Die Land- und Forstwirtschaft benötigt große Mengen an Energie: Der Verbrauch von fossilem Diesel und Erdgas in diesem Sektor ist für etwa 1,1 % der gesamten österreichischen Treibhausgas-Emissionen verantwortlich. Gleichzeitig fallen aber in der Forstwirtschaft auch große Mengen von Schadholz und biogenen Reststoffen an, die zwar für eine stoffliche Verwertung ungeeignet sind, aus denen aber erneuerbare Energieträger wie Biodiesel oder Biogas hergestellt werden können. An der TU Wien forscht man seit Jahren an Methoden, biogene Roh- und Reststoffe auf umweltfreundliche Weise zu nutzen.

Am Institut für Verfahrenstechnik, Umwelttechnik und technische Biowissenschaften, öffnet eine externe URL in einem neuen Fenster der TU Wien wurde nun eine Machbarkeitsstudie erstellt. Sie zeigt, dass die Land- und Forstwirtschaft ganz auf fossile Kraftstoffe verzichten könnte, wenn man Reststoffe sinnvoll nutzt. Empfohlen wird nun die Errichtung eines „Reallabors“, um genau zu untersuchen, wie die bereits erprobten Methoden großtechnisch optimal umgesetzt werden können. Finanziert wurde die Studie vom Bundesministerium für Landwirtschaft, Regionen und Tourismus.

Der Treibstoff, der aus dem Wald kommt

Das Konzept, das die TU Wien der Studie zugrunde legt, besteht aus mehreren Schritten: Aus biogenen Rohstoffen, etwa aus Holz, das durch Borkenkäfer geschädigt wurde, soll zunächst ein Synthesegas erzeugt werden. Dieses Gas wird dann in einem zweiten Schritt gereinigt, danach kann es entweder zur Herstellung von Holzdiesel verwendet oder in Holzgas umgewandelt werden. Der Holzdiesel ließe sich wie gewöhnlicher Diesel in landwirtschaftlichen Maschinen verwenden, das Gas ließe sich wie herkömmliches Erdgas nutzen und kann in das bestehende Erdgasnetz eingespeist werden.

„Das Ziel ist eine Kreislaufwirtschaft“, erklärt Prof. Hermann Hofbauer, Leiter der Forschungsgruppe „Zukunftsfähige Energietechnik“. „Land- und forstwirtschaftliche Maschinen sollen mit Holzdiesel betrieben werden, das Holzgas soll für Raumheizung und Warmwasserbereitstellung eingesetzt oder ins Erdgasnetz eingespeist werden.“

Hohe Effizienz

Die einzelnen technischen Schritte wurden an der TU Wien bereits ausführlich erprobt: „Die Energieeffizienz der Holzgasproduktion beträgt bis zu 85 %“, sagt Alexander Bartik, der maßgeblich an der Studie auf dem Gebiet der Holzgasproduktion mitarbeitete. „65 % der Energie wird im Holzgas gespeichert, zusätzlich gewinnen wir 20 % durch Wärmeauskopplung.“

Auch bei der Herstellung von Holzdiesel ist der Wirkungsgrad hoch: „Man kann 50 % bei Holzdiesel plus 20 % durch Wärmeauskopplung erzielen“, erklärt Anna Mauerhofer, Expertin auf dem Gebiet der Holzdieselproduktion.

„Die verfügbaren Mengen an anfallenden Reststoffen würden problemlos ausreichen, um die Land- und Forstwirtschaft mit Holzdiesel und Holzgas autonom zu versorgen“, resümiert Florian Benedikt, der ebenfalls seine Expertise zur Holzdieselproduktion in die Studie eingebracht hat. Ob dieses Ziel erreicht wird, hängt von finanziellen Faktoren ab: Um den Energiebedarf der Land- und Forstwirtschaft bis 2035 aus Reststoffen zu decken, müsste man eine Holzgas-Anlage und neun Holzdiesel-Anlagen mit jeweils 100 MW installieren. „Dafür wäre ein jährliches Investitionsaufkommen von knapp € 200 Millionen über 10 Jahre nötig“, sagt Martin Hammerschmid, verantwortlich für die ökonomische Bewertung der Technologie innerhalb der Studie.

Die Wirtschaftlichkeit der Technologie hängt von der CO2-Bepreisung der fossilen Energieträger ab: Biodiesel aus Holz wäre (je nach Qualitätsklasse des Holzes) ab einem CO2-Preis von ca. 60 bis 170 €/toCO2 wirtschaftlich, Biogas aus Holz bei 25 bis 120 €/toCO2. Man könnte die Preise von Bio-Brennstoffen und fossilen Brennstoffen allerdings auch angleichen, indem man Biogas und Biodiesel verbilligt: „Um den derzeitigen Marktpreis der Produkte zu halten, könnten alternativ für Holzdiesel und Holzgas Förderungen in Form von Investitionsförderungen, Betriebsförderungen oder steuerliche Begünstigungen umgesetzt werden,“ erklärt Marton Veress, der sich vor allem mit der Ressourcenabschätzung für die biogenen Kraftstoffe in der Studie befasst hat.

Nachdem bestehende Land- und Forstwirtschaftliche Geräte, die derzeit Diesel oder Gas nutzen, wie gewohnt mit den neuen Energieträgern weiterverwendet werden könnten, wäre die Produktion von Holzgas und Holzdiesel die kostengünstigste Methode, die Land- und Forstwirtschaft zu defossilisieren. Für das Klima wäre das ein wichtiger Schritt nach vorne – aber das wäre nicht der einzige wichtige Vorteil: Mit der CO2-Einsparung würden auch wesentliche Reduktionen anderer schädlicher Emissionen einhergehen. So würden etwa die Partikelemissionen im Vergleich zu fossilem Diesel um 80 % reduziert werden.

Die Studie

„Reallabor zur Herstellung von Holzdiesel und Holzgas aus Biomasse und biogenen Reststoffen für die Land- und Forstwirtschaft“ in der „Datenbank für Forschung zur Nachhaltigen Entwicklung“ des Bundesministerium für Landwirtschaft, Regionen und Tourismus (BMLRT)., öffnet eine externe URL in einem neuen Fenster

Kontakt

Prof. Hermann Hofbauer
Institut für Verfahrenstechnik, Umwelttechnik und technische Biowissenschaften
Technische Universität Wien
Getreidemarkt 9/166, 1060 Wien
+43-1-58801-166 300
hermann.hofbauer@tuwien.ac.at

Aussender:
Dr. Florian Aigner
PR und Marketing
Technische Universität Wien
Resselgasse 3, 1040 Wien
+43-1-58801-41027
florian.aigner@tuwien.ac.at