Einsatz der Bioenergie in Abhängigkeit von der Raum- und Siedlungsstruktur (eBook)

Wärmetechnologien zwischen technischer Machbarkeit, ökonomischer Tragfähigkeit, ökologischer Wirksamkeit und sozialer Akzeptanz

Till Jenssen (Autor)

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2010 | 2010
372 Seiten
Vieweg & Teubner (Verlag)
978-3-8348-9385-7 (ISBN)

Infos

Till Jenssen setzt sich intensiv mit der räumlichen Dimension der Bioenergie auseinander und zeichnet ein umfassendes Bild dieses klassischen Energieträgers. Ausgehend von einer theoriegeleiteten Reflektion der Infrastrukturversorgung spannt er einen Bogen von Angebot und Verteilung energetisch nutzbarer Biomasse, über ökonomische und ökologische Bilanzen typischer Technologien und Siedlungsformen bis hin zur Akzeptanz der Nutzer.

Till Jenssen ist Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Energiewirtschaft
und Rationelle Energieanwendung (IER) der Universität Stuttgart. Er leitet dort die Fachgruppe Siedlung und Energie.

Inhalt

Dank 7
Inhaltsverzeichnis 9
Abbildungsverzeichnis 13
Tabellenverzeichnis 17
Abkürzungsverzeichnis 18
Einführung 21
1 Bioenergie als interdisziplinäre Forschungsaufgabe 23
1.1 Zielsetzung und Fragestellung 26
1.2 Methodische Vorgehensweise und Aufbau der Arbeit 27
2 Bioenergie im System der Energieversorgung 31
2.1 Energie, erneuerbare Energie, Bioenergie 31
2.2 Umweltpolitische Aspekte 39
2.3 Struktur und Entwicklung des Energieverbrauchs 41
2.4 Dezentrale Versorgungsinfrastruktur 46
2.5 Entwicklungsperspektiven der Energieversorgung 51
2.6 Energiewissenschaftliche Schlussfolgerungen 58
3 Raumund Siedlungsstrukturen im Kontext technischer Versorgungssysteme 60
3.1 Raumund Siedlungsstrukturen 60
3.2 Entstehung von Raumund Siedlungsstrukturen 63
3.3 Energie als treibende Kraft der Siedlungsentwicklung 68
3.4 Versorgung von Siedlungen 72
3.4.1 Soziale Stoffwechselprozesse 72
3.4.2 Siedlungen und ihre Belastungsüberschüsse 75
3.4.3 Versorgungsradien 79
3.5 Raumwissenschaftliche Schlussfolgerungen 83
4 Biomasse als ungleich verteilter Energieträger 85
4.1 Methodische Vorgehensweise und Bestimmung des Potenzialbegriffs 86
4.2 Biomassepotenzial in Baden-Württemberg 90
4.2.1 Holzartige Biomasse 91
4.2.2 Halmgutartige Biomasse 96
4.2.3 Sonstige Biomasse 102
4.2.4 Energieträger- und Energieerzeugungspotenzial 104
4.3 Abhängigkeit der Biomasse von der Raumstruktur 109
4.3.1 Raumtypisierung 110
4.3.2 Raumstrukturelle Auswertung des Energieträgerpotenzials 113
4.4 Konkurrierende Nutzungen zur Bioenergie 118
4.5 Entwicklungsperspektiven des Biomassepotenzials 126
