2
Abkürzungsverzeichnis
BtL
C CH
4
CH
2
O CO CO
2
dB DFG e. V. DLG e. V. EEG EE-RL EU/ EG EWR FAO FKW/PFC FSC HC H-FKW/HFC MAK-Werte N NAFTA NawaRo N
2
O NO
X
ÖPNV P PAK Pb PEFC PM 10 RL SO
2
THG UNCED UNO o. UN UV-Strahlung Ultraviolette Strahlung VO
WHO
3
Inhaltsverzeichnis
Seite
0 Vorwort 4
1 Vor- und Nachteile der nachhaltigen Biomassegewinnung und -nutzung
gegen über herkömmlichen Nutzungsformen an Beispielen unter be-
sonderer Berücksichtigung der Auswirkungen auf die menschliche Ge-
sundheit 7
1.1 Beispiel aus dem Bereich Rohstoffgewinnung: Naturdämmstoffe
versus Dämmstoffe aus synthetischen Mineralfasern für Gebäude 7
1.2 Beispiel aus dem Bereich Nahrungsgewinnung: Rübenzucker aus
Zuckerr üben eines Betriebes mit DLG-Nachhaltigkeitszertifikat ver-
sus aus Brasilien exportierter Rohrzucker 10
1.3 Beispiel aus dem Bereich Energiegewinnung: flüssiger Biokraftstoff
der ersten Generation versus herkömmlicher Treibstoff aus Erdöl im
Kfz -Verkehr 14
2 Die These: „Tortillas gehören nicht in den Tank“ 19
2.1 Diskussion der Schwierigkeiten einer nachhaltigen Entwicklung vor
dem Hintergrund der These 19
2.2 Betrachtung globaler Aspekte der Biomassenutzung in Form von
biogenen Kraftstoffen und Auswirkungen auf intra- und intergenera-
tionelle Gerechtigkeit 24
2.3 Alternativen 27
3 Zukunftsbeurteilung der nachhaltigen Biomassenutzung 29
Literaturverzeichnis 32
Anhang 35
Tabellenverzeichnis
Tab. 1-1: Vergleich wesentlicher Vorteile von Biokraftstoffen der ersten
Generation mit denen von fossilen Treibstoffen aus Erdöl 17
Tab. 1-2: Vergleich wesentlicher Nachteile von Biokraftstoffen der ersten
Generation mit denen von fossilen Treibstoffen aus Erdöl 18
4
0 Vorwort
Die Folgen der globalen Klimaerwärmung sind nicht an die Entstehungsorte der anthropogenen Temperatursteigerer gebunden - im Gegenteil: Dort, wo die meisten Treibhausgas-Emissionen insbesondere durch die Verbrennung fossiler Ressourcen für die Strom-und Wärmeerzeugung sowie in Form von Kraftstoffen im Verkehrssektor entwichen sind, fallen sie geringer aus; dort, wo der industrielle Entwicklungsstand am niedrigsten ist, wirken sie im Zusammenhang mit der vor allem über dem Südpol stark ausgedünnten Ozonschicht 1 deutlich umwelt- und gesundheitsschädigender. Die wesentlichen Ursachen dafür sind, dass arme Länder i. d. R. nicht über die Mittel und das Wissen verfügen, um dem Klimawandel wirksam begegnen zu können (z. B. durch Hochwasserschutzanlagen, Nahrungsmittelkonservierung und -lagerung zur Notfallvorsorge, Wasserretentionsmaßnahmen, standortangepasste Landbewirtschaftungs- und -nutzungsformen, Erhaltung der tropischen Regenwälder, Savannen und Prärien u. a.).
