Mehr Energie vom Acker

Ob Biogas, Wind- oder Sonnenstrom: Die anstehende Transformation des Energiesystems führt dazu, dass es für landwirt­schaftliche Betriebe zunehmend attraktiv wird, neben Lebensmitteln und nach­wachsenden Rohstoffen auch Energie zu produzieren. Um einen sachlichen und unvoreingenommenen Beitrag zu der Frage zu liefern, welche Systeme am meisten Energie pro Flächeneinheit bereitstellen und damit am effizientesten sind, haben Wissenschaftler des Thünen-Instituts in Braunschweig verschiedene Nutzungs­varianten verglichen. Die Berechnungen ergaben, bezogen auf einen Hektar Ackerfläche: Mit dem Anbau von Mais für die Biogasanlage können sieben Haushalte ein Jahr lang mit Strom versorgt werden (ohne Abwärmenutzung). Sehr viel effizienter sind Photovoltaik-Freiflächen­anlagen, die pro Hektar 230 Haushalte versorgen können, und Windräder, die es sogar auf 6.000 Haushalte bringen.

Ähnlich ist es bei der Wärmeversorgung. Abwärme und per Wärmepumpe umgewandelter Strom der Biogasanlage können erneut sieben Haushalte ein Jahr lang versorgen, die PV-Anlage schafft pro Hektar mithilfe der Wärmepumpe 170 Haushalte und die Windräder bringen es auf 4.300. Auch im Bereich Verkehr sind die Leistungs­unterschiede enorm: Während ein PKW mit Raps-Biodiesel von einem Hektar Fläche 33.000 Kilometer im Jahr fahren kann – bei Anrechnung der Nebenprodukte 57.000 Kilometer – und ein PKW mit Biomethan-Antrieb aus Biogas 66.000 Kilometer zurücklegt, fährt ein Elektroauto mit PV-Strom vier Millionen Kilometer und eines mit Windstrom, erzeugt von einem Hektar Windrad­fläche, sogar 100 Millionen Kilometer.

Jonas Böhm vom Thünen-Institut für Betriebs­wirtschaft fasst die Ergebnisse so zusammen: „Wir haben ermittelt, dass die meiste Energie von einem Hektar Land aus Windenergie­anlagen und Photovoltaik erzeugt werden kann. Deshalb sollten diese beiden Techno­logien bei der Transformation des Energie­systems die wichtigste Rolle spielen. Allerdings brauchen wir dafür auch deutlich mehr Speicher- und Netz­kapazitäten.“ Den Vorwurf des Flächenfraßes durch Erneuerbare kann der Wissenschaftler entkräften: „Wir brauchen für 100 Prozent Strom aus Windkraft und Photovoltaik deutlich weniger als die Hälfte jener Fläche, die derzeit schon für den Anbau von Energiepflanzen genutzt wird. Bei einem sinnvollen Energiemix benötigen wir also künftig weniger Fläche, von der wir mehr Energie erzeugen. Freiwerdende Flächen könnten für Nahrungsmittel­erzeugung oder Biodiversitäts­maßnahmen zur Verfügung stehen.“

Dennoch werden Rohstoffe für Biogas­anlagen und Raps nicht von deutschen Feldern verschwinden, erläutert Böhm weiter: „Der Nutzungszweck wird sich allerdings ändern. Erzeugen wir aktuell noch Energie damit, so werden wir künftig aus ihnen Industrie­rohstoffe herstellen. Beispiels­weise werden wir große Mengen an Methan aus Biogas für die Fertigung industrieller Produkte benötigen. Auch Rapsöl brauchen wir als Rohstoff für die Schmiermittel­industrie und als Nahrungsmittel.“

Thünen-Inst. / JOL

Weitere Infos

• Originalveröffentlichung
  J. Böhm et al.: Vergleich der Flächenenergieerträge verschiedener erneuerbarer Energien auf landwirtschaftlichen Flächen – für Strom, Wärme und Verkehr, Berichte über Landwirtschaft 101, 1 (2023); DOI: 10.12767/buel.v101i1.462
• Ackerbau, Thünen-Institut für Betriebswirtschaft, Braunschweig