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Einsatz der Bioenergie in Abhängigkeit von der Raum- und Siedlungsstruktur

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

AutorTill Jenssen
VerlagVieweg+Teubner (GWV)
Erscheinungsjahr2010
Seitenanzahl387 Seiten
ISBN9783834893857
FormatPDF
KopierschutzWasserzeichen/DRM
GerätePC/MAC/eReader/Tablet
Preis64,99 EUR
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.


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Leseprobe
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.
Inhaltsverzeichnis
Dank7
Inhaltsverzeichnis9
Abbildungsverzeichnis13
Tabellenverzeichnis17
Abkürzungsverzeichnis18
Einführung21
1 Bioenergie als interdisziplinäre Forschungsaufgabe23
1.1 Zielsetzung und Fragestellung26
1.2 Methodische Vorgehensweise und Aufbau der Arbeit27
2 Bioenergie im System der Energieversorgung31
2.1 Energie, erneuerbare Energie, Bioenergie31
2.2 Umweltpolitische Aspekte39
2.3 Struktur und Entwicklung des Energieverbrauchs41
2.4 Dezentrale Versorgungsinfrastruktur46
2.5 Entwicklungsperspektiven der Energieversorgung51
2.6 Energiewissenschaftliche Schlussfolgerungen58
3 Raumund Siedlungsstrukturen im Kontext technischer Versorgungssysteme60
3.1 Raumund Siedlungsstrukturen60
3.2 Entstehung von Raumund Siedlungsstrukturen63
3.3 Energie als treibende Kraft der Siedlungsentwicklung68
3.4 Versorgung von Siedlungen72
3.4.1 Soziale Stoffwechselprozesse72
3.4.2 Siedlungen und ihre Belastungsüberschüsse75
3.4.3 Versorgungsradien79
3.5 Raumwissenschaftliche Schlussfolgerungen83
4 Biomasse als ungleich verteilter Energieträger85
4.1 Methodische Vorgehensweise und Bestimmung des Potenzialbegriffs86
4.2 Biomassepotenzial in Baden-Württemberg90
4.2.1 Holzartige Biomasse91
4.2.2 Halmgutartige Biomasse96
4.2.3 Sonstige Biomasse102
4.2.4 Energieträger- und Energieerzeugungspotenzial104
4.3 Abhängigkeit der Biomasse von der Raumstruktur109
4.3.1 Raumtypisierung110
4.3.2 Raumstrukturelle Auswertung des Energieträgerpotenzials113
4.4 Konkurrierende Nutzungen zur Bioenergie118
4.5 Entwicklungsperspektiven des Biomassepotenzials126
4.6 Wechselwirkungen zwischen Raumstruktur und Biomasse133
5 Voraussetzungen für Bioenergietechnologien in verschiedenen Raumund Siedlungsstrukturen135
5.1 Methodische Vorgehensweise und Systemgrenzen136
5.2 Technische Analyse139
5.2.1 Versorgungsfälle141
5.2.2 Brennstoffbereitstellung150
5.2.3 Konversionstechnologien152
5.2.4 Wärmeverteilung159
5.3 Ökonomische Analyse163
5.3.1 Relevante Kostengruppen164
5.3.2 Tragfähigkeit der Bioenergie170
5.4 Ökologische Analyse179
5.4.1 Relevante Prozesse und Prozessketten182
5.4.2 Wirksamkeit der Bioenergie192
5.5 Ökonomisch-ökologische Bewertung201
6 Bioenergie als sozialer Prozess205
6.1 Methodische Vorgehensweise und Deutungskonzept207
6.2 Akzeptanz erneuerbarer Energien209
6.3 Analyse der Umsetzung von Bioenergieprojekten218
6.3.1 Fallbeispiel Ökologischer Modellstadtteil221
6.3.2 Fallbeispiel Bioenergiedorf225
6.3.3 Fallbeispiel Bürgergutachten229
6.3.4 Fallbeispiel Bürgerinitiative233
6.3.5 Fallbeispiel Genehmigungsverfahren237
6.4 Nicht-technische Hemmnisse242
6.4.1 Ökonomische Hemmnisse244
6.4.2 Personelle und institutionelle Hemmnisse245
6.4.3 Standortbedingte Hemmnisse246
6.4.4 Wohnsegmentbedingte Hemmnisse247
6.4.5 Informationelle Hemmnisse248
6.4.6 Nutzerbezogene Hemmnisse248
6.5 Zwischen individueller und kollektiver Rationalität250
6.5.1 Gefangendilemma250
6.5.2 Investitionsdilemma256
6.5.3 Eigner-Nutzer-Dilemma257
6.5.4 Zieldilemma259
6.5.5 NIMBY-Dilemma260
6.5.6 Dilemmata in Bestand und Neubau268
6.6 Erfahrungen aus den untersuchten Bioenergieprojekten: Lösungsansätze und Instrumente270
6.7 Konfliktfelder und Rahmenbedingungen280
7 Spannungsfeld Bioenergie284
7.1 Einsatzmöglichkeiten der Bioenergie285
7.2 Kommunale Steuerungsmöglichkeiten289
7.3 Zukünftige Aufgaben und und weitergehende Forschungsfelder292
Quellenverzeichnis297
Anhang356
Anhang 4-1a Flächennutzung 2003357
Anhang 4-1b Flächennutzung 2007358
Anhang 4-1c Flächennutzung 2020359
Anhang 5-1 Bewertungsmaßstab für die Wärmetechnologien360
Anhang 5-2 Vollbenutzungsstunden und Gleichzeitigkeitsfaktoren360
Anhang 5-3 Vor- und Nachlauf der Bereitstellungsketten361
Anhang 5-4 Abschreibungsdauern361
Anhang 5-5 Anlagenspezifischer Personalbedarf362
Anhang 5-6 Spezifische Kosten für Hausanschlussstationen362
Anhang 5-7 Kosten des konventionellen Referenzsystems363
Gaspreis inklusive Verteilkosten363
Leistungsspezifische Investitionskosten Brennwert-Kessel363
Anhang 6-1 Fragebogen „Scharnhauser Park“364
Anhang 6-2 Auflistung der Experteninterviews366
Anhang 6-3: Leitfaden Experteninterviews366
Anhang 6-4 Fragebogen „Bioprom“370
Endnoten374

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