Pläne zur Umrüstung von Kohlekraftwerke auf Holz in Deutschland: Auswirkungen auf Wald und Klima

Von Almuth Ernsting, Biofuelwatch, August 2021

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Petition gegen das Verbrennen von Holz aus Bäumen und Büschen in Großkraftwerken in Deutschland

Zusammenfassung:

Im Rahmen des – viel zu langsamen- Kohleausstieges suchen Kraftwerksbetreiber nach Möglichkeiten, vor allem die neueren Kohlekraftwerke mit anderen Brennstoffen weiterzubetreiben, statt ihre Investitionen abschreiben zu müssen.

In den meisten Fällen wollen sie Kohle durch Erdgas ersetzen, was sich mit Klimaschutzzielen keineswegs vereinbaren lässt. Doch bei zumindest sieben Kohlekraftwerken wird eine Umrüstung auf Holz erwägt. Anders als Erdgas können Holzpellets ohne einen teuren Ersatz von Brennkesseln in Kohlekraftwerken genutzt werden.

Ob oder in welchem Ausmaß diese Pläne verwirklicht werden, hängt von zukünftigen Entscheidungen der neuen Bundesregierung über neue Biomassesubventionen ab.

Wenn die Umrüstung von Kohlekraftwerken in die Tat umgesetzt werden würde, würde dies die globale Nachfrage nach Holzpellets erhöhen und die Wälder, zum Beispiel in im Südosten der USA, unter noch größeren Druck setzen. Bekannt ist, dass EnBW und Onyx mit dem größten Pelletproduzenten der USA, Enviva, im Gespräch sind. Enviva bezieht sein Holz routinemäßig aus ausgewachsenem Rundholz von kahlgeschlagenen, biodiversen Laubwäldern. Die Klimaauswirkungen wären nicht weniger schlimm als die einer fortgesetzten Kohleverbrennung. Ein Umstieg auf die Verbrennung von Biomasse würde von der dringenden Notwendigkeit ablenken, diese und andere Kohlekraftwerke schnell zu schließen und in saubere und kohlenstoffarme Wind- und Solarenergie zu investieren.

Hintergrund: Biomasse und der deutsche Kohleausstieg

Das deutsche Kohleausstiegsgesetz 2020 fordert zwischen 2022 und 2038 einen schrittweisen Ausstieg aus der Verstromung in 130 Kohlekraftwerken in Deutschland. [1]

Eine Umfrage der Deutschen Umwelthilfe (DUH) unter Betreibenden von Steinkohlekraftwerken ergab, dass der Großteil von ihnen plant, Kohle durch fossiles Gas zu ersetzen,[2] was ebenfalls nicht mit einer Begrenzung der Erderwärmung auf 1,5 oder gar 2 Grad vereinbar wäre. Einige Energieunternehmen, insbesondere Onyx, STEAG und EnBW, wollen jedoch einzelne ihrer Kohleblöcke auf die Verbrennung von Biomasse umstellen. Ähnliche Überlegungen gibt es bei Vattenfall und bei Wärme Hamburg.

Abbildung 1: EnBW Kohlekraftwerk, Rostock, Foto: Rae Boe, Wikipedia

Selbst wenn alle der von verschiedenen Energieversorgern erwogenen Anträge zur Umrüstung von Kohle auf Biomasse umgesetzt würden, würde Biomasse immer noch nur einen sehr kleinen Bruchteil der derzeitigen Kohlekraftkapazität von 40 Gigawatt in Deutschland ersetzen. Die Erfahrungen aus anderen Ländern zeigen jedoch, dass selbst bei einem geringen Anteil der Ersatz von Kohle durch Holz unverhältnismäßige Auswirkungen auf Wälder und Landnutzung hat.

