Ökobilanz – Hackschnitzel in der Pole Position?

Wir werden regelmäßig gefragt ob Hackschnitzel tatsächlich eine gute Ökobilanz (Umweltbilanz) aufweisen und wie diese im Vergleich zu fossilen Brennstoffen abschneidet. Deshalb wollen wir dieser Frage nachgehen und versuchen zu erläutern welchen Einfluss die einzelnen Energieträger auf die Umwelt haben. Im „Hackschnitzel – Ein Alleskönner?“ – Beitrag sind wir der Ökobilanz für Hackschnitzel schon nachgegangen. Wir wollen in diesem Beitrag aber die Unterschiede zu anderen Brennstoffen herausarbeiten und euch einen guten Überblick über unterschiedliche Ökobilanzen geben. Beginnen werden wir mit der Energiebilanz bevor wir die unterschiedlichen Ökobilanzen im Detail betrachten.

Energiebilanz in Österreich

In einem ersten Schritt eruieren wir welchen Energiebedarf Österreich aufweist. Dadurch wollen wir euch später im Ökobilanzvergleich zeigen, welche Auswirkungen die Ökobilanzen einzelner Brennstoffe haben. Laut Statistik Austria weist Österreich im Jahr 2018 einen Bruttoinlandsverbrauch von 1.423 PJ auf. Dieser setzt sich aus 1.327 PJ Auslandsimporte, 502 PJ inländischer Erzeugung, 412 PJ Export und 7 PJ Lager zusammen. Die nachfolgende Grafik zeigt die Entwicklung seit 1970.

Seit 1970 ist der Bruttoinlandsverbrauch von knapp 800 PJ auf rund 1420 PJ angestiegen und man kann sehen, dass er bis 2005 auf knapp 1440 PJ anstieg. Seitdem gibt es zwar jährlich Schwankungen, aber der Verbrauch bleibt nahezu gleich. Zur Überraschung ist der Bruttoinlandsverbrauch von 2005 bis 2018 sogar um 15 PJ gesunken.

Die Exporte ins Ausland sind seit 1970 von 30 PJ auf 410 PJ angewachsen, während die inländische Erzeugung von Rohenergie nur insignifikant gewachsen ist. Die Importe aus dem Ausland haben sich hingegen nahezu verdreifacht.

Der Energiefluss in Österreich

Den Energiefluss haben wir schon im Beitrag „Welche Energiequellen stehen uns zur Verfügung?“ bearbeitet. Die dort abgebildete Grafik aus dem Jahr 2016 zeigt sehr gut, dass der Endenergieverbrauch in Österreich zu 44% aus Wärme, zu 20% Strom und 36% Treibstoff besteht. Treibstoff in Form von Erdöl wird zu 88% importiert, wohingegen Strom zu 70% aus erneuerbaren Energien gewonnen und großteils in Österreich produziert wird. Wärme wird zu 33% aus erneuerbaren Energien erzeugt, die zu einem großen Teil in Österreich produziert wird. Mit Hilfe von Erdgas produziert man 35% der Wärme.

Um zu sehen wie sich der Bruttoinlandsverbrauch zusammensetzt, zeigen wir auch noch ein paar Grafiken hinsichtlich

• Energiebilanz erneuerbarer Energieträger (Quelle: Statistik Austria)
• Erdölbilanz (Quelle: Statistik Austria)
• Gasbilanz (Quelle: Statistik Austria)
• Kohlebilanz (Quelle: Statistik Austria)

 

Ökobilanz erneuerbarer und fossiler Energieträger

Hinter dem Begriff Ökobilanz steckt ein gesamtheitlicher Überblick des gesamten Lebensweges eines Energieträgers. Daher wird die Rohstoffgewinnung bis hin zur Entsorgung oder Kreislaufrückführung betrachtet. Wir werden nicht den gesamten Energiefluss betrachten, sondern beschränken uns auf den Bereich der Wärme, da dieser mit 44% den größten Verbrauch hat.

Erneuerbare Energien

Den wichtigsten Beitrag zur Wärmebereitstellung liefert die Biomasse (56%), gefolgt von der Geothermie/Wärmepumpe (2,5%)  und Solarthermie (2%). Aus dem Spektrum der Biomasse stellt Holz den größten Anteil mit 44% dar. Die Erzeugung von Wärme mittels Wärmepumpen und Solarthermie ist leider nahezu vernachlässigbar. Hingegen sind die Wasserkraft, Windenergie und Photovoltaik hauptverantwortlich für die Stromerzeugung in Österreich.

