gaskraftwerke erzeugten Stromproduktion aus Biogas decken. Während die Vor-Ort-Verstromung in Deutschland bereits im nennenswerten Umfang verfügbar ist, müsste eine Biomethanproduktion, die den Ersatz von Erdgas auch außerhalb des Stromsektors begünstigt, erst mühsam aufgebaut werden. Dabei lassen sich aber auch mittelfristig nur 3 % des Gesamtbedarfs an Erdgas durch Biomethan ersetzen. Auch die Wasserstoffverstromung, so geben die Autoren zu bedenken, wird bis 2030 nur begrenzt möglich sein, da begrenzt verfügbarer Wasserstoff kurz- und mittelfristig primär in der Industrie und teilweise auch im Verkehr benötigt wird. Nicht zuletzt würde der notwendige Import der benötigten Wasserstoffmengen im Gegensatz zur heimischen Biogasproduktion zu erneuten Abhängigkeiten in der Energieversorgung führen.

Die AutorInnen beleuchten in der Studie ebenfalls den Klimanutzen von Biogas im Vergleich zu den möglichen Alternativen der steuerbaren Stromerzeugung. Während der CO2-Fußabdruck bei der Stromerzeugung aus Biogas auch unter Berücksichtigung von indirekten Emissionen über die gesamte Konversionskette der Stromerzeugung größtenteils negativ ist, fallen für eine Kilowattstunde Strom aus Erdgas 350 g CO2Äq/kWh an. Auch Wasserstoff aus Elektrolyse entfaltet seinen Klimanutzen erst, wenn der für die Produktion bezogene Netzstrom eine Emissionsintensität von unter 180 g CO2Äq/kWh hat. Der Strommix in Deutschland hatte 2019 allerdings noch einen Emissionsfaktor von etwa 400 g. Zudem geht aus der Studie hervor, dass auch unter Verzicht auf NawaRo die Einsatzstoffversorgung der Anlagen künftig durch eine weitgehende Umstellung auf Rest- und Abfallstoffe gewährleistet bleibt.

Die Studie weist allerdings ebenfalls darauf hin, dass es ohne Anpassung des bestehenden Förderregimes zu einem Rückbau des bestehenden Anlagenparks kommen wird. Bereits heute ist ein Nettorückgang der installierten elektrischen Leistung und der erzeugten Arbeit zu beobachten. Damit nicht nur die Strommengen aus Erdgas anteilig ersetzt werden, sondern auch die Qualität der Erzeugung durch Biogas gewährleistet bleibt, müssen zusätzliche Biogaskapazitäten vor allem systemdienlich eingesetzt werden. So wird Biogas seine Rolle als Flexibilitätsanker im Stromsystem der Zukunft nur ausspielen können, wenn der Gesetzgeber stärkere Flexibilitätsanreize setzt.

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Hier geht es zur Studie:

https://www.dbfz.de/fileadmin/user_upload/Referenzen/Studien/Kurzstudie_Biogas_2022.pdf

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