Das bislang weltweit größte Projekt zur Umrüstung von Kohle auf Biomasse ist das Kraftwerk Drax in Großbritannien mit einer Biomassekapazität von 2 Gigawatt. Drax, das alle seine Holzpellets importiert, verbrennt das Äquivalent von fast dem 1,3-fachen der gesamten jährlichen Holzproduktion Großbritanniens, deckt damit aber weniger als 1 Prozent des britischen Endenergiebedarfs.[3] Wind- und Solarenergie, gefolgt von Energieeffizienz, spielten die größte Rolle des nahezu abgeschlossenen Kohleausstiegs in Großbritannien.[4]

Die Umrüstung von Kohle auf Biomasse ist teuer und ist angewiesen auf hohe direkte oder indirekte Subventionen: Drax erhält beispielsweise 2,65 Mio. € an direkten und weitere 822.000 € an indirekten Subventionen pro Tag.[5]

Deutschlands Kohleausstiegsgesetz verpflichtet die Bundesregierung dazu, Subventionen für solche Biomasseumrüstungen zu prüfen. EnBW, Onyx und der weltweit größte Produzent von Holzpellets, das US-Unternehmen Enviva, haben bereits ein Gutachten für Subventionen nach dem Vorbild von Drax in Großbritannien veröffentlicht.[6]

Abbildung 2: Kahlschlag in North Carolina aus dem Enviva 2019 Holz bezog, Foto: Dogwood Alliance

Auswirkungen von Envivas Holzpellets auf die Wälder und die Tierwelt:

Die Firma Enviva, die Holzpellets an umgerüstete deutsche Kohlekraftwerke liefern möchte, ist der weltweit größte Hersteller von Holzpellets. Envivas neun Anlagen befinden sich im Südosten der USA, vier davon in North Carolina.

Untersuchungen von US-amerikanischen Umweltschutzorganisationen und unabhängigen Journalist*innen[7] zeigen, dass das in Enviva-Pelletanlagen verwendete Holz routinemäßig aus kahlgeschlagenen alten Laubwäldern einer Region stammt, die als globaler Biodiversitäts-Hotspot der nordamerikanischen Küstenebene bezeichnet wird.[8] Sie dokumentieren auch wie große Mengen an großen Bäumen und anderen Hölzern mit großem Durchmesser – Biomasse-Rohstoffe, die besonders kohlenstoffreich sind – so in die Lieferkette der Biomasseindustrie gelangen.

Im Jahr 2016 berechnete eine begutachtete Studie die voraussichtliche, zukünftige Holzbeschaffung für die Bioenergie (einschließlich Pellets für den Export) aus dem Süden der USA. Sie kam zu folgendem Schluss: “Unsere Ergebnisse zeigen die komplexen landschaftlichen Auswirkungen alternativer Bioenergieszenarien [und] heben hervor, dass die Regionen, die am ehesten von der Bioenergieproduktion betroffen sein werden, auch für die Biodiversität entscheidend sind“.[9] Selbst wenn die als “Waldgebiet” klassifizierte Fläche im Zusammenhang mit der erhöhten Nachfrage an Biomasse zunehmen würde, würde der “verbleibende Wald hauptsächlich aus intensiver bewirtschafteten Wäldern und weniger aus Hartholz- und Laubkiefern-Habitaten bestehen, die für die Biodiversität wichtig sind“, d.h. es gäbe mehr Nadelholzplantagen und weniger biodiverse Wälder.

Wären die Umrüstungen angemessen, wenn die Pellets von anderswo bezogen würden?

Abbildung 3: Haselhuhn, Foto: Tatiana Bulyonkova, Flickr

Innerhalb Europas werden die meisten Holzpellets aus den baltischen Staaten importiert. Ein Bericht des Estonian Fund for Nature und der Latvian Ornithological Society aus dem Jahr 2020 [10] zeigt die Auswirkungen der wachsenden Pelletindustrie auf Wälder, Waldkohlenstoff und Waldvögel. Er weist nach, dass in Lettland und Estland der Holzeinschlag in den letzten Jahren stark zugenommen hat und der Kahlschlag die dominierende Abholzungsmethode ist. Die große Mehrheit der Wälder in der Region ist naturnah, d.h. sie wurden in ihrer Geschichte bereits einmal abgeholzt oder bewirtschaftet, beheimaten aber einen Mix aus einheimischen Arten und bleiben wichtig für die Flora und Fauna. Estlands Waldvögel gehen mit einer Rate von etwa 50.000 Brutpaaren pro Jahr zurück.[11] In Lettland ging das Vorkommen des Haselhuhns von 2005 bis 2018 um 79 Prozent und das des Schwarzstorches von 1989 bis 2018 um 60 Prozent zurück.[12]

In beiden Ländern wird in Natura 2000 und anderen geschützten Gebieten abgeholzt.[13] Im Februar 2021 warnte die Europäische Kommission Estland vor einem Verfahren wegen Missachtung von EU Naturschutzdirektiven.[14]

In der gesamten EU steigen die Abholzungsraten seit 2015 massiv an, wobei Wissenschaftler*innen des Joint Research Center (kurz JRC), die Forschungsinstitution der Europäischen Kommission, in einer begutachteten Studie [15] auf einen klaren Zusammenhang mit der wachsenden Nachfrage nach Energie aus Waldbiomasse hinweist.