4.6 Wechselwirkungen zwischen Raumstruktur und Biomasse 133
5 Voraussetzungen für Bioenergietechnologien in verschiedenen Raumund Siedlungsstrukturen 135
5.1 Methodische Vorgehensweise und Systemgrenzen 136
5.2 Technische Analyse 139
5.2.1 Versorgungsfälle 141
5.2.2 Brennstoffbereitstellung 150
5.2.3 Konversionstechnologien 152
5.2.4 Wärmeverteilung 159
5.3 Ökonomische Analyse 163
5.3.1 Relevante Kostengruppen 164
5.3.2 Tragfähigkeit der Bioenergie 170
5.4 Ökologische Analyse 179
5.4.1 Relevante Prozesse und Prozessketten 182
5.4.2 Wirksamkeit der Bioenergie 192
5.5 Ökonomisch-ökologische Bewertung 201
6 Bioenergie als sozialer Prozess 205
6.1 Methodische Vorgehensweise und Deutungskonzept 207
6.2 Akzeptanz erneuerbarer Energien 209
6.3 Analyse der Umsetzung von Bioenergieprojekten 218
6.3.1 Fallbeispiel Ökologischer Modellstadtteil 221
6.3.2 Fallbeispiel Bioenergiedorf 225
6.3.3 Fallbeispiel Bürgergutachten 229
6.3.4 Fallbeispiel Bürgerinitiative 233
6.3.5 Fallbeispiel Genehmigungsverfahren 237
6.4 Nicht-technische Hemmnisse 242
6.4.1 Ökonomische Hemmnisse 244
6.4.2 Personelle und institutionelle Hemmnisse 245
6.4.3 Standortbedingte Hemmnisse 246
6.4.4 Wohnsegmentbedingte Hemmnisse 247
6.4.5 Informationelle Hemmnisse 248
6.4.6 Nutzerbezogene Hemmnisse 248
6.5 Zwischen individueller und kollektiver Rationalität 250
6.5.1 Gefangendilemma 250
6.5.2 Investitionsdilemma 256
6.5.3 Eigner-Nutzer-Dilemma 257
6.5.4 Zieldilemma 259
6.5.5 NIMBY-Dilemma 260
6.5.6 Dilemmata in Bestand und Neubau 268
6.6 Erfahrungen aus den untersuchten Bioenergieprojekten: Lösungsansätze und Instrumente 270
6.7 Konfliktfelder und Rahmenbedingungen 280
7 Spannungsfeld Bioenergie 284
7.1 Einsatzmöglichkeiten der Bioenergie 285
7.2 Kommunale Steuerungsmöglichkeiten 289
7.3 Zukünftige Aufgaben und und weitergehende Forschungsfelder 292
Quellenverzeichnis 297
Anhang 356
Anhang 4-1a Flächennutzung 2003 357
Anhang 4-1b Flächennutzung 2007 358
Anhang 4-1c Flächennutzung 2020 359
Anhang 5-1 Bewertungsmaßstab für die Wärmetechnologien 360
Anhang 5-2 Vollbenutzungsstunden und Gleichzeitigkeitsfaktoren 360
Anhang 5-3 Vor- und Nachlauf der Bereitstellungsketten 361
Anhang 5-4 Abschreibungsdauern 361
Anhang 5-5 Anlagenspezifischer Personalbedarf 362
Anhang 5-6 Spezifische Kosten für Hausanschlussstationen 362
Anhang 5-7 Kosten des konventionellen Referenzsystems 363
Gaspreis inklusive Verteilkosten 363
Leistungsspezifische Investitionskosten Brennwert-Kessel 363
Anhang 6-1 Fragebogen „Scharnhauser Park“ 364
Anhang 6-2 Auflistung der Experteninterviews 366
Anhang 6-3: Leitfaden Experteninterviews 366
Anhang 6-4 Fragebogen „Bioprom“ 370
Endnoten 374

