Wie Biogas Erdgas als Back-up ersetzen könnte

Von Peter Ringel

Rund zwölf Gigawatt wasserstofffähige Kraftwerke will Bundesenergieministerin Katherina Reiche in diesem Jahr ausschreiben, um die Stromversorgung zu sichern. Biogas spielt in der Kraftwerkstrategie keine Rolle – obwohl sich die Leistung der bestehenden dezentralen Anlagen auf 24 Gigawatt erhöhen ließe. Niedersachsens Energieminister plädiert dafür, statt Erdgas dieses enorme Potenzial zu nutzen. „Die Bundesministerin setzt einseitig auf fossile Großkraftwerke“, kritisiert Christian Meyer im Gespräch mit EnergieWinde. Er fordert: „Wer die oft beschworene Technologie- und Marktoffenheit ernst meint, muss die Ausschreibungen auch für Bioenergie und andere Erneuerbare öffnen.“ Aktuell sind zehn Gigawatt als wasserstofffähige Langfristkapazität eingeplant – was auf Erdgas hinausläuft.

Wenn bestehende Anlagen flexibilisiert werden, könne Bioenergie kurzfristig zehn bis zwölf Gigawatt gesicherte Leistung als Beitrag zur Versorgungssicherheit bereitstellen. Dafür müsse die Bundesregierung mehr Anreize schaffen, hatte die Energieministerkonferenz der Länder Ende 2025 gefordert. Aktuell hat der niedersächsische Minister den Vorsitz. Er will sich dafür starkmachen, dass keine weitere fossile Infrastruktur entsteht, die den Weg zur Klimaneutralität blockiert. Meyer fordert zudem: „Wärme muss in die Kraftwerksstrategie mit rein.“ Auch dafür eigne sich dezentrale Bioenergie besser als große Kraftwerksblöcke, die vor allem in Süddeutschland geplant sind. Die Abwärme zu nutzen, ist für Effizienz und Klimabilanz wichtig – bislang aber kein Kriterium.

Laut einer Studie der Universität Erlangen-Nürnberg sind zwischen elf und 22 Milliarden Euro zu investieren, damit Biogas schon 2030 rund zwölf Gigawatt Reserveleistung bereitstellen kann. Wasserstoffbasierte Kraftwerke mit derselben Kapazität kosten etwa das Zwei- bis Dreifache. Ihr Bau dauert zudem länger. Mit Biogas sei Versorgungssicherheit volkswirtschaftlich sinnvoll, klimafreundlich und kurzfristig zu haben, betont Meyer und warnt: „Die Erfolge beim Senken der Strompreise durch die Erneuerbaren dürfen nicht durch den massiven Ausbau fossiler Gaskraftwerke gefährdet werden.“ Die Umlage der vom Bund geplanten Subventionen würde die Stromkosten steigen lassen.

Aktuell deckt Bioenergie mit einer Leistung von rund sieben Gigawatt gut fünf Prozent des Strombedarfs. Etwa vier Prozent der bundesweit rund 10.000 Anlagen werden hochflexibel und netzdienlich betrieben, viele laufen rund um die Uhr. Um die Blockheizkraftwerke auf den Höfen als Back-up für Dunkelflauten einzusetzen, ist zweierlei nötig: Die Anlagen müssen flexibilisiert und überbaut werden. Flexibilisierung heißt, es braucht größere Speicher für Methan und für Wärme, wenn diese ebenfalls genutzt wird. Überbauung bedeutet, stärkere Motoren und meist einen größeren Netzanschluss nachzurüsten, um kurzfristig mehr Strom zu produzieren.

Eine übliche Anlage, deren elektrische Leistung von 500 Kilowatt so auf das Dreifache erhöht wird, kann 160 Stunden lang Strom produzieren. Dafür müsste der Betreiber einen 120.000 Kubikmeter fassenden Gasspeicher bauen.

Forscher sagen: Biogas könnte Erdgas binnen zehn Jahren in großem Stil ersetzen

Reiche hatte ursprünglich 20 Gigawatt Leistung geplant, was etwa 40 Kraftwerksblöcken entspricht. Auch die jetzt wegen der EU-Beihilferegeln geschrumpften Pläne sind laut einer Studie des Instituts für Zukunftsenergie- und Stoffstromsysteme (IZES) überdimensioniert. Denn Biogas könne Erdgas bereits in zehn Jahren in großem Stil ersetzen.

Doch in Studien zum künftigen Energiesystem, auf denen politische Entscheidungen basieren, wird Biogas laut IZES systematisch unterschätzt: In fast allen Modellen wie etwa beim Netzentwicklungsplan sinkt die Leistung bei der Stromerzeugung auf 3 Gigawatt im Jahr 2045. Dabei können die Bestandsanlagen laut einer Fraunhofer-Studie bei vierfacher Überbauung rund 24 Gigawatt an sogenannter Residuallast liefern – also die fehlende Energie, wenn Wind und Sonne zu wenig liefern.