Schlecht für das Klima

Im Gegensatz zu Wind- und Solarenergie entsteht Energie aus Biomasse durch die Verbrennung von Kohlenstoff. Tatsächlich sind die Schornsteinemissionen bei der Verbrennung von Holz pro Energieeinheit mindestens so hoch wie bei der Verbrennung von Kohle, vielleicht sogar höher. Dieses freigesetzte CO₂ wurde von Bäumen über einen Zeitraum von vielen Jahrzehnten gebunden, was bedeutet, dass es auch im optimistischsten Szenario Jahrzehnte dauern würde, bis das CO₂von neuen Bäumen wieder aufgenommen würde. Wenn Waldökosysteme durch Baumplantagen ersetzt werden, geht viel Kohlenstoff für immer an die Atmosphäre verloren. Die Abholzung von Wäldern setzt zusätzlichen Kohlenstoff aus den Böden frei, der wiederum über einen langen Zeitraum nicht wiederhergestellt würde, wenn überhaupt. Außerdem binden ausgewachsene Wälder immer weiter Kohlenstoff, so dass bei ihrer Abholzung und Verbrennung Kohlenstoff von Jahrzehnten in der Atmosphäre verbliebe. Wenn wir es schaffen wollen, die globale Erwärmung auf 1,5 oder sogar 2 Grad zu begrenzen, können wir es uns nicht leisten, Kohle zu verbrennen, genauso wenig wie wir unzählige Bäume zum Verfeuern fällen dürfen.

Abbildung 4: Typischer Kahlschlag in Estland, Foto: Martin Luiga

Darüber hinaus spielen Wälder auch eine wichtige Rolle bei der Regulierung des Wasserkreislaufs und dem Schutz der urbanen Welt und der Landwirtschaft vor Dürren und Überschwemmungen. Anfang 2021 warnten 500 Wissenschaftler*innen die führenden Politiker*innen der Welt in einem Offenen Brief an die Europäische Union: “Wie zahlreiche Studien gezeigt haben, wird das Verbrennen von Holz die Erwärmung über Jahrzehnte bis Jahrhunderte verstärken. Das gilt selbst auch dann, wenn das Holz Kohle, Öl oder Erdgas ersetzt.”[16] Ähnliche Warnungen wurden vom Beirat der Europäischen Akademien der Wissenschaften ausgesprochen.

Welche Energieversorger erwägen welche Kohlekraftwerken auf Holz umzurüsten?

EnBW:

EnBW ist Mitgründer des Forum Nachhaltige Holzenergie (FNH), welches im März 2021 geschaffen wurde, um eine Expansion der Holzenergie in Deutschland voranzutreiben. Das FNH setzt sich für großzügige Subventionen für die Umrüstung von Kohlekraftwerken auf Biomasse ein.[17] Zudem hat EnBW gemeinsam mit Onyx und US Pellethersteller Enviva ein Gutachten in Auftrag gegeben, in dem dargelegt wird, welche Subventionen für eine Umrüstung von Kraftwerken mit Betrieb von 3.500 Jahresstunden benötigt würde.[18]

Aktivist*innen mehrerer Umweltschutzorganisationen wurden von EnBW darüber informiert, dass das Unternehmen erwäge, in seinen beiden Kohlekraftwerken Rostock und Altbach-Deizisau, Kohle durch Biomasse zu ersetzen, und dass sie mit dem US-amerikanischen Holzpelletproduzenten Enviva Gespräche über die Beschaffung von Holzpellets führten. Allerdings gibt es derzeit Zweifel daran, ob es sich bei dem zweiten Kraftwerk (neben Rostock) um Altbach-Deizisau oder möglicherweise um das Rheinhafen-Dampfkraftwerk Karlsruhe oder stattdessen das Kraftwerk Lippendorf handelt.

