Deutschland setzt auf die Energiewende und gilt damit weltweit als Vorreiter. Doch ein wichtiges Element im zukünftigen Energieszenario gerät nun grundlegend in die Kritik: die Nutzung von Biomasse . Sie soll Erdöl, Kohle und Gas verdrängen, und zwar durch nachwachsende Rohstoffe wie Holz, Getreide oder Stroh. Diese gelten als klimaneutral und lassen sich gut speichern. Deshalb möchte die Bundesregierung den Anteil der Biomasse an der nationalen Energieversorgung bis 2050 verdreifachen (von derzeit knapp 8 auf 23 Prozent).

Diese Zukunftsvision wird nun von einer der angesehensten Institutionen der Republik deutlich infrage gestellt, der Nationalen Akademie der Wissenschaften, kurz Leopoldina. Eine an diesem Donnerstag veröffentlichte Studie der Akademie ( Bioenergie: Möglichkeiten und Grenzen ) kommt zu dem Fazit, dass "die Bioenergie als nachhaltige Energiequelle für Deutschland heute und in Zukunft keinen quantitativ wichtigen Beitrag zur Energiewende leisten kann". Entsprechend sei auch "kein weiterer Ausbau von Bioenergie anzustreben". Einzige Ausnahme: eine verstärkte Nutzung von Bioabfällen .

Die Studie kritisiert insbesondere den Plan der EU , bis zum Jahr 2020 zehn Prozent aller Treibstoffe auf Biomasse umzustellen. Schrittweise soll möglichst allen Spritsorten ein Zehntel Biodiesel oder Bioethanol zugemischt werden. Die umstrittene neue Benzinsorte E-10 ist Teil dieses Konzepts. Die Experten der Leopoldina drängen nun darauf, "das EU-2020-Konzept zu überdenken". Mehr als zwanzig Wissenschaftler haben über ein Jahr an der 120 Seiten umfassenden Stellungnahme gefeilt. Sie ist auf Englisch verfasst, weil sie weit über Deutschland und die EU hinaus Bedeutung hat.

Denn längst wird Biomasse im großen Stil global gehandelt. Ob Mais, Zucker und Soja aus Nord- und Südamerika oder Palmöl aus Asien , Deutschland kauft diese Ressourcen überwiegend im Ausland. Dazu notiert die Leopoldina-Studie für das Jahr 2010: "Ohne Importe hätten weniger als drei Prozent des Primärenergie-Verbrauchs durch in Deutschland gewachsene Biomasse nachhaltig abgedeckt werden können." Tatsächlich wurden rund sieben Prozent des hiesigen Primärenergieverbrauchs aus Biomasse erzeugt – also mehr als das Doppelte. Und weil heimische Quellen weitgehend ausgeschöpft sind, kann ein deutlicher Ausbau der Bioenergie nur über Importe erfolgen.

Deutschland würde sich dann auf Kosten anderer grünwaschen. Denn die Bioenergie konkurriert potenziell mit der Herstellung von Nahrungsmitteln. Sie verschärft den Konflikt Tank gegen Teller, indem sie einen Teil der nutzbaren Landfläche beansprucht, die beidem dienen kann, der Nahrungs- und der Energieerzeugung. Weil die Weltbevölkerung schneller wachse als die Ernteerträge, müssten viele Länder ihre Exporte von Biomasse künftig reduzieren, statt sie für unsere Energiewende zu erhöhen, prognostizieren die Autoren der Leopoldina. Zudem mahnen sie: "Biomasse-Importe exportieren die Risiken der intensiven Landwirtschaft" – vor allem wenn im Ursprungsland nicht nachhaltig gewirtschaftet und Wald gerodet wird und dort Menschen hungern.

