Quelltext der Seite Energiepflanze

[[Datei:Wohlenberger Wiek.JPG|mini|hochkant=1.4|Raps zur Produktion von [[Biodiesel]] gehört zu den wichtigsten Energiepflanzen Mitteleuropas]]
Eine '''Energiepflanze''' ist eine [[Pflanze]], die speziell für die [[Energie|energetische]] Nutzung angebaut wird. Die [[Bioenergie]] wird üblicherweise thermisch, also durch [[Verbrennung (Chemie)|Verbrennung]], aus festen, flüssigen oder gasförmigen Pflanzenprodukten ([[biogener Brennstoff]]) gewonnen.

== Definition und Abgrenzung ==
Als Energiepflanzen werden landwirtschaftliche [[Nutzpflanze]]n bezeichnet, die mit dem Hauptziel einer Energiegewinnung angebaut werden, in Abgrenzung zu Pflanzen zur [[Nahrungsmittel]]erzeugung, [[Futterpflanze]]n und [[Industriepflanze]]n. Wild wachsende Pflanzen, die z.&nbsp;B. als [[Brennholz]] energetisch genutzt werden, werden nicht zu den Energiepflanzen gezählt. [[Forstpflanze]]n, die auf landwirtschaftlichen Flächen zur Energienutzung angebaut werden (beispielsweise in [[Kurzumtriebsplantage]]n), werden in der Regel mit erfasst. Teilweise wird nur bei einer energetischen Nutzung der ganzen Pflanze von Energiepflanzen gesprochen.<ref name="TAB">Rolf Meyer, Armin Grunwald, Christine Rösch, Arnold Sauter: [http://www.tab-beim-bundestag.de/de/pdf/publikationen/berichte/TAB-Arbeitsbericht-ab121.pdf ''Chancen und Herausforderungen neuer Energiepflanzen – Basisanalysen''] (PDF; 3,4&nbsp;MB) Arbeitsbericht Nr.&nbsp;121 des Büros für Technikfolgen-Abschätzung beim Deutschen Bundestag, 2007, S.&nbsp;31.</ref>

Entscheidend ist also die Nutzung der Pflanze. So kann z.&nbsp;B. [[Mais]] sowohl als [[Zuckermais]] zur menschlichen Ernährung als auch als Futtermais ([[Maissilage]]) zur Tierfütterung oder als [[Energiemais]] zur Biogaserzeugung kultiviert werden. Je nach Nutzungsrichtung unterscheiden sich die verwendeten [[Pflanzensorte|Sorten]] und Anbauverfahren für Energiepflanzen teilweise von den bei Nahrungs- und Futtermitteln genutzten.

== Pflanzengruppen und Nutzung ==
[[Datei:Kurzumtriebskultur Pappel.jpg|mini|Anbau von Hybrid-[[Pappeln]] als [[Energieholz]] in einer Kurzumtriebsplantage]]

Zahlreiche Pflanzenarten eignen sich für die energetische Nutzung. Darunter sind sowohl traditionelle [[Kulturpflanze]]n des Ackerbaus, für die teilweise für die Energienutzung optimierte Sorten gezüchtet werden (z.&nbsp;B. [[Raps]], [[Energiemais|Mais]]), als auch Kulturpflanzen, die bisher nicht oder kaum ackerbaulich genutzt wurden, unter dem Aspekt der energetischen Nutzung jedoch interessant werden können (z.&nbsp;B. [[Chinaschilf]], [[Durchwachsene Silphie]], ''[[Sida hermaphrodita]]''). Bisher konzentriert sich der Anbau auf bereits verbreitete Ackerkulturen. Die Züchtung neuer Sorten und die Nutzung neuer Kulturarten stehen erst am Anfang. Untenstehende Tabelle nennt einige in Mitteleuropa als Energiepflanzen kultivierte Pflanzenarten und -gruppen. Energiepflanzen mit bedeutenden Anbauflächen oder großem Potenzial in anderen Regionen sind u.&nbsp;a. [[Soja]], [[Ölpalme]], [[Purgiernuss]] und [[Zuckerrohr]].

