Zukunftsfähige Bioenergie und nachhaltige Landnutzung

In den letzten 10.000 Jahren hat die wachsende Weltbevölkerung
durch die Nutzung von Land für ihre
Bedürfnisse weite Teile der festen Erdoberfläche
grundlegend verändert. Zu den wichtigsten menschlichen
Landnutzungsaktivitäten zählen die Rodung
oder wirtschaftliche Nutzung von Wäldern, die Landwirtschaft
sowie die Expansion von Siedlungsräumen
(Foley et al., 2005). Allein die landwirtschaftlich
genutzten Flächen, bestehend aus Acker- und Weideland,
nehmen inzwischen etwa 40 % der Landfläche
ein (Foley et al., 2005). Bereits heute wird knapp
ein Viertel der potenziell zur Verfügung stehenden
Nettoprimärproduktion der Erde von der Menschheit
durch Ernte, Produktivitätsänderungen infolge
von Landnutzung sowie Brände beeinflusst (Haberl
et al., 2007).
Die menschliche Nutzung von Land steht damit
in direkter Konkurrenz zur natürlichen Landbedeckung,
die für die Erhaltung der biologische Vielfalt,
aber auch als Kohlenstoffspeicher im Klimasystem
eine wichtige Rolle spielt. Die zunehmende Nutzung
von Biomasse zur Energieerzeugung vergrößert den
Druck auf bislang ungenutzte Flächen und steht auf
bestehenden Ackerflächen in Konkurrenz zur Produktion
von Nahrungsmitteln für die wachsende
Weltbevölkerung (Kap. 5).
Vor diesem Hintergrund will der WBGU mit der
von ihm in Auftrag gegebenen und in diesem Kapitel
beschriebenen Modellierung (Beringer und Lucht,
2008) die Frage beantworten, wie groß das nachhaltige
globale Potenzial für Energie aus Energiepflanzen
bis Mitte des Jahrhunderts ist. Dazu soll die für
Bioenergie zur Verfügung stehende pflanzliche Primärproduktion
unter Berücksichtigung von Leitplanken
für Ernährung, Umweltschutz sowie Klima- und
Bodenschutz (Kap. 3) geographisch explizit ermittelt
werden. Dabei werden die Leitplanken aus Kapitel 3
mit Hilfe einfacher Szenarien in Ausschlussflächen
übersetzt, auf denen der Anbau von Energiepflanzen
im Sinne des WBGU nicht nachhaltig wäre.
Inwieweit dieses globale nachhaltige Potenzial
für die Nutzung von Bioenergie aus dem Anbau von
Energiepflanzen verwirklicht werden kann, hängt
maßgeblich von den wirtschaftlichen und gesellschaft-
Modellierung des globalen Potenzials
von Energiepflanzen
lichen Voraussetzungen der Regionen ab, in denen
den WBGU-Kriterien entsprechende Anbauflächen
zur Verfügung stehen. Daher stellt der WBGU seiner
Einschätzung des globalen Potenzials am Ende des
Kapitels eine detaillierte sozioökonomische Analyse
der entsprechenden Länder voran.
Bevor das Modell für die vom WBGU in Auftrag
gegebene Expertise und ihre Ergebnisse im Detail
beschrieben werden, soll ein Überblick über ähnliche
Abschätzungen des globalen Bioenergiepotenzials
aus der jüngeren Literatur gegeben werden.
6.1
Bisherige Abschätzungen zum Potenzial der
Bioenergie
6.1.1
Bioenergiepotenziale in der neueren Literatur
Bei der Berechnung des globalen Potenzials der Bioenergie
wird in der Literatur wie bei anderen Energieträgern
auch zwischen theoretischem, technischem,
ökonomischem und nachhaltigem Potenzial
unterschieden (Kasten 6.1-1).
In seinem Energiegutachten schätzt der WBGU
das globale nachhaltige Potenzial der Bioenergie auf
etwa 104 EJ pro Jahr (WBGU, 2003a), also etwa 20 %
des derzeitigen globalen Primärenergiebedarfs von
etwa 510 EJ pro Jahr (Kap. 4.1.1). Für das Jahr 2050
ergibt sich für den exemplarischen Energiepfad des
WBGU (2003a) nach der Wirkungsgradmethode ein
Beitrag der Bioenergie zum globalen Primärenergiebedarf
von etwa 10 %; für die Sub stitutionsmethode
aufgrund des hohen Anteils von Wind- und Solarenergie
ein etwas geringerer Beitrag von 7 % (Kasten
4.1-1). Die heutige Produktion von Bioenergie
beläuft sich im Jahr 2006 auf etwa 51 EJ, größtenteils
in Form von traditioneller Bioenergienutzung (Kap.
4.1.1). Die Abschätzung des WBGU berücksichtigt
für die einzelnen Kontinente die für Biomassenutzung
zur Verfügung stehenden Flächen, wobei Nutzflächen
zur Nahrungsmittelproduktion sowie Schutz-
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