Die Betreiber müssten investieren – in stärkere Motoren und größere Speicher

In den nächsten zehn Jahren dürften Biogaskraftwerke mit etwa sechs Gigawatt Leistung aus der Förderung nach dem Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) fallen. Eine dieser Anlagen steht auf dem Hof der Familie Heinemann im Nordwesten Niedersachsens. Noch wird am Küchentisch diskutiert, ob in die Flexibilisierung investiert wird. Vier bis fünf Millionen Euro würde das kosten. Stärkere Motoren und ein Wärmespeicher ließen sich gut integrieren. Mehr Sorgen bereitet die Genehmigung für den Gasspeicher – die könnte nach den bisherigen Erfahrungen Jahre benötigen. Eine Nachrüstung kann sich rechnen, meint Harm Heinemann. Investieren will er aber nur, wenn die Politik für Sicherheit sorgt. Das größte Problem für den Landwirt: „Eine Regierung sagt hü, die nächste hott.“

Das sogenannte Biomassepaket, das die Ampel wenige Tage vor ihrem Aus beschlossen hatte, war solch ein Hü. Rund zwei Gigawatt wurden damit ausgeschrieben. „Das dürfte reichen, um den kurzfristig aus dem EEG fallenden Anlagen die Option für den Weiterbetrieb zu ermöglichen“, erklärt Andreas Schütte von der Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe.

Mit dem Dauerbetrieb soll Schluss sein: Nur der flexible Einsatz wird gefördert

Das Gesetzespaket ist so gestaltet, dass sich nur ein flexibler Betrieb lohnt: Gefördert wird über zwölf Jahre nur, wer mindestens dreifach überbaut, also Motoren und Speicher nachrüstet. Damit Betreiber diese Investition finanzieren können, wurde der sogenannte Flexibilitätszuschlag auf jährlich 100 Euro pro Kilowatt Leistung erhöht. Außerdem wird die Einspeisung des Stroms nur in einem begrenzten Zeitraum pro Jahr vergütet – ein Dauerbetrieb rechnet sich also nicht mehr.

Um den gesamten Bestand zu sichern und zu flexibilisieren, müssten Schütte zufolge in den nächsten zehn Jahren jeweils 600 Megawatt ausgeschrieben werden. Das könnte über die kommende Novelle des EEG erfolgen. In den Bundesministerien kursieren bereits erste Entwürfe. „In der anstehenden Gesamtreform braucht es dynamische Vergütungen für die netz- und systemdienliche Bereitstellung erneuerbarer Energie“, meint Meyer. Wann – und nicht nur wie viel – Strom eingespeist wird, ist künftig immer wichtiger.

Ist Biogas umweltfreundlich? Auf das Wie kommt es an

Anreize für eine umweltfreundliche Nutzung der Bioenergie gehörten ebenfalls ins EEG. Mit diesem Vorschlag begegnet der Minister der Grünen der auch in der eigenen Partei verbreiteten Skepsis gegenüber Biogas. Gülle solle konsequent verstromt werden, ehe sie auf den Acker kommt – bislang sei das nur bei einem Drittel der Mengen der Fall. Viel mehr Reststoffe, etwa von Blühstreifen, ließen sich Meyer zufolge in Energie umwandeln: „Die Palette von bislang ungenutzten Abfällen ist groß.“ Wie klimafreundlich Biogasanlagen arbeiten, hänge entscheidend vom vergorenen Substrat ab. Wird etwa auf Moor angebauter Mais verstromt, sei die Klimabilanz negativ.

Ob zwölf oder 24 Gigawatt, die in den Studien genannten Leistungen der Biogasanlagen beruhen darauf, dass nicht mehr Substrat als derzeit vergoren wird. Zusätzliche Flächen für Mikrobenfutter wären also nicht nötig. Energie etwa aus Mais zu gewinnen ist zwar weder effizient noch günstig – mit Fotovoltaik lässt sich auf der derselben Fläche ein Vielfaches an Strom produzieren, und eine Kilowattstunde aus Biogas wird nach Verbandsangaben weiterhin rund 20 Cent kosten – hat aber in einem grünen Stromsystem einen entscheidenden Vorteil: Große Mengen Energie lassen sich einfach und kostengünstig speichern. Zudem wäre Deutschland weniger von fossilen Importen und fragwürdigen Regimes abhängig.

Ein weiterer Vorteil: Die Infrastruktur für Biogas steht weitgehend bereit. „Die Anlagen sind technisch intakt“, meint Harm Heinemann auf seinem Hof in Niedersachsen. „Warum sollte man die abreißen?“