Zunehmend, werden in Mitteleuropa auch schnellwachsende Gehölze wie Weiden, Pappeln oder auch Robinien auf landwirtschaftlichen Standorten angebaut, um den steigenden Bedarf an holzartiger Biomasse zu decken. Hierbei zeigt sich, dass sich vor allem feuchte Feldstandorte für einen Anbau von Weiden und Pappeln eignen, da deren Wachstum stark an die Wasserverfügbarkeit gekoppelt ist. So zeigen Potenzialabschätzungen für Deutschland besondere Gunststandorte im Nordwesten (Verfahren und Ergebnisse, mit Daten und Karten in den Quellen). Beim Anbau ist jedoch zu beachten, dass der starke Wasserkonsum der Pflanzen auch negative Auswirkungen auf vulnerable aquatische Ökosysteme haben kann. Dennoch bietet der Anbau eine alternative Nutzungsform für gedrängte Ackerstandorte.<ref>{{Literatur |Autor=Jens Hartwich |Titel=Assessment of the regional suitability of short rotation coppice in Germany |Verlag=Dissertation. Freie Universität Berlin - Institut für Geographische Wissenschaften |Ort=Berlin |Datum=2017-01-20 |Online=http://rgdoi.net/10.13140/RG.2.2.17825.20326 |Abruf=2017-01-22 |DOI=10.13140/rg.2.2.17825.20326}}</ref><ref>{{Literatur |Autor=Jens Hartwich, Markus Schmidt, Jens Bölscher, Christian Reinhardt-Imjela, Dieter Murach |Titel=Hydrological modelling of changes in the water balance due to the impact of woody biomass production in the North German Plain |Sammelwerk=Environmental Earth Sciences |Band=75 |Nummer=14 |Datum=2016-07-11 |ISSN=1866-6280 |Seiten=1–17 |Online=[http://link.springer.com/article/10.1007/s12665-016-5870-4 link.springer.com] |Abruf=2016-07-18 |DOI=10.1007/s12665-016-5870-4}}</ref><ref>{{Literatur |Autor=Jens Hartwich, Jens Bölscher, Achim Schulte |Titel=Impact of short-rotation coppice on water and land resources |Sammelwerk=Water International |Band=39 |Nummer=6 |Datum=2014-09-19 |ISSN=0250-8060 |Seiten=813–825 |DOI=10.1080/02508060.2014.959870}}</ref><ref>{{Internetquelle |url=http://www.hywa-online.de/das-transpirationswasserdargebot-als-steuernder-faktor-fuer-die-produktion-von-energie-aus-weiden-in-kurzumtriebsplantagen-abschaetzung-des-bioenergiepotenzials-fuer-deutschland/ |titel=Das Transpirationswasserdargebot als steuernder Faktor für die Produktion von Energie aus Weiden in Kurzumtriebsplantagen – Abschätzung des Bioenergiepotenzials für Deutschland - HyWa |datum=2015-10-12 |abruf=2016-08-04}}</ref>

{| class="wikitable"
|-
|+ Energiepflanzen in Mitteleuropa und ihre Nutzung<ref>{{Webarchiv |url=http://www.carmen-ev.de/dt/hintergrund/nawaros.html#4 |text=C.A.R.M.E.N. e.&nbsp;V.: Hintergrund Nachwachsende Rohstoffe: 1.4 Produktlinien |wayback=20120615165744}} (modifiziert)</ref>
|-
! Rohstoff
! Verfahren
! Produkt
! Pflanze (Frucht)
|-
| [[zucker]]- und [[stärke]]haltige Pflanzenteile
| [[Vergärung]] ([[Ethanolgärung]])
| biogener Flüssigbrennstoff<br /> ([[Bioethanol]], [[Additiv|Kraftstoff-Additive]])
| [[Zuckerrübe]], [[Kartoffel]],<br />[[Getreide]]korn, [[Mais]]korn
|-
| [[Pflanzenöle|ölhaltige]] Pflanzenteile
| Pressen/Extrahieren,<br />(Umesterung)
| biogener Flüssigbrennstoff<br /> ([[Pflanzenölkraftstoff]], [[Biodiesel]])
| [[Raps]]saat, [[Sonnenblume]]nkerne
|-
| biogene Festbrennstoffe<br />(Ganz- oder Teilpflanze, [[Stückholz]], [[Hackschnitzel]], [[Pellets]])
| Verbrennung
| Wärme und Strom aus biogenem Festbrennstoff
| [[Baum|Bäume]], [[Gras|Gräser]], Getreide(korn),<br /> ''[[Riesen-Chinaschilf|Miscanthus]]''
|-
| vergärbare Biomasse<br /> ([[Substrat (Biogasanlage)|''Substrat'']]: Ganz- oder Teilpflanze, organische Abfälle)
| Vergärung (anaerober Abbau mit [[Methanbildung]])
| Wärme und Strom aus Biomasse,<br /> biogenes Brenngas ([[Biomethan]])
| Mais(korn), Gräser, Getreide(korn),<br />Zuckerrübe
|-
|}

