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LXP für eine Wende in der nachhaltigen Energie­versorgung


LXP Group, Portfoliounternehmen der MIG Fonds 13 und 15, steuert eine Wende in der nachhaltigen Energieversorgung an. Nachfolgend der Kommentar von Jürgen Kosch, General Partner und Vorstand der MIG AG.

Fällt das nur mir auf? Alle reden von Klimawandel, CO2-Reduktion und Energiewende, aber nur wenige tun etwas! Dabei müssen wir es als Gesellschaft, als Europäer und Weltbürger doch schaffen, nicht mehr Energie und Ressourcen zu verbrauchen, als uns Mutter Natur laufend bereitstellt. Eigentlich könnte man meinen, das sei nicht schwer: Unsere Sonne liefert jeden Tag 1.000-mal mehr Energie, als die Menschheit verbraucht.

Alle reden von Klimawandel, CO2-Reduktion und Energiewende, aber nur wenige tun etwas!

Die von der Sonne gelieferte Energie zu nutzen, ist aber nicht so trivial: Solarstrahlung trifft auch Meere und Wüsten, weit weg von menschlichen Siedlungsgebieten, scheint auf politisch instabile Gebiete und schwankt in unseren Breiten stark zwischen Sommer und Winter. Nicht zuletzt ist sie die treibende Kraft für unsere Nahrungsmittelproduktion.

Wenn wir grundlegender an die Frage herangehen, müssen wir uns mit Themen wie Logistik, Investitionssicherheit, Teller-Tank-Konkurrenz und Energiespeicherung befassen, um der Lösung einen Schritt näher zu kommen. Damit das Ganze zu einem Erfolg werden kann, muss es für Politik und Gesellschaft sowohl ökologisch als auch ökonomisch akzeptabel sein. Dabei lohnt es sich, den Weg von der Sonneinstrahlung bis zum Verbraucher nachzuverfolgen.

Beginnen wir mit der Wandlung: Die Solarstrahlung wird an der Erdoberfläche in Wärme, Wind, Wasserdampf/Regen und – über die Photosynthese – in Pflanzenwachstum gewandelt. Der Mensch hat die Wandlung über Solarzellen in elektrische Leistung hinzugefügt.

 

Energie speichern – Die Herausforderung

Ganz gleich, wie die Wandlung geschieht, anschließend muss die Energie gespeichert werden. Um (Sonnen-)Energie technisch zu speichern, mussten die Menschen erfinderisch werden. Sicherlich kann ein Gutteil der produzierten Energie aus Wind und Sonne einfach über die Stromnetze transportiert und sofort verbraucht werden. Ein weiterer bedeutender Teil muss jedoch gespeichert werden, weil der Zeitpunkt der Erzeugung nicht mit dem Zeitpunkt des Verbrauchs übereinstimmt. Insbesondere die starken Schwankungen der Solarstrahlung zwischen Sommer und Winter (der Unterschied ist 10-fach!) erfordern eine saisonübergreifende Speicherung. Auf den ersten Blick kann es sinnvoll erscheinen, dafür Akkus zu verwenden. Das wäre aber sehr unwirtschaftlich, weil man damit nur einen Speicherzyklus pro Jahr hätte. Wer die Solarwärme des Sommers für die Heizung seines Hauses im Winter einsetzen und diese in einer großen Lithium-Ionen-Batterie speichern wollte, müsste aktuell fast 250.000 Euro in Batterien investieren.

Die Natur hat dieses Problem für uns schon viel eleganter gelöst: Pflanzen lagern die Sonnenenergie in ihre Früchte (meist Zucker, Stärke, Fett und Proteine) sowie verholzte Strukturen wie Blätter und Stängel ein. Der Mensch nutzt seit jeher die Früchte als Nahrungsquelle und das Holz als Bau-und Brennholz. Wie wichtig diese natürliche Speicherung ist, zeigt eine überraschende Beobachtung:

Erst durch die im Weizenkorn gespeicherte Sonnenenergie wurden Zivilisation und Handel möglich.