Die neue Studie beleuchtet kritisch auch das Hauptmotiv der Verwendung von Bioenergie, nämlich die Emissionen des Treibhausgases CO₂ zu senken und so den Klimawandel zu mildern. Biomasse wird häufig als CO₂-neutral bezeichnet, weil bei ihrer Verbrennung genauso viel Treibhausgas frei wird, wie die Pflanze bei ihrem Wachstum durch Photosynthese aus der Luft entnommen hatte. Doch das ist eine Milchmädchenrechnung. Denn zur Gewinnung von Biomasse ist der Einsatz von Maschinen, Dünger und Pestiziden erforderlich, die wiederum fossile Brennstoffe benötigen. Und bei der Erzeugung von Bioethanol, Biodiesel oder Biogas fressen die Umwandlungsprozesse weitere Energie. Daher sind die Treibhausgaseinsparungen am Ende relativ gering, verpuffen manchmal sogar vollständig.

Hinzu kommen bei intensiver Bewirtschaftung ökologische Schäden wie Gewässerverschmutzung, Verlust von Arten, der Bodenfruchtbarkeit und des gespeicherten Kohlenstoffs, etwa in Form von Humus, Wurzeln oder Holz. Deshalb warnt die Akademie auch vor Formen der Bioenergienutzung, die bisher als unverdächtig galten: etwa das verstärkte Verheizen von Holz. Es bestehe "ein erhebliches Risiko darin, durch eine nicht-nachhaltige Holzentnahme zu Heizzwecken die Integrität von Wäldern zu gefährden, ohne dabei die Treibhausgas-Emissionen zu mindern".

Kluft zwischen Wissenschaft und Politik

Rolf Thauer, einer der drei Koordinatoren der Studie, erklärt den Zusammenhang so: "Wir haben laut Bundeswaldinventur in den vergangenen Jahrzehnten sehr große Holzvorräte in unseren Wäldern aufgebaut." Viele davon sind erntereif, die Nachfrage bei den hohen Energiepreisen ist groß. "Bei einer raschen Nutzung der langfristig aufgebauten Vorräte würde mehr Holz verheizt als natürlicherweise nachwächst – die Treibhausgasbilanz wird dann negativ." Zu berücksichtigen seien auch die hohen Emissionen von Schadstoffen, vor allem durch alte Öfen.

Ein weiteres Beispiel ist die Verwendung von Stroh als Energiequelle. Die massenhafte Umwandlung der goldgelben Halme in Biosprit gilt sogar als Verheißung, den Konflikt zwischen Nahrungs- und Energieerzeugung wirksam zu entschärfen. So schwärmte Bundesforschungsministerin Annette Schavan am Freitag vergangener Woche anlässlich der Einweihung einer Demonstrationsanlage für die Herstellung von Bioethanol aus Stroh im bayerischen Straubing: "Dank dieser neuen Anlage können Tank und Teller vom selben Feld gefüllt werden, ohne in Konkurrenz zueinander zu stehen." Somit werde hier in Straubing "ein zuvor schwer lösbares Problem durch Innovation gelöst". Ihre Presseabteilung untermauerte das Lösungspotenzial in einer Mitteilung zur Einweihung: "Allein mit dem Überschussstroh der EU könnte bis zu 30 Prozent des europaweiten Benzinbedarfs gedeckt werden."

EU-Böden verlieren massiv Kohlenstoff – mehr Stroh muss auf Feldern bleiben

Schön wär’s. Der Bioenergie-Report der Leopoldina nimmt dem Stroh den goldenen Glanz. So blieben von den 20 Millionen Tonnen Kohlenstoff im deutschen Stroh 13 Millionen Tonnen für die Humusbildung auf den Feldern und vier Millionen Tonnen dienten als Streu für Tiere. "Nur die verbleibenden drei Millionen Tonnen stehen für Energiezwecke zur Verfügung." Ihr Brennwert betrage weniger als ein Prozent des deutschen Primärenergieverbrauchs. Und selbst das gelte "nur eingeschränkt, da Ackerböden in der EU-25 seit geraumer Zeit jährlich etwa 3 Prozent ihres Kohlenstoffs verlieren und deshalb mehr Stroh auf den Feldern bleiben müsste".