Energiepflanzen werden mit dem Ziel der Gewinnung von Wärme und elektrischer Energie sowie als [[Biokraftstoffe]] genutzt. Dabei kommt eine Vielfalt von Nutzungspfaden zum Einsatz, vor allem die Vergärung bzw. [[Biogas]]erzeugung in [[Biogasanlagen]] (Nutzung als [[Gärsubstrat]]), die Verbrennung (Nutzung als [[Biobrennstoff]]) sowie verschiedene weitere Formen der vollständigen oder teilweisen Umsetzung der [[Biomasse]] (u.&nbsp;a. [[Pyrolyse]], Erzeugung synthetischer Biokraftstoffe ([[BtL]])). Energieträger sind entweder das Pflanzen-Substrat selbst nach Zerkleinerung (z.&nbsp;B. [[Biogener Brennstoff#Biogene Festbrennstoffe|biogene Festbrennstoffe]] wie [[Brennholz]], [[Pellets]]), Pressung/Extraktion oder Weiterverarbeitung (z.&nbsp;B. [[Biogener Brennstoff#Biogene Flüssigbrennstoffe|biogene Flüssigbrennstoffe]] wie Pflanzenölkraftstoff, [[Bioethanol]], [[Biodiesel]], [[BtL-Kraftstoff|BTL]]) oder auch durch Vergasung der Biomasse gewonnene energiereiche Gase (z.&nbsp;B. [[Biogener Brennstoff#Biogene Brenngase|biogene Brenngase]] wie Biogas, [[Syngas]], [[Wasserstoff]]).

== Anbauumfang und -entwicklung ==
[[Datei:Maispflanze.jpg|mini|[[Energiemais]] für die Produktion von Biogas]]
In Deutschland wurden 2011 auf 2,28 Millionen Hektar Energiepflanzen angebaut.<ref name="Schneider">Richard E. Schneider: ''Nachwachsende Rohstoffe ergänzen natürliche Ressourcen: Große Hoffnungen in Energier- und Industriepflanzen.'' In: ''LABO.'' Oktober 2011, S.&nbsp;8–11.</ref> Dies entsprach 19 % der Ackerfläche in Deutschland.

Im Jahre 2020 waren es 2,34 Millionen Hektar, auf denen Energiepflanzen angebaut wurden, das entsprach 20 % der Ackerfläche. Dabei sank der Anbau von Raps für Biodiesel von über einer Million Hektar (2011) auf 750.000 Hektar (2020). Auf mehr als 500.000 ha wuchsen 2011 Pflanzen zur Biogaserzeugung, diese Fläche vergrößerte sich 2020 auf 1,55 Millionen Hektar im Jahre 2020, davon Mais auf 1 Mio. Hektar. Im Jahre 2011 wurden auf über 250.000 ha Zucker- und Stärkepflanzen zur Erzeugung von Bioethanol angebaut.<br>2019 waren es 290.000 Hektar (vor allem Roggen, Weizen und in geringerem Maße Zuckerrüben und Körnermais).<ref name="ZL">[https://www.globalagriculture.org/whats-new/news/en/33955.html ''Biogas und Biosprit vom Acker: Anbaufläche in Deutschland stagniert''], Mitteilung der [[Zukunftsstiftung Landwirtschaft]] vom 3. März 2020, abgerufen am 3. Mai 2023.</ref>

Der Anbau von Energiepflanzen hat stark zugenommen – 1998 betrug die gesamte Anbaufläche für [[Nachwachsender Rohstoff|nachwachsende Rohstoffe]] insgesamt (einschließlich Anbau zur stofflichen Nutzung) noch weniger als 500.000 ha.<ref>[http://www.bmel.de/DE/Landwirtschaft/Nachwachsende-Rohstoffe/nachwachsende-rohstoffe_node.html ''Anbau Nachwachsender Rohstoffe in Deutschland.''] Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.&nbsp;V. (FNR), 2008.</ref> Nach Schätzungen bezifferte die Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe (FNR) die Anbaufläche für nachwachsende Rohstoffe in Deutschland 2012 auf rund 2,5 Millionen Hektar. Den überwiegenden Anteil davon nahm mit 2,1 Millionen Hektar der Anbau von Energiepflanzen ein. Die wichtigsten Energiepflanzen waren Raps für Biokraftstoffe sowie Mais, andere Getreide und Gräser für Biogasanlagen.