Ebenso wenig ist bekannt, auf welcher Kapazität EnBW die Kraftwerke in Zukunft mit Biomasse betreiben will.

Bei voller Auslastung [19] würde das Kraftwerk in Rostock etwa 1,92 Millionen Tonnen Pellets benötigen und das Kraftwerk in Altbach-Deizisau etwa 1,6 Millionen Tonnen. Wenn es sich bei den Plänen um das RDK8 oder das Kraftwerk Lippendorf handelt, dann wäre der Bedarf nach Holzpellets noch wesentlich größer, nämlich 3,2 – 3,4 (Karlsruhe) oder 3,6 – 3,8 Millionen Tonnen. Bei 3.500 Jahresstunden während das dementsprechen weniger. Für eine Tonne Pellets werden etwa zwei Tonnen grünes (d.h. frisch geschlagenes) Holz benötigt. Bei 3.500 Jahresstunden während das dementsprechend weniger.

Onyx Power:

Onyx Power, ein Tochterunternehmen der US amerikanischen privaten Kapitalgesellschaft Riverstone Holdings LLC, will seine Steinkohlekraftwerke in Wilhelmshaven und in Bremen Farge auf Holz umrüsten.[20] Ebenso wie EnBW ist Onyx Mitgründer des Forum Nachhaltige Holzenergie und hat die Studie über den Bedarf an Subventionen bei derartigen Umrüstungen mit in Auftrag gegeben. Riverstone Holdings, die Besitzer von Onyx, sind einer der Haupaktionäre bei Enviva, deshalb gibt es hohe Chancen, dass Enviva zukünftiger Pelletlieferant für ein umgerüstetes Kraftwerk in Wilhelmshaven werden würde.

Wenn die Anlage in Wilhelmshaven umgerüstet würde, würde sie jährlich bei voller Auslastung etwa 2,9 Millionen Tonnen Holzpellets verbrauchen, und bei 3.500 Jahresstunden 1,27 Millionen Tonnen, ausschließlich zur Stromerzeugung.

Das Kraftwerk in Bremen Farge hingegen soll auf Altholz der Klassen II und III umgerüstet werden.[21] Wenn das Kraftwerk auf voller Last, also 8.000 Jahresstunden mit Altholz betrieben würde, benötigte Onyx etwa 1,3 Millionen Tonnen solchen Holzes. Allerdings wurde noch nirgendwo demonstriert, dass Altholz in einer Anlage wie dem Kraftwerk Farge, das auf einem Staubfeuerungsverfahren beruht, überhaupt verbrannt werden kann. Drax Plc. hatte vor Beginn der Umrüstung ihres Kraftwerkes in England bei Testfeuerungen herausgefunden, dass sie nur chemisch unbehandeltes Holz von hoher Qualität (unter anderem mit nur geringem Rindenanteil) benutzen können um Schäden am Kessel zu verhindern.[22]

STEAG AG:

Im August 2021 gab STEAG bekannt, dass sie die Umrüstung von Walsum 10 auf Holzpellets prüfen.[23] Wie bei den anderen Kraftwerken ist nicht bekannt, um welche Stundenzahl pro Jahr es sich handeln würde. Eine Entscheidung dazu wird womöglich von der Höhe zukünftiger Subventionen abhängen. Bei voller Auslastung, d.h. 8.000 Jahresstunden auf voller Last, würde das Kraftwerke etwa 2,81 Millionen Tonnen Holzpellets verbrennen, bei geringerer Auslastung wäre das natürlich weniger Holz.

Bislang ist nicht bekannt, mit welchen Pelletherstellern STEAG im Gespräch ist, aber selbst wenn es um nur 4.000 Jahresstunden Betrieb geht, wären Pelletimporte vermutlich unvermeidlich.

Vattenfall AB:

Vattenfall AB, die sich zu 100% im schwedischen Staatsbesitz befindet, betreibt derzeit zehn Holzkraftwerke, neun davon in Schweden. Das zehnte ist das Heizkraftwerk Märkisches Viertel in Berlin, wo 2020 58.000 Tonnen Holzhackschnitzel verbrannt wurden. Zudem verbrennt Vattenfall etwa 30.000 Tonnen Holz jährlich im Kohlekraftwerk Moabit.