Wärmegewinnung aus Holz

Die Hälfte der österreichischen Landesfläche besteht aus Wald, welcher rund 3,6 Milliarden Tonnen CO₂ bindet. Eine sehr abstrakte Zahl, aber das ist 40 Mal so viel wie Österreich jährlich ausstoßt. Aus dem Wald geerntetes Holz ist sehr vielseitig einsetzbar. Nicht alles wird umgehend als Brennstoff eingesetzt und somit wieder als CO₂ der Luft beigeführt. Einiges wird als Baustoff verwendet oder findet Einsatz bei Konstruktionen. Dieses CO₂ wird also länger gebunden und der Luft erst danach während der Verrottung oder Verbrennung zugeführt.

Warum eine Holzheizung in der Ökobilanz so gut abschneidet ist leicht erklärt. Ein Baum entzieht der Luft bis er stirbt oder gefällt wird aktiv CO₂. Die selbe Menge an CO₂ wird an die Luft abgegeben, egal ob das Holz danach verbrannt wird oder im Wald verrottet. Somit ist es klimaneutral wie man so schön sagt. Das Baumfällen, Rücken und der Transport tragen hier nur minimal negativ bei, weswegen die Holzheizung nur 23 g CO₂-Äquivalent pro kWh aufweist.

Inwiefern unterscheiden sich Hackschnitzel zur Wärmeerzeugung aus Holz?

Für Hackschnitzel gilt genau das gleiche Prinzip wie für Holz, mit der einzigen Ausnahme, dass CO₂ beim Hacken – also der Hackschnitzelerzeugung – ausgestoßen wird. Deshalb ist der CO₂-Ausstoß minimal erhöht. Ebenso ist es wichtig, dass man das Hackgut mit guter Qualität, also einem Wassergehalt von rund 20-30%, verbrennt. Prof. Dr. Bernhard Zimmer von der Fachhochschule Salzburg hat diesbezüglich das Treibhauspotenzial (GWP₁₀₀) berechnet. Wir haben diese Thematik schon in unserem Beitrag „Hackschnitzel – Ein Alleskönner?“ aufgearbeitet. Der Unterschied zur oben dargestellten Grafik ist, dass man eine Gutschrift mit einberechnet, weil man stattdessen kein Heizöl oder Erdgas verwendet.

Nah- bzw. Fernwärme um so viel höherer Ausstoß?

Das ist tatsächlich etwas überraschend, aber wenn man etwas genauer hinschaut bemerkt man einige Faktoren die dazu beitragen. Zum einen wird hier generell von Biomasse gesprochen und nicht spezifisch und bloß von Hackgut als Brennstoff. Wäre das so, würde die Ökobilanz etwas besser ausfallen. Zum anderen, sind die Transportwege weiter was sich negativ auf die Bilanz auswirkt. Ein weiterer Faktor ist, dass die Hackschnitzelqualität oftmals zu wünschen übrig lässt. Soll bedeuten, dass der Wassergehalt, der Grünanteil oder die Verunreinigung zu hoch sind. Wenn man jedoch die Größe dieser Anlagen betrachtet, sind diese Biomasseheizkraftwerke hervorragende Alternativen.

Solarthermie

Die Solarthermie weist wenig überraschend eine sehr gute Ökobilanz auf. Während des Prozesses der Wärmegewinnung wird kein CO₂ produziert und auch die Rohstoffe sind, zumindest momentan noch, unbegrenzt verfügbar. CO₂-Emissionen fallen zu einem Viertel auf die Kollektorherstellung, zur Hälfte auf die den dazugehörigen Wasserspeicher und die Verrohrung sowie zu einem Viertel auf den Strombedarf der Umwälzpumpen und Regelung. Für die Entsorgungsphase fallen keine CO₂-Emissionen an, im Gegenteil, man bekommt eher eine Gutschrift, weil Kupfer, Aluminium und Glas gut recyclebar sind.

Zudem spielen aber auch noch der Transport und der verwendetet Strom für Pumpen und Regelung eine Rolle. Erzeugnisse aus China haben eine schlechtere Ökobilanz als Erzeugnisse aus Österreich, weil der Transportweg ein höherer ist. In Verbindung mit einer Photovoltaikanlage könnte man den Strom selbst produzieren und die Umweltbilanz somit nochmals aufpeppen.

Wärmepumpen

Vor unserer Recherche hätten wir Wärmepumpen eine besser Umweltbilanz zugetraut, aber es gibt einige gewichtige Faktoren warum es mehr CO₂-Emissionen als bei Holz und der Solarthermie gibt. Zum einen wird Strom benötigt und zwar viel mehr als bei der Solarthermie. Wenn dieser Strom nicht erneuerbar ist, schlägt er sich stark auf die Ökobilanz aus. Zum anderen wird der Strom nur im Winter benötigt, weshalb auch die Verbindung mit einer Photovoltaikanlage nur bedingt Sinn macht. Eine Photovoltaikanlage liefert im Winter weniger Strom als im Sommer.