Nur ein kleiner Teil der nicht für Nahrungs- und Futtermittel genutzten Anbaufläche wird für nachwachsende Rohstoffe genutzt, die für chemisch-technische Zwecke in der Industrie verwendet werden (Öl, Stärke, Zucker).<ref>[http://www.gastip.de/News/24758/Raps-und-Mais-dominieren-als-Energiepflanzen.html ''Raps und Mais dominieren als Energiepflanzen.''] Gastipp.de, 16. August 2012.</ref>

== Förderung ==
Der Anbau von Energiepflanzen wurde bisher im Rahmen der [[Gemeinsame Agrarpolitik der EU|Gemeinsamen Agrarpolitik der Europäischen Union]] mit Direktzahlungen (sogenannte [[Energiepflanzenprämie]]) finanziell unterstützt. Diese Förderung von maximal 45&nbsp;€/ha wurde 2010 abgeschafft. Im Rahmen der bis 2007 obligatorischen [[Flächenstilllegung]] durften Landwirte auf einem Teil ihrer Ackerfläche keine Lebens- oder Futtermittel anbauen und erhielten dafür eine Stilllegungsprämie. Der Energiepflanzenanbau auf diesen Flächen war jedoch zugelassen. Eine Energiepflanzenprämie erhalten Landwirte nur für den Anbau auf nicht stillgelegten Flächen. Durch die Abschaffung der obligatorischen Flächenstilllegung und der Energiepflanzenprämie verliert die direkte Förderung des Energiepflanzenanbaus an Bedeutung.

== Umweltauswirkungen ==
: ''(siehe Artikel [[Bioenergie]])''
Durch den Einsatz von Energiepflanzen können fossile Energieträger ersetzt werden. Dabei ist die Verminderung des [[Kohlenstoffdioxid]]-Ausstoßes (CO<sub>2</sub>) zur Verminderung des [[Treibhauseffekt]]s ein Ziel. Die Klimawirksamkeit des Anbaus und der Nutzung von Energiepflanzen wird jedoch kontrovers diskutiert. Der CO<sub>2</sub>-Ersparnis durch Nutzung nachwachsender Rohstoffe stehen die [[Klimabilanz]] des Ackerbaus (Umnutzung), die klimarelevanten Emissionen von [[Treibhausgas#Distickstoffmonoxid (Lachgas)|Lachgas]] N<sub>2</sub>O, die Bilanz der Stickstoffdünger-Herstellung und die CO<sub>2</sub>-Emissionen bei der Konversation zu Brenn- und Kraftstoffen entgegen.

Dies führt dazu, dass Energiepflanzen kein [[Treibhausgas]]-neutraler Energieträger sind.<ref name="BMUV"/>

Anbauweise und Landnutzung können großen Einfluss auf die Klimawirksamkeit des Energiepflanzenanbaus haben: Bei der Rodung von [[Tropischer Regenwald|Regenwald]], der Kultivierung von [[Moor]]en oder dem Umbruch von [[Grünland]] zum Anbau von Energiepflanzen werden große Mengen von Treibhausgasen frei.

Die Europäische Union hat die ab Juni 2009 gültige [[Erneuerbare-Energien-Richtlinie]] erlassen. Mit ihr werden unter anderem Nachhaltigkeitskriterien für die Förderung von Biokraftstoffen und deren Anrechnung auf die EU-Biokraftstoffziele eingeführt. Die Umsetzung dieser Nachhaltigkeitskriterien in deutsches Recht erfolgte mit der [[Biomassestrom-Nachhaltigkeitsverordnung]] (Biost-NachV)<ref>{{§§|BioSt-NachV|buzer|text=''Verordnung über Anforderungen an eine nachhaltige Herstellung von flüssiger Biomasse zur Stromerzeugung – (Biomassestrom-Nachhaltigkeitsverordnung – BioSt-NachV)''}}.</ref> und der [[Biokraftstoff-Nachhaltigkeitsverordnung]] (Biokraft-NachV)<ref>{{§§|biokraft-nachv|buzer|text=''Verordnung über Anforderungen an eine nachhaltige Herstellung von Biokraftstoffen (Biokraftstoff-Nachhaltigkeitsverordnung -Biokraft-NachV)''}}</ref>.