Textauszug

1 Bioenergie als interdisziplinäre Forschungsaufgabe (S. 3)

„Ebenso wie Eiscreme gibt es Interdisziplinarität in unterschiedlichen Geschmacksrichtungen. Einige davon sind nur schwer zu verdauen, insbesondere wenn sie eine große Kluft zwischen Denkschemata, Sprachen und Begrifflichkeiten zu überwinden haben. Andere erscheinen uns so natürlich und bekömmlich wie das tägliche Leben.“

Christoph-Friedrich von Braun

In Deutschland hat in den letzten Jahren unter hohen staatlichen Anstrengungen und kontroversen gesellschaftlichen Diskussionen ein deutlicher Anstieg der Nutzung erneuerbarer Energien stattgefunden: Ihr Anteil am Endenergieverbrauch hat sich seit 1998 mehr als verdreifacht (vgl. BMU 2008a: 11).

Eine besondere Bedeutung kommt dabei der Bioenergie zu, die gemessen an mit einem Anteil von über zwei Dritteln des Endenergieverbrauchs die wichtigste Rolle unter den erneuerbaren Energieträgern einnimmt, über ausgereifte Technologien verfügt sowie zur Wärme-, Strom- und Kraftstofferzeugung genutzt werden kann.

Ihr Einsatz wird deshalb zunehmend als wichtige Möglichkeit gesehen, die konventionellen fossilbasierten Energieversorgungssysteme in Richtung einer zukunftsfähigen Energieversorgung weiterzuentwickeln. Um stetige Wachstumstrends zu sichern, hat die Politik auf verschiedenen Ebenen quantitative Zielvorgaben festgelegt: Die Kommission der Europäischen Union beispielsweise beabsichtigt, den Anteil regenerativer Energien am Endenergieverbrauch bis 2020 auf 20 % zu erhöhen (vgl. EU-Kommission 2007: 11, EU-Kommission 2005: 5, EU-Kommission 2004: 5).

Auch die Bundesregierung hat sich im gleichen Zeitraum mit Anteilen von 14 % (an der Wärmeerzeugung) sowie 25 % bis 30 % (an der Stromproduktion) ambitionierte Ziele gesetzt (vgl. Bundesregierung 2007a). Während die Zielvorgaben auf übergeordneten Ebenen vorgenommen werden, geschieht die Implementierung erneuerbarer Energien auf lokaler Ebene, bei der Wärmeversorgung in aller Regel sogar in oder in un-mittelbarer Nähe von Siedlungen.

Dabei sind die Wandlungstechnologien erneuerbarer Energien von einer Vielzahl spezifischer (technischer wie nichttechnischer) Anforderungen geprägt, die zur erfolgreichen Realisierung beachtet werden sollten und mit den vorherrschenden Bedingungen in der jeweiligen Raum- und Siedlungsstruktur in Einklang zu bringen sind.

Der Themenkomplex der Versorgung (von Städten) mit erneuerbaren Energien und der Bezug zu Raum- und Siedlungsstrukturen wird in den vielen Ansätze einseitig dargestellt: Theoretisch orientierte Studien, die erörtern, was eine „sustainable city“ ausmacht, bleiben auf einem hohen Abstraktionsniveau und wollen den vielen Dimensionen des Nachhaltigkeitsgedankens gerecht werden (zum Beispiel Freier/Kunsmann 2006, Niele 2006, IWU 2003, Roberts 2003, Wächter 2003, Brunner 2000, Guy/Marvin. 2000, Ravetz 2000, Haughton 1997, Arlt 1997, Wackernagel/Mathis 1997).

Andere Vorhaben wiederum setzen sich in erster Linie mit der konkreten Umsetzung von Modellprojekten auseinander, wobei Fragen der Übertragbarkeit und die theoretische Ausarbeitung zu kurz greifen (wie Weisleder 2008, Brunner et al. 2006, EU-Kommission 2006a, IZNE 2006, Solarcomplex 2005, Hemmers 2006, Arbeitsgemeinschaft Neue Energie 2004).

Schließlich blenden die meisten energiewissenschaftlichen Arbeiten die räumliche Dimension durch Punktmodellierungen weitestgehend aus oder beschränken sich (zum Beispiel bei Potenzialerhebungen und Wärmeatlanten) auf eine rein technische Sichtweise (etwa IER 2008a, IER 2007, Leible et al. 2008, Kaltschmitt 2007, Hepperle/Teuffel 2007, Ifeu 2005, Blesl 2002, IER 2002, WI 2002).

Siedlungen werden bei der letztgenannten Herangehensweise überwiegend als technische Konstrukte und nicht – beziehungsweise nur in einem sehr geringen Maß – als soziale Gebilde aufgefasst. Dabei nimmt die soziale Dimension bei erneuerbaren Energien unter anderem auf Grund der Nähe der Konversionstechnologien zum Verbraucher eine besondere Stellung ein. So zeigt sich immer wieder, dass es während Planung, Bau und Betrieb zu Konfliktsituationen mit Bewohnern kommt.

Produkt-Details

• Erscheint lt. Verlag: 3.4.2010
• Zusatzinfo: 372 S.
• Verlagsort: Wiesbaden
• Sprache: deutsch
• Themenwelt: Naturwissenschaften ► Geowissenschaften ► Geografie / Kartografie
• Themenwelt: Technik ► Maschinenbau
• Schlagworte: Bioenergie • Biomasse • Energietechnologie • Energieträger • Energiewirtschaft • Forschung • Landscape/Regional and Urban Planning • Siedlungsstruktur • Verdrängung der Nahrungsmittelproduktion • Wärmetechnologien
• ISBN-10: 3-8348-9385-4 / 3834893854
• ISBN-13: 978-3-8348-9385-7 / 9783834893857