Außerdem plant das Unternehmen ein großes Biomasseheizkraftwerk in Diemen, in der Nähe von Amsterdam, gegen das es bereits Widerstand vor Ort und ein Gerichtsverfahren gibt.[24]

Laut eigner Angaben plant Vattenfall 2026 einen neuen Biomassekassel im Kraftwerk Moabit und 2027 eine neue Biomasseanlage im HKW Klingenberg in Betrieb zu nehmen. Insgesamt will Vattenfall das Verbrennen von Holz in Berlin von 88.000 auf 450.000 Tonnen pro Jahr steigern.[25]

Vattenfall hat keine Informationen darüber veröffentlicht, woher sie das Holz für eine solche Expansion beziehen wollen.

Figure 5: Typischer Kahlschlag in Schweden, Foto: Marcus Westberg

Bekannt ist hingegen, was Vattenfall unter dem Begriff „nachhaltige Holzbiomasse aus Wäldern“ versteht: Seit 1990 war das Unternehmen an der Entwicklung dieses Konzeptes in Schweden beteiligt,[26] welches eng mit dem schwedischen Forstwirtschaftsmodell verknüpft ist. Dieses Modell ist durch den großflächigen Kahlschlag von Naturwäldern geprägt, die durch Baumplantagen ersetzt werden, die intensiv bewirtschaftet werden. Schwedische Umweltverbände und Wissenschaftler*innen sowie Organisationen der Sami protestieren seit Jahren gegen die Zerstörung von Lebensräumen, den Verlust der Biodiversität, und im Norden des Landes die schweren Auswirkungen der Forstwirtschaft auf die Lebensgrundlagen der indigenen Sami.[27]

Wärme Hamburg:

Im April 2019 einigten sich die Gesellschaft für Internationale Zusammenarbeit (GIZ), das Institut für angewandtes Stoffstrommanagement an der Universität Trier (IfaS) und ein Ministerium der namibischen Regierung auf ein Dossier mit dem Titel „Transkontinentale Biomassepartnerschaft Namibia – Hamburg“.[28] Das Dossier beinhaltet Pläne, zwei Hamburger Kohlekraftwerke, Wedel und Tiefstack, zur Fernwärmeerzeugung auf namibisches Buschholz umzurüsten.

Im Mai 2020 unterzeichneten die Hamburger Umweltbehörde (BUE, seitdem zu BUKEA umbenannt), Wärme Hamburg und IfAS ein Memorandum of Understanding für eine Klimapartnerschaft mit Namibia. Dabei sollte das Potential für „nachhaltige“ Verwertung von Buschholz aus Namibia als Ersatz von Kohle in Hamburg geprüft werden.[29] Dabei handelt es sich vor allem um eine mögliche Umrüstung des Kraftwerkes Tiefstack.[30] Pläne, in Wedel Holz zu verbrennen, sind nicht bekannt. Laut Schätzungen des Hamburger Energietisches würden bis zu 400,000 Tonnen Holz in Tiefstack benötigt werden.[31] Die Pläne stießen auf breite Opposition, vor allem von Umwelt- und Entwicklungsverbänden.[32] Im Mai 2021 stellte die Hamburger Umweltbehörde die Untersuchungen zum Projekt vorläufig ein und forderte das Bundesministerium für Wirtschaftliche Zusammenarbeit und Entwicklung (BMZ) auf, das Projekt zu beurteilen und eine Empfehlung abzugeben.[33] Doch das BMZ war von Anfang an an der Entwicklung der Pläne beteiligt und ist deshalb nicht neutral.[34] Ob das Projekt weiter verfolgt werden wird, bleibt ungewiss. Die Frage, was in Zukunft mit dem Kraftwerk Tiefstack geschehen soll ist weiterhin offen. Auch wenn die Pläne, namibisches Buschholz dort zu verbrennen gekippt werden, kann der Import von Holzpellets aus anderen Regionen nicht ausgeschlossen werden.

Fotos unter dem Titel:

1) Überfluteter Laubwald in North Carolina, Kristie Gianopulos

2) Kahlschlag in North Narolina, US mit Lieferungen an Enviva, Foto: Dogwood Alliance

3) Onyx Kraftwerk in Wilhelmshaven, Foto: Martina Nolte