Ein Ziel der Forschung zur Energiepflanzennutzung ist, die Energieausbeute pro Anbaufläche durch Nutzung der gesamten Pflanzen und Verfahrensoptimierungen zu verbessern. In Deutschland wird angestrebt, die genutzte Fläche für den reinen Energiepflanzenanbau wegen der genannten Probleme auf 2,5 Millionen Hektar zu begrenzen und zukünftig vorrangig Reststoffe der landwirtschaftlichen Produktion zu verwerten.<ref name="BMUV">https://www.bmuv.de/themen/naturschutz-artenvielfalt/naturschutz-biologische-vielfalt/naturschutz-und-energie/naturschutz-und-bioenergie Naturschutz und Bioenergie, Mitteilung des Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, nukleare Sicherheit und Verbraucherschutz, ca. 2020, abgerufen am 3. Mai 2023</ref> Alternative Methoden zur Energiepflanzen-Gewinnung werden untersucht, z.&nbsp;B. die Zucht von Salzwasseralgen in Wüstengebieten.

Die Flächen, die für den Anbau von Energiepflanzen benötigt werden, könnten auch für andere ökonomisch und ökologisch sinnvolle Zwecke eingesetzt werden, z.&nbsp;B. zum Anbau [[nachwachsende Rohstoffe|nachwachsender Rohstoffe]], die stofflich genutzt werden können ([[Extensivierung]] der Landwirtschaft). Diese Flächen stehen dann nicht mehr zur Verfügung für die Produktion von Nahrungs- und Futtermitteln<!--das lässt sich auch über energiepflanzen tun-- und der damit kombinierbaren Aufstellung von Photovoltaikanlagen. ([[Flächenkonkurrenz]])-->.

Es werden [[Ethik|ethische]] Probleme diskutiert, die den Einsatz von Lebensmitteln wie Getreide, Mais und Ölpflanzen zur Energiegewinnung betreffen ([[Nutzungskonkurrenz]]).

Der Energiepflanzenanbau wird oft als [[Ackerbau]] mit hoher Intensität betrieben, es werden Düngemittel- und Pflanzenschutzmittel eingesetzt, ohne die Restgehalte der genutzten Pflanzenteile beachten zu müssen. Der Anbau als [[Monokultur]] verringert die [[Artenvielfalt]]. So wird teilweise artenreiches Grünland in Ackerflächen verwandelt, wodurch Verluste an wichtigen Lebensräumen und Nahrungsangeboten entstehen.<ref name="BMUV"/> Die ökologischen Nachteile erstrecken sich wegen der Grundwasserbeeinflussung (Wasserstand und Verunreinigung) nicht auf die Flächen selbst, sondern betreffen das Umland und Gewässer. Die Kultivierung von Pflanzen aus fremden Herkunftsregionen als Energiepflanzen birgt Risiken, z.&nbsp;B. durch Verbreitung von [[Neophyt]]en.

== Literatur ==
* Rolf Meyer, Armin Grunwald, Christine Rösch, Arnold Sauter: [http://www.tab-beim-bundestag.de/de/pdf/publikationen/berichte/TAB-Arbeitsbericht-ab121.pdf ''Chancen und Herausforderungen neuer Energiepflanzen – Basisanalysen.''] (PDF; 3,4&nbsp;MB) Arbeitsbericht Nr.&nbsp;121 des Büros für Technikfolgen-Abschätzung beim Deutschen Bundestag, 2007.
* ''Energiepflanzen – Daten für die Planung des Energiepflanzenanbaus.'' Kuratorium für Technik und Bauwesen in der Landwirtschaft, Darmstadt 2006, ISBN 978-3-939371-21-2.

== Weblinks ==
* [https://www.unendlich-viel-energie.de/erneuerbare-energie/bioenergie Portal „Biomasse“ bei der Agentur für Erneuerbare Energie.]
* [http://www.energiepflanzen.info/ ''Energiepflanzen''.] Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.&nbsp;V.
* [http://www.lwf.bayern.de/waldbewirtschaftung/holz-logistik/energie-aus-holz/30976/index.php Kurzumtriebskulturen] bei der Bayerischen Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft.
* [http://www.doit-tv.de/bauen_topthema/bautec_08/heizen_mit_knoeterich.html Spezielle Energiepflanzenzüchtung]
* [http://www.bio-wasserstoff.de/h2/Energiepflanzen/energiepflanzen.html Anbaumethoden von Energiepflanzen]
* Ulla Burchardt, Thomas Feist, René Röspel, Martin Neumann, Petra Sitte, Hans-Josef Fell: [http://dip21.bundestag.de/dip21/btd/17/038/1703891.pdf ''Technikfolgenabschätzung: Chancen und Herausforderungen neuer Energiepflanzen''.] (PDF; 1,5&nbsp;MB) 23. November 2010; [[Deutscher Bundestag]]

== Einzelnachweise ==
<references />

{{Normdaten|TYP=s|GND=4473008-1}}

[[Kategorie:Biogener Brennstoff]]
[[Kategorie:Energiepflanze| ]]