Energiepflanze

Eine Energiepflanze ist eine Pflanze, die sich besonders gut für die energetische Nutzung eignet und die mit dem Hauptziel der technischen Energienutzung angebaut wird. Die Energie wird üblicherweise thermisch, also durch Verbrennung, aus dem festen oder flüssigen Pflanzenprodukt gewonnen.

Üblicherweise werden nur gezielt angebaute Pflanzen so bezeichnet. Wild wachsende Pflanzen, die z.B. als Brennholz energetisch genutzt werden, oder Pflanzen, die vorwiegend als Nahrungsmittel dienen (zum Beispiel Mais), werden üblicherweise nicht zu den Energiepflanzen gezählt.

Motivation

Durch den Einsatz von Energiepflanzen sollen Energieträger auf kostengünstige und ökologisch verträgliche Weise bereitgestellt werden. Dabei soll vor Allem der Ausstoß von Kohlenstoffdioxid (CO₂) reduziert werden, um den Treibhauseffekt zu mindern. Energieträger sind die getrocknete Pflanze selbst (z.B. Pellets zur direkten Verbrennung), flüssige Kraftstoffe (Bioethanol, Pflanzenöle, Biodiesel, BTL) und Biogas. Um die Kosten gering zu halten ist es wichtig, auf einer gegebenen Fläche einen hohen Ertrag zu erwirtschaften, sowie den Aufwand beim Anbau (Düngemittel, Pflanzenschutzmittel, Maschinenpark, Transport) und der Weiterverarbeitung gering zu halten.

Da sich die Bedingungen (Klima, Verarbeitungsmöglichkeiten, Steuern, ...) regional unterscheiden, kommen viele Pflanzen als Energiepflanzen in Betracht, zum Beispiel Mais, Raps, Futterrüben, Hanf, Chinaschilf, schnellwachsende Bäume (Pappeln, Weiden), Zuckerrohr und Algen.

Einsatz von Energiepflanzen

Prominente Beispiele für den großtechnischen Einsatz von Energiepflanzen sind Zuckerrohranbau in Brasilien zur Ethanolgewinnung, Diesel aus Raps in Deutschland und der Anbau von Weiden in Kurzumtriebsplantagen zur direkten Verbrennung in Schweden.

Ein in Mitteleuropa erzielbarer Ertrag ist bei kompletter Verwertung der Pflanzen etwa 300 Giga-Joule pro Hektar und Jahr.^[1] Die gesamte existierende Ackerfläche der EU hätte einen Ertrag von 40 Exa-Joule pro Jahr was etwa der Hälfte des EU-Primärenergieverbrauchs entspricht.^[2]

Es besteht noch Forschungsbedarf zur effizienten Nutzung von Energiepflanzen. Ein Ziel ist es, die Energiebilanz durch Nutzung der gesamten Pflanzen und Verfahrensoptimierungen zu verbessern. Außerdem werden Methoden zur Ausweitung der nutzbaren Fläche untersucht, z.B. Zucht von Salzwasseralgen in Wüstengebieten.

Die Flächen, die für die Energiepflanzen nötig sind, können auch für andere ökonomisch und ökologisch sinnvolle Zwecke eingesetzt werden, die ebenfalls zur Minderung des Energie- und CO₂-Problems beitragen (Nachwachsende Rohstoffe, Extensivierung der Landwirtschaft) und stehen nicht mehr der Nahrungsmittelproduktion zur Verfügung. In Anbetracht des Bevölkerungswachstums werden in diesem Zusammenhang ethische Probleme diskutiert.

Auch der Energiepflanzenanbau kann zu ökologischen Schäden durch intensive Landwirtschaft führen und birgt möglicherweise Risiken z.B. durch Verbreitung von Neophyten.