Das Beispiel verdeutlicht, dass die Politik, repräsentiert durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF), und die Nationale Akademie der Wissenschaften ein vitales Zukunftsthema wie die künftige Treibstoffversorgung in völlig unterschiedlichem Licht darstellen. Zwar widersprechen sich Politik und Wissenschaft häufig. Doch hier ist die Kluft besonders irritierend. Denn Annette Schavan preist die Leopoldina für deren "anspruchsvolle Aufgabe, in voller Unabhängigkeit wichtige gesellschaftliche Zukunftsthemen wissenschaftlich zu bearbeiten und die Ergebnisse der Öffentlichkeit und Politik zu vermitteln".

Auf Nachfrage räumte ein Sprecher des BMBF ein, der postulierte Wert von 30 Prozent Deckung des europäischen Benzinbedarfs allein durch Stroh sei "sehr sportlich". Diese Höchstleistung könnte ein Fall von Doping sein. Denn selbst die Website des Betreibers der Straubinger Anlage fabuliert nur von 20 Prozent Deckung des Benzinbedarfs. Nimmt man von diesem theoretischen Wert nur das realistische Zehntel und bedenkt, dass die Ethanolgewinnung aus Stroh noch fern ist von einer wirtschaftlichen und großindustriellen Realisierung, dann sieht man, wie weit voneinander entfernt die Leopoldina und das BMBF argumentieren.

Nobelpreisträger geißelt die extrem ineffiziente Produktion von Biosprit

Die Politik sollte noch eine weitere prominente Stimme zur Kenntnis nehmen – jene des Chemienobelpreisträgers Hartmut Michel . Er hat im Fachblatt Angewandte Chemie eindrücklich den "Unsinn der Biokraftstoffe" dargelegt. Michel ist Experte für Photosynthese, das brachte ihm den Nobelpreis ein. Er erklärt haargenau, warum "die Produktion von Biokraftstoffen eine extrem ineffiziente Nutzung der verfügbaren landwirtschaftlichen Fläche darstellt". Selbst schnellwüchsige Pflanzen wie Pappeln nutzen nur ein Prozent der einfallenden Lichtenergie. Bei der Umwandlung in Biokraftstoffe geht weitere Energie verloren.

Am Ende speichert deutscher Biodiesel aus Rapssamen "weniger als 0,1 Prozent, Bioethanol weniger als 0,2 Prozent, Biogas etwa 0,3 Prozent" des Sonnenlichts. Von diesen Werten sei dann jeweils nochmals mehr als die Hälfte abzuziehen für die bei der Produktion der Biokraftstoffe aufgewandte Energie, die meist aus fossilen Brennstoffen stammt. Eine schlichte, kommerziell erhältliche Solarzelle mit 15 Prozent Wirkungsgrad plus Batterie speichere die Sonnenenergie "150-mal besser" als Biokraftstoffe, erklärt Michel. Wegen deren Speicherschwäche, so rechnet der Laureat vor, sei es für die CO₂-Bilanz "ohnehin viel besser, das für den Anbau von Energiepflanzen genutzte Land aufzuforsten". Dort wachsende Bäume würden pro Quadratmeter fast zehnmal so viel CO₂ binden, wie die auf gleicher Fläche erzeugten Biokraftstoffe an CO₂-Emissionen verhindern, indem sie fossile Treibstoffe ersetzen.

Am Ende kommt Hartmut Michel zu einem ähnlichen Ergebnis wie die Leopoldina-Studie: Wegen "der Konkurrenz zur Nahrungsmittelerzeugung sollten wir auf den Anbau von Pflanzen für die Herstellung von Biokraftstoffen verzichten". Sinnvoller, als diese zu verbrennen, sei es zudem, daraus werthaltige Chemieprodukte herzustellen. Erst wenn diese ausgedient haben, kann man ihre Energie durch Verheizen gewinnen. Nutzungskaskade nennen Wissenschaftler dieses ressourcenschonende Verwertungsprinzip.

Einigkeit herrscht bei der Forschungsprominenz auch darin, dass Alternativen zur Bioenergie wie Photovoltaik oder Windenergie nicht nur wesentlich flächeneffizienter sind, sondern auch geringere Treibhausgasemissionen und Umweltschäden verursachen. Höchste Zeit für eine Bioenergiewende.