In jüngster Zeit ist der Mensch jedoch dazu übergegangen, Ackerfläche auch für den Anbau von Energiepflanzen zu nutzen. Im riesigen Maßstab geschieht das auf Palmölplantagen, beim Anbau von Mais und Weizen für die Produktion von Bioethanol und für Biogasanlagen. Im Ergebnis führt diese Nutzung zu einer Verschiebung von Nahrungs- zu Energiequellen und damit zu einem insgesamt geringeren Angebot an Nahrungsmitteln.

 

Energie aus Pflanzen ohne Teller-Tank Problematik

Sinnvoller wäre es, den Nahrungsmittelanteil der Pflanze für die Ernährung zu verwenden und nur die Restpflanze für die Energie- und Rohstoffgewinnung zu nutzen. Sinnvoll erscheint auch Teile der Pflanze nach der energetischen Nutzung zur Erhaltung der Bodenqualität auf die Felder zurückzuführen. Damit wird unter Nutzung des Mehrwertes „Energiespeicher“ die Wertschöpfung optimiert, ohne die Nahrungsmittelproduktion zu beeinträchtigen.

Pflanzenreste bestehen in der Regel aus „verholzter“ Biomasse, also den Halmen, Blättern und Stängeln landwirtschaftlicher Nutzpflanzen. Auch was üblicherweise in Gärten, Parks und Grünflächen an Gras, Laub, Sträuchern und Holz anfällt, gehört dazu. Weltweit sprechen wir von der unglaublichen Menge von 10 Milliarden Tonnen Biomasse jährlich, entsprechend etwa 20 % des Primärenergieverbrauchs. Das Problem: Die ursprüngliche Sonnenenergie ist in verholzter Biomasse so fest „gefangen“, dass sie sehr schwer zu verwerten ist.

Hier kommt das MIG-Portfoliounternehmen LXP ins Spiel. Das Unternehmen hat ein Verfahren entwickelt, um die Pflanzenreste aufzuspalten und deren Hauptbestandteil Zellulose für Mikroorganismen verdaubar zu machen. Damit wird eine riesige Rohstoffquelle freigelegt – die Sonnenenergie wird aus ihrem „Gefängnis“ befreit. Jetzt kann man sie für die Vergärung zu Ethanol, die Gewinnung von Biogas oder als Rohstoff für die chemische Industrie nutzen.

Das Unternehmen hat ein Verfahren entwickelt, um die Pflanzenreste aufzuspalten und deren Hauptbestandteil Zellulose für Mikroorganismen verdaubar zu machen. Damit wird eine riesige Rohstoffquelle freigelegt […].

Ob das in der Praxis funktioniert? Im Reagenzglas und kleinen Laboranlagen schon seit einiger Zeit. Aber im industriellen Maßstab? Den Technikern und Ingenieuren der LXP ist das tatsächlich gelungen: Kürzlich wurde im Beisein des bayerischen Wirtschaftsministers die erste industrielle Demonstrationsanlage in Betrieb genommen (s. Foto). Sie kann jährlich bis zu 500 Tonnen Gärrest (also die für die Mikroorganismen unverdaulichen Pflanzenreste) aus einer angeflanschten Biogasanlage aufbereiten. Dadurch erhöht sie die Ausbeute der Biogasanlage beträchtlich.

 

 

Das ist ein erster Schritt, wesentlich für die technische Demonstration des Verfahrens, doch der Plan des Unternehmens geht viel weiter! Zukünftig sollen in den Biogasanlagen die mit dem LXP-Verfahren aufbereiteten Reste von Feldfrüchten, Grünschnitt, der Inhalt von Biotonnen und Reste der Holzverarbeitung landen. Eine Konkurrenz zwischen Nahrungsmitteln und Energieträgern kommt gar nicht erst auf! Die Biogasanlagen werden einfach um eine Aufbereitungskomponente erweitert und speisen das gewonnene (Bio-)Methan ins Erdgasnetz.

 

Würden alle Pflanzenreste, welche bisher meist einfach verrotten in diesen Kreislauf eingebracht, entspräche dies einer zusätzlichen Energiemenge von einem Fünftel des deutschen Erdgasverbrauches (ca. 200TWh).

 

Umweg Erdgasnetz?

Die meisten in Betrieb befindlichen Biogasanlagen wandeln das erzeugte (Bio-)Methan heute gleich in Strom um. Die Abwärme geht dabei oft verloren, weil Biogasanlagen auf dem Land stehen und nicht in