Bei der Anschaffung einer Wärmepumpe ist auf jeden Fall darauf zu achten wie viel Strom sie langfristig benötigt, um auch finanziell eine gute Entscheidung zu treffen. Auf die Umweltbilanz hin betrachtet, macht eine Wärmepumpe nur Sinn, wenn sie mit nachhaltig produziertem Strom betrieben wird, wie beispielsweise aus Wind, reiner Wasserkraft oder Solarzellen.

Es wurde hier allerdings nicht berücksichtigt, dass eine Erd- oder Grundwasserwärmepumpe viel weniger CO₂ ausstoßen als eine Luftwärmepumpe. Im Winter ist eine Luftwärmepumpe vergleichbar mit einer Stromheizung, weil der Wirkungsgrad extrem gering ist. Erd- und Grundwasserwärmepumpen weisen eine positivere Ökobilanz auf.

Fossile Energieträger

Fossile Energieträger weisen eine deutlich schlechtere Ökobilanz als erneuerbare Energien auf. Nachfolgend wird beschrieben worauf das zurückzuführen ist.

Strom

Der Strommix in Österreich wurde im Jahr 2019 zu rund 75% des Stroms aus erneuerbaren Energien bezogen. Wasserkraft ist hier der mit Abstand wichtigste Energieträger. Deswegen kann man den Energieträger Strom auch teilweise in den Abschnitt der erneuerbaren Energieträger einbeziehen. Zudem halten sich Importe mit 14% verhältnismäßig in Grenzen. Die nachfolgende Grafik zeigt die Unterschiede zwischen Österreich, Europa und Deutschland. Österreich hat hier eine sehr gute Stellung und nimmt auch durchaus eine Vorreiterrolle ein.

Eine direkte Einspeisung ohne indirekte Emissionen und Netzverluste, kommt der Ökobilanz einer Wärmepumpe schon sehr nahe. Aufgrund der Erzeugung durch Kohlekraftwerke in Deutschland, ist der Ausstoß an CO₂ um eine Vielfaches höher als in Österreich.

Heizöl, Erdgas und Fernwärme aus fossilen Energieträgern

Drei Viertel des weltweiten Energieverbrauchs werden aus Kohle, Gas und Öl bereitgestellt. Diese Brennmaterialen haben der Luft über Millionen von Jahren hinweg CO₂ entzogen, aber innerhalb von wenigen Jahrzehnten befördern die Menschen dieses CO₂ wieder in die Luft. Deshalb kommt auch eine sehr schlechte Ökobilanz zu Stande. Öl, Gas oder Kohle kann sich in dieser kurzfristigen Zeit nicht mehr bilden und somit auch kein CO₂ aus der Luft entziehen. Im Vergleich zu erneuerbaren Energien ist das ein großer Unterschied, weil beispielsweise Holz in wenigen Jahrzehnten CO₂ speichert und es danach wieder an die Erdatmosphäre zurückführt. Der Zyklus ist um ein Vielfaches kürzer als bei fossilen Brennstoffen.

Fazit: Die Ökobilanz von Hackschnitzel / Holz befindet sich in der Pole Position

Die Grafiken zeigen sehr gut, dass die Energiebilanz in Österreich seit 2005 bis 2018 nahezu stagniert. Von 1.423 PJ Energie importiert Österreich rund 600 PJ Öl und 500 PJ Gas, was rund drei Viertel des Energiehaushalts ausmacht. Zum einen zeigt es, dass wir stark abhängig sind und zum anderen, dass wir sehr hohe CO₂-Emissionswerte aufweisen. Hier ist es sinnvoll vermehrt in erneuerbare Energien zu investieren, um einerseits Importe zu senken und andererseits die österreichische Wirtschaft zu fördern. Herunter gebrochen auf die Wärmeerzeugung ist Österreich aufgrund der biogenen Rohstofferzeugung, auf einem sehr guten Weg um den Anteil an erneuerbaren Energien auszubauen. Beim Treibstoff werden wohl noch länger Zeit an Erdöl aus dem Ausland gebunden sein.

Ein Vergleich zwischen Ökobilanzen von erneuerbaren und fossilen Energieträgern zeigt eindeutig, dass Holz, Solarthermie, Wärmepumpen sowie Nah-/Fernwärme sehr gut abschneiden. Auf der einen Seite sind sie nahezu klimaneutral und auf der anderen Seite ersetzen sie fossile Brennstoffe, was sich sehr positiv auf das Klima auswirkt. Holz und somit auch Hackschnitzel nehmen hier eine sehr wichtige Rolle in Österreich ein, weil sie quasi klimaneutral sind und nur CO₂-Emissionen beim Rücken, Hacken, Transport und dem Wirkungsgrad der Verbrennung anfallen. Mit einer Holzheizung kann man langfristig gesehen, finanziell ebenso wenig falsch machen wie klimatisch.

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