Welt im Wandel: Energiewende zur Nachhaltigkeit - WBGU

Tabelle 4.3-1
Potenzielle Fläche für
Energiepflanzen sowie ihre
regionale Verteilung und die
aus ihnen jährlich zu
gewinnende Energiemenge.
Die Energiemenge
errechnet sich aus einem
mittleren Ertrag von 6,5
t/ha/a und einem Heizwert
der Biomasse von 17,6
MJ/kg. Die Prozentanteile
beziehen sich auf die
Gesamtflächen der
jeweiligen Kontinente.
Quelle: Zusammenstellung
WBGU
8% der Fläche angenommen, um so den Schutz der
tropischen Primärwaldreste zu gewährleisten.
40% der von Cook et al. (1991) für die USA angegebenen
Bioenergie-Anbauflächen sind nicht mehr
genutzte landwirtschaftliche Flächen, die anderen
60% kommen zu etwa gleichen Anteilen aus Wiesen,
Weiden und Wäldern. Schließt man die Umwidmung
von Wäldern aus und reduziert wegen bestehender
Bedarfsunsicherheiten die in Frage kommenden
Wiesen und Weiden um jeweils die Hälfte, so erhält
man eine mögliche Anbaufläche von 61 Mio. ha.
Addiert man zu diesem Wert 10% für Kanada, so
kommt man zu einer maximal nutzbaren Fläche für
Nordamerika von 67 Mio. ha oder 3,6% der Landfläche.
Leitlinien für die Grenzen der
Biomassenutzung
Energiepflanzen: Auf allen Flächen, die nach Abwägung
verschiedener Nutzungen zum Anbau von Biomasse
als Energieträger oder zur Kohlenstoffspeicherung
verwendet werden können, muss der Anbau
nachhaltig und ökologisch sinnvoll sein. Der Einsatz
von Düngern und Pestiziden muss daher möglichst
gering gehalten werden und die Bodenbearbeitung
muss schonend sein, um Erosion zu minimieren.
Diese Forderungen sind beim Anbau mehrjähriger
Gräser und schnell wachsender Bäume einfacher
umzusetzen als beim intensiven Anbau einjähriger
Energiepflanzen (Graham et al., 1996; Paine et al.,
1996; Zan et al., 2001). Außerdem sollte beim Anbau
von Energiepflanzen in Plantagen ein Minimum an
Arten- und genetischer Vielfalt sowie struktureller
Diversität innerhalb der Flächen gewahrt bleiben.
Sie sollten sich zudem in die umgebende Landschaft
integrieren.
Nutzung von Reststoffen: In der Landwirtschaft ist
darauf zu achten, dass die Nutzung von Stroh und
anderen Reststoffen langfristig den Erhalt der
Bodenstruktur, die Nährstoffrückführung und den
Anteil an organischer Bodensubstanz nicht gefähr-
Leitplanken für die Transformation der Energiesysteme 4.3
Region Potenzielle Fläche Quelle WBGU-Leitplanke
[Mio. ha] [%] [Mio. ha] [%] [EJ/a]
Europa 22 4,5 Kaltschmitt et al., 2002 22 4,5 2,5
Asien und
Australien 37 0,7 IPCC, 2001c 29 0,5 3,3
Afrika 111 3,8 Marrison und Larson,
1996
Lateinamerika 323 16 Schneider et al., 2001;
nur Brasilien
Nordamerika 101 5,9 Cook et al., 1991;
nur USA
111 3,8 12,7
165 8 18,8
67 3,6 7,7
Welt 595 4,6 394 3,0 45,0
det. Je nach Nährstoffversorgung und Bodenstruktur
sind unterschiedliche Entnahmemengen möglich, die
auf armen tropischen Böden (z. B Oxisols, Ultisols)
gegen Null gehen, auf reicheren Böden jedoch durchaus
bei 1–2 t pro ha und Jahr liegen können. Legt
man ein globales Mittel von 0,7 t pro ha und Jahr
sowie einen Heizwert von 17,6 MJ pro kg zugrunde,
so ergibt sich bei einer landwirtschaftlichen Nutzfläche
von weltweit 1.500 Mio. ha ein Potenzial von 18
EJ pro Jahr.
Auch die Nutzung forstlicher Reststoffe darf die
Nährstoffrückführung nicht beeinträchtigen. Außerdem
ist zu beachten, dass eine ausreichende Menge
an Totholz im Wald verbleibt. Für europäische Verhältnisse
kann von ca. 1,5 t pro ha und Jahr an nachhaltig
nutzbarem Waldenergieholz ausgegangen werden.
Angesichts der Unzugänglichkeit und Schutzwürdigkeit
weiter Teile der borealen und tropischen
Wälder erscheint es sinnvoll, global von etwa einem
Drittel des europäischen Werts auszugehen, d.h.
nicht mehr als 0,5 t pro ha und Jahr zu entnehmen.
Dies ergibt bei einer globalen Waldfläche von 4.170
Mio. ha und einem Heizwert für Holz von 18,6 MJ
pro kg ein nachhaltiges Potenzial von 39 EJ pro Jahr.
Insgesamt erhält man also durch den Anbau von
Energiepflanzen (ca. 45 EJ pro Jahr), durch die Nutzung
landwirtschaftlicher Reststoffe (18 EJ pro Jahr)
und forstwirtschaftlicher Reststoffe (39 EJ pro Jahr)
ein nachhaltig nutzbares Potenzial moderner Biomasse
von ca. 100 EJ pro Jahr. Hinzu kommen weitere
5–7 EJ pro Jahr aus der traditionellen Nutzung
von Rinderdung zur Energiegewinnung (Kap.
3.2.4.2).
CO 2 -Speicherung in terrestrischen
Ökosystemen
Auch für die Speicherung von Kohlenstoff in biologischen
Senken muss eine nachhaltige Zuweisung der
Flächen gewährleistet sein. Ziele der Nahrungsmittelproduktion
und des Naturschutzes dürfen nicht
gefährdet werden. Die verstärkte Nutzung von Bio-
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