Der Anstieg des Meeresspiegels, Überschwemmungen, die Polschmelzen, Trinkwasserknappheit, extrem kurzwellige UV-Strahlung, Waldbrände, Stürme, Dürren, Bodenerosion und -degradation, Eutrophierung, Desertifikation, Wüstenbildung, der Rückgang der Arten- und Ökosystemdiversität u. a. schränken nicht nur Überlebensräume und -chancen in der Biosphäre ein, sondern vertiefen bestehende Problemlagen der Menschheit wie Unterernährung, Massenerkrankungen, Kindersterblichkeit, Migration und folglich soziale Konfliktherde, die sich zu kriegerischen Auseinandersetzungen um Land- und Wassernutzungsrechte zwischen Klimaflüchtlingen untereinander und mit Bevölkerungen anderer Gebiete ausbreiten können 2 . Diese Aspekte verstärken die intra- als auch die intergenerationelle Gerechtigkeitsasymmetrie 3 zwischen Industriestaaten und Entwicklungsländern als auch zwischen früheren, heutigen und künftigen Generationen hinsichtlich der pro Kopf unterschiedlich stark eingeschränkten Möglichkeiten zur nachhaltigen Befriedigung des Grundenergiebedarfs mittels schadstoffarmer Luft, bekömmlichem Wasser und Essen sowie Ressourcen und bestem wissenschaftlich-technischen Know-how zum Schutz vor Kälte, Hitze, Dunkelheit und für Transporte. 4
Der Schutz des Weltklimas durch eine umweltverträgliche und kohärente Energiepolitik ist darum eines der dringlichsten Subziele des Leitbildes einer nachhaltigen Entwicklung
1 BMU: Aus Verantwortung für die Zukunft - Umweltpolitik als globale Herausforderung. Berlin, 2007. S. 31
2 BMU: Umweltbericht 2006. Berlin, 2006. S. 32
3 Priddat, Birger P.: Gerechtigkeit als Komplexität. - http://www.wipo.uni-freiburg.de/dateien/folder.2005-09-21.1702490563/tagung/priddat_gerechtigkeit_als_komplexitat.pdf (o. J.)
4 Intergovernmental Panel on Climate Change: Climate Change 2007 - Impacts, Adaptation and Vulner- ability. IPCC Fourth Assessment Report (AR4). Cambridge: University. 2008
5
der UNO. 5 Um das Schlimmste abzuwenden, darf sich die Temperatur der Luft an der Erdoberfläche nicht stärker erhöhen als um zwei Grad Celsius über das vorindustrielle Niveau. 6 Im Dezember 1997 wurde in Kyoto (Japan) ein Protokoll mit der Verpflichtung, die gesamten Emissionen mit THG der industrialisierten Länder im Zeitraum von 2008 bis 2012 im Mittel um mindestens 5 Prozent gegenüber dem Niveau von 1990 zu reduzieren, verabschiedet. 7 Der weltweit anhand internationalen Übereinkommen der Vereinten Nationen 8 , Ratifizierungen in Vertragsstaaten sowie europäischen, nationalen und lokalen Rechtsnormen initiierte „mainstream“ der Ausweitung der nachhaltigen Nutzung erneuerbarer Energien einschließlich alternativer Kraftstoffe, der Trendumkehr des Anstieges der CO 2 - bzw. THG-Emissionen, der Verbesserung der Energieeffizienz, der Senkung des Energieverbrauchs sowie der Kontrolle der Energienutzung beruht schlussfolgernd auf zwei miteinander vernetzten, wesentlichen Gründen:
1. Klimaschutz: Negative Klimaveränderungen durch THG-Emissionen beeinträchtigen durch häufiger und intensiver auftretende Umweltkatastrophen die ökosystemare Umwelt, die Gesundheit und das soziale Miteinander der Menschen und schwächen die Wirtschaftlichkeit; der fortlaufende globale Trend ihres Anstiegs ist daher zu stoppen und durch klimaneutrale Rohstoffe (z. B. nachhaltig angebaute Energiepflanzen, Durchforstungsholz) und innovative Technologien (z. B. kraftstoffsparende, abgasärmere Kraftfahrzeuge, Biogas- oder Kleinfeuerungsanlagen) in eine allgemeine Senkung umzukehren.
2. nachhaltige Energieversorgungssicherheit: Fossile Energieträger sind innerhalb des menschlichen Lebenszyklus` nicht erneuerbar und werden erschöpft sein. Die Energie-Versorgungssicherheit wird durch den weltweit um 50 % steigenden Energieverbrauch bis 2030 9 zeitlich noch enger begrenzt. Zudem könnten sich unsichere Handelsbeziehungen und -vereinbarungen bei Einfuhren aus politisch instabilen Ländern des nahen Ostens und der Golfstaaten mit den meisten nachgewiesenen Ölreserven der Welt 10 ergeben. Die Energieversorgung muss in einem absehbaren Zeitraum durch die Steigerung der Anteile alternativer Energien (z. B. Wind-, Bio-, Solarenergie) nachhaltig - i. S. v. dauerhaft - diversifiziert und gesichert werden.
