Biomethan wird knapp: Neue Studie zeigt Konflikt zwischen Heizungsgesetz, Industrie und Kraftwerken

Freiburg/Berlin - Deutschlands Biomethanpotenzial aus biogenen Reststoffen reicht nach einer neuen Studie des Öko-Instituts und des Fraunhofer ISE nicht aus, um den für 2045 modellierten Methanbedarf zu decken. Die Ergebnisse verdeutlichen den Nutzungskonflikt zwischen Gebäudeheizung, Industrie und Energiewirtschaft.

Mit der Bio-Treppe im neuen Heizungsgesetz und der geplanten Grüngasquote setzt die Bundesregierung verstärkt auf klimafreundliche Brennstoffe für die Gebäudeheizung. Gleichzeitig benötigen Industrie und flexible Gaskraftwerke künftig erneuerbare Gase. Damit verschärft sich die Frage, wie die begrenzten Biomethanressourcen zwischen den konkurrierenden Verbrauchssektoren verteilt werden sollen.

Biomethan: 105 TWh Reststoffpotenzial treffen auf 187 TWh Methanbedarf
Deutschland verfügt nach Berechnungen von Öko-Institut und Fraunhofer ISE im Rahmen des Kopernikus-Forschungsprojekts Ariadne über ein technisches Biomethanpotenzial aus biogenen Reststoffen von rund 105 TWh pro Jahr. Dazu zählen unter anderem Gülle, Mist, Ernterückstände und Bioabfälle. Unter Berücksichtigung der bisherigen Nutzung dieser Reststoffe könnten zusätzlich rund 57 TWh Biomethan jährlich gewonnen werden. Das technische Potenzial beschreibt dabei eine rechnerische Obergrenze, nicht die tatsächlich verfügbare Produktionsmenge.

Für die Nachfrageseite greifen die Forschenden auf das Ariadne-Energiesystemszenario „Technologieoffen“ zurück. Das Szenario modelliert eine kostenoptimierte Entwicklung des deutschen Energiesystems bis zur Klimaneutralität im Jahr 2045, bei der unterschiedliche Technologien und Energieträger eingesetzt werden können. Der für 2045 berechnete jährliche Methanbedarf beträgt 187 TWh. Davon entfallen rund 81 TWh auf die Wärmeversorgung von Gebäuden, 64 TWh auf die Stromerzeugung einschließlich Kraft-Wärme-Kopplung und 39 TWh auf industrielle Anwendungen.

Die Reststoffpotenziale allein reichen zur Deckung dieser Nachfrage nicht aus. Im Szenario werden deshalb zusätzlich Anbaubiomasse, synthetisch erzeugtes Methan und Importe eingesetzt. Allein aus Anbaubiomasse stammen rund 65 TWh. Ob sich die errechneten Reststoffpotenziale vollständig erschließen lassen, hängt unter anderem von der Anlagengröße, den Transportentfernungen und der verfügbaren Infrastruktur ab.

Regionale Unterschiede und Gasnetzumbau erschweren Biomethanversorgung
Die zusätzlich mobilisierbaren Biomethanpotenziale sind regional sehr unterschiedlich verteilt. Während in Bayern jährlich rund 12,6 TWh aus bislang ungenutzten Reststoffen gewonnen werden könnten, sind es in Hessen lediglich 2,5 TWh und in Sachsen 2,3 TWh.

Keine der untersuchten Regionen kann ihren gesamten modellierten Methanbedarf 2045 allein aus regional verfügbaren Reststoffen decken. Zudem liegen hohe Erzeugungspotenziale nicht zwangsläufig dort, wo künftig besonders viel Methan benötigt wird.

Damit bleibt der überregionale Gastransport wichtig. Allerdings könnten die Umstellung bestehender Erdgasleitungen auf Wasserstoff und mögliche Stilllegungen die Transportkapazitäten langfristig einschränken. Bis 2032 erwarten die Forschenden noch keine wesentlichen Einschränkungen; die weitere Entwicklung ist offen.

Heizungsgesetz: Bio-Treppe und Grüngasquote verschärfen Nutzungskonflikt
Das neue Gebäudemodernisierungsgesetz erlaubt weiterhin den Einbau von Gasheizungen, knüpft deren Betrieb für bestimmte Neuanlagen jedoch an steigende Anteile klimafreundlicher Brennstoffe. Damit wird die Verfügbarkeit grüner Gase zu einer wichtigen Voraussetzung für die langfristige Nutzung dieser Heiztechnik.

Konkret schreibt die sogenannte Bio-Treppe für bestimmte neu eingebaute Gas- und Ölheizungen ab 2029 einen Mindestanteil klimafreundlicher Brennstoffe von 10 Prozent vor. Dieser steigt 2030 auf 15 Prozent, 2035 auf 30 Prozent und 2040 auf 60 Prozent. Zusätzlich ist ab 2028 eine allgemeine Grüngasquote für Brennstoffanbieter vorgesehen, deren konkrete Ausgestaltung noch gesondert geregelt werden soll.

Welche Größenordnung die Nachfrage nach grünen Gasen durch die gesetzlichen Vorgaben erreichen könnte, zeigt die Studie von Öko-Institut und Fraunhofer ISE. Für die untersuchten, von den gesetzlichen Quoten betroffenen Gasheizungen steigt der modellierte Bedarf an grünen Gasen bis 2040 auf über 25 TWh jährlich und erreicht 2045 rund 35 TWh jährlich.

Die Ariadne-Forschenden empfehlen deshalb, im Gebäudesektor energieeffizienten Lösungen wie Wärmepumpen Vorrang einzuräumen und Biomethan gezielt für schwer elektrifizierbare Industrieprozesse sowie flexible Gaskraftwerke einzusetzen. Für die weitere Ausgestaltung der Grüngasquote wird damit entscheidend, ob die gesetzlichen Anforderungen an klimafreundliche Brennstoffe mit den tatsächlich erschließbaren Biomethanpotenzialen und dem Bedarf anderer Sektoren vereinbar sind.

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