5 United Nations: Rahmenübereinkommen der Vereinten Nationen über Klimaänderungen. http://unfccc.int/ resource/docs/convkp/convger.pdf. Rio de Janeiro.1992
6 Intergovernmental Panel on Climate Change: Climate Change 2007: Synthesis Report. Summary for Policymakers. - http://www.ipcc.ch/pdf/assessment-report/ar4/syr/ar4_syr_spm.pdf. (2007)
7 United Nations: Protokoll von Kyoto zum Rahmenübereinkommen der Vereinten Nationen über Klimaänderungen von 1997. - http://unfccc.int/resource/docs/convkp/kpger.pdf (1997)
8 z. B. 1992: Rahmenübereinkommen über Klimaänderungen und Agenda 21 - Aktionsprogramm für das 21. Jahrhundert, seit 1995: Vertragsstaaten-Konferenzen, 1997: Kyoto-Protokoll
9 BMWi: Integriertes Energie- und Klimaprogramm (IEKP) der Bundesregierung.-http://www.bmwi.de/BMWi/Navigation/energie,did=254040.html?view=renderPrint&page=1. (2008)
10 Le Monde Diplomatique: Die Ölreserven der Welt. - http://www.monde-diplomatique.de/pm/.karten/index (2007) (Interpretation einer Karte aus Archiv Karten)
6
Weltweit ist die Biomasse der wichtigste regenerative Energieträger. 11 Rechtmäßig anerkannte Biomasse wird auf nationaler Ebene in § 2 der Verordnung über die Erzeugung von Strom aus Biomasse (BiomasseV) i. V. m. der Bioabfallverordnung auf Grundlage des § 64 Abs. 1 S. 1 Nr. 2 des Erneuerbare-Energien-Gesetzes (EEG) 12 mit Inkrafttreten am 1.1. 2009 definiert. Das EEG dient der Umsetzung der Richtlinie 2001/77/EG 13 , die zusammen mit der Richtlinie 2003/30/EG 14 durch die Richtlinie 2009/28/EG 15 geändert und zum 1. Januar 2012 vollständig aufgehoben worden ist. Hier wird Biomasse in Art. 2 Buchstabe e) EE-RL definiert. Die nationale Umsetzung der EE-RL in Deutschland erfolgte am 24.8.2009 mittels einer Biomassestrom-Nachhaltigkeitsverordnung (BioSt-NachV) 16 und etwa einen Monat später durch Erlass einer NachV für Biokraftstoffe (Biokraft-NachV) 17 .
Aus Biomasse kann Bioenergie erzeugt werden. Da bei der Verbrennung nur so viel CO 2 entsteht, wie die Pflanzen zu ihrem Wachstum der Luft entzogen haben, ist Biomasse klima- bzw. CO 2 -neutral 18 , solange nicht z. B. der Anbau von brasilianischem Zuckerrohr auf bislang ungenutzten Savannenböden 19 oder intensive Düngungs- oder Pflanzenschutzmaßnahmen die Klimabilanzen verschlechtern 20 . Bioenergie wird je nach den eingesetzten Rohstoffen (Waldholz, Anbaubiomasse, biogene Reststoffe), der Energieform (fest, flüssig, gasförmig) und der Nutzungsform (Strom, Wärme, Kraftstoffe) unterschieden 21 . Die multifunktional mögliche Verwendung bzw. Substitution von Erdöl, Erdgas und Kohle durch die Biomasse ist ein besonderer Vorzug, auch aufgrund der gegebenen Variante effizienter Kraft-Wärme-Kopplung. Das Prinzip der Kraft-Wärme-Kopplung wird in
11 BMWi: Biomasse. - http://www.german-renewable-energy.com/Renewables/Navigation/Deutsch/biomasse.html (ca. 2007)
12 Gesetz für den Vorrang Erneuerbarer Energien (Erneuerbare-Energien-Gesetz-EEG) vom 25. 10. 2008, BGBl. I S. 2074
13 RL 2001/77/EG des Europäischen Parlaments und des Rates vom 27. September 2001 zur Förderung
14 RL 2003/30/EG des Europäischen Parlaments und des Rates vom 8. Mai 2003 zur Förderung der Ver-
15 RL2009/28/EG des Europäischen Parlaments und des Rates vom 23. April 2009 zur Förderung der Nut-
16 Verordnungüber Anforderungen an eine nachhaltige Herstellung von flüssiger Biomasse zur Stromerzeugung
17 Clearingstelle EEG der RELAW - Gesellschaft für angewandtes Recht der Erneuerbaren Energien mbH (Hrsg.): Biokraftstoff-Nachhaltigkeitsverordnung (Biokraft-NachV). - http://www.clearingstelle-eeg.de/ (09/2009)
18 Ministerium für Raumordnung, Landwirtschaft und Umwelt des Landes Sachsen-Anhalt: Klimaschutz eine Aufgabe für uns alle. Magdeburg: Öffentlichkeitsarbeit. 2001.
19 BMU: Internationale Konferenz zu Bioenergie in Brasilien. - http://www.erneuerbare-energien.de/ inhalt/ 42641/4593/ (2008)
20 Knauer, Roland: Biosprit führt in die Klimafalle. - http://www.tagesspiegel.de/ma-gazin/wissen/Kraftstoff-Bio-sprit;art304,2505218. Berlin: Tagesspiegel-Online. 2008.
21 Agentur für Erneuerbare Energien: Was ist Bioenergie? - http://www.unendlich- viel-energie.de. (2009)
7
Europa rechtlich durch die RL 2004/8/EG und deren Umsetzungen in den Mitgliedstaaten (z. B. Kraft-Wärme-Kopplungsgesetz der BRD) gefördert.
Eine unkontrollierte energetische Biomassenutzung würde jedoch aufgrund des begrenzten Flächenpools auf der Erde eine Reihe von Nachhaltigkeitsproblemen in Bezug auf die lokale Flächenkonkurrenz zur Biomasseerzeugung für Nahrungs- und Futtermittelzwecke 22 und zu Zonen des ökosystemaren Umweltschutzes hervorrufen. Bei Letzterem besteht die Gefahr der Zerstörung von Naturarealen mit großer biologischer Vielfalt durch die immense C-Mengen freisetzende und CO 2 bildende Abholzung bzw. Umnutzung von Regenwäldern als auch Savannen, Steppen, Buschland oder Prärien der gemäßigten und tropischen Gebiete. Ferner besteht die Gefahr der zusätzlichen Verstärkung der Abnahme der Biodiversität durch die Konzentration weniger Kulturpflanzen in den Feldfruchtfolgen und die weitere Homogenisierung der Landschaft 23 . Darüber hinaus kann eine kurzfristig ausbeutende Landnutzung umgewandelter Primärwald- und Schutzflächen zu schweren Bodenschäden bis hin zur Wüstenbildung und damit langfristig abnehmender Produktivität bis hin zu Null-Wachstum führen. Die Klimaschutzziele würden durch solche kontraproduktiven Bewirtschaftungsweisen unterlaufen werden. 24 Darum ist es notwendig, die Produktionsprozesse zur Bioenergieerzeugung an die Bedingungen für eine nachhaltige Entwicklung im Sinne der UNO zu binden.
1 Vor- und Nachteile der nachhaltigen Biomassegewinnung und -nutzung gegenüber herkömmlichen Nutzungsformen an Beispielen unter besonderer Berücksichtigung der Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit
1.1 Beispiel aus dem Bereich Rohstoffgewinnung: Naturdämmstoffe versus Dämmstoffe aus synthetischen Mineralfasern für Gebäude
Naturdämmstoffe werden aus regenerativer Biomasse wie z. B. Hanf, Flachs, Schafwolle, Getreidegranulate, Stroh, Wiesengras oder Restholzfasern hergestellt. 25,26 Diese Nawa-Ro schonen die endlichen fossilen und mineralischen Ressourcen und die Umwelt. In diesem Beispiel wird angenommen, dass alle Rohstoffe für die Naturdämmstoffe aus nachhaltiger Land- und Forstwirtschaft stammen (z. B. FSC, PEFC, DLG-Nachhaltig-
22 Erwägungsgrund78 der RL 2009/28/EG
23 Wranik, Wolfgang: Naturschutz - Teil 1: Texte. Rostock: Universität. 2009. S. 27
24 Erwägungsgrund 70 RL 2009/28/EG
25 Wenig, Barbara: Naturdämmstoffe im Überblick. - http://www.nachwachsenderohstoffe.de/presseservice/
26 Nierobis, Lars: Wärmedämmstoffe. - http://www.waermedaemmstoffe.com/ (2003)
8
keitsstandard). 27 Für die Herstellung von Zellulose- oder Hanfdämmplatten wird nur ein Zehntel der Energie, die für Mineralwolle erforderlich ist, verbraucht. 28 NawaRo für Naturdämmungen verhalten sich klimaneutral, d. h. bei ihrer ggf. thermischen Entsorgung setzten sie nicht mehr CO 2 frei, als sie zur Biomassebildung aufgenommen haben. Der CO 2 -Kreislauf ist geschlossen. Alternativ können Naturdämmstoffe kompostiert werden. 26 Hanffasern können nachgewiesen bis zu 200 Jahre ihre Qualität und ihren Dämmwert behalten und sollten bei Umbaumaßnahmen wieder verwendet werden. 29
Von Nachteil ist die nicht mögliche Kompostierung künstlicher Mineralfaserdämmstoffe. Sie müssen i. d. R. bereits nach 10 bis 15 Jahren Lebensdauer erneuert und unter Si-cherheitsvorkehrungen deponiert werden. Naturdämmstoffe können darum aus Sicht der Ökobilanz besser für den Klimaschutz eingestuft werden als mineralisch-synthetische Dämmstoffe wie die Stein- und Glasmineralwollen. Letztere enthalten bis zu über 90 % künstliche Mineralfasern und zudem Kunstharz z. B. aus Harnstoff- oder Melaminharz-formaldehyd als Bindemittel für die Formstabilität. Die Verarbeitung erfolgt in mehreren sehr energieaufwändigen Industrieprozessen, die beim Einsatz fossiler Energieträger erhebliche THG-Emissionen freisetzen. Zuerst wird das mineralische Ausgangsmaterial geschmolzen und anschließend zentrifugiert oder zu Fasern geschleudert und im Heißluftstrom unter Verflüchtigung von Formaldehyd (CH 2 O) ausgehärtet. 26 Ähnliche Ausgasungen von CH 2 O aus den verbauten Mineralwolldämmungen in geschlossenen Innenräumen können durch Inhalation und Kontakt zu Belastungen führen, die sich zunächst in Form von Reizungen der Augen und Atemwege sowie Kopfschmerzen äußern. 30 Durch die Bindung von Hausstaub mit CH 2 O können Kontaktekzeme als allergische Reaktionen auftreten. Die maximale Arbeitsplatzkonzentration (sog. MAK-Werte) der Verbindung wird durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) mit 0,6 mg/m³ angegeben. Der empfohlene Richtwert liegt in Deutschland jedoch schon zwischen 0,10 und 0,12 mg/m³. 30,31
Die WHO bewertet CH
2
O mittlerweile kanzerogen (z. B. Krebs der Nasenschleimhaut)
31
. Etwaige Zusätze der alternativen Naturdämmstoffe sollten daher aus Naturrohstoffen (z. B. natürliche Harze
26
, Kartoffelstärke
32
) bestehen.
26
Bei der Verarbeitung, Sanierung und Entsorgung von Mineralfaserdämmstoffen entstehen zudem Faserstäube.
30
Glas- und Steinmineralwollfasern werden als Substitute für die nach ChemVerbotsV verbotene As-
27 1.Holzabsatzfonds (Hrsg.): Natürlich Holz. Forst- und Holzwirtschaft in Deutschland. Bonn. 06/2006. S. 17 2. Deutsche Landwirtschafts-Gesellschaft e. V.: DLG-Zertifikat „Nachhaltige Landwirtschaft - zukunftsfähig“ -http://www.nachhaltige-landwirtschaft.info/ (o. J.)
28 Fachagentur für NawaRo (Hrsg.): Dämmstoffe. - http://www.naturdaemmstoffe.info/ (o. J.)
29 Bauhanf, Handel und Service: Mineralwolle oder Hanffaser. - http://www.bauhanf.de/downloads/pdf/ I_Vergleich_MiWo_Hanffaser.pdf (o. J.)
30 Martinetz, Dieter: Umwelt- und Alltagsgifte - Das Lexikon für Ihre Gesundheit. Leipzig: Urania. 1997. S. 103
31 Randow, Friedrich, F., E.; Duty, Oliver: Umwelt und Gesundheit. Rostock: Universität. 2005.
32 Fachagentur NawaRo e. V. - FNR: NawaRo - Vielfalt aus 1001 Projektidee. Acht Jahre Fortschrittsförderung für Produkte aus der Natur. Gülzow. 2001. S. 17
Quote paper:
Gundula Klämt, 2009, Biomassenutzung zwischen Klimaschutz und Nachhaltigkeit, Munich, GRIN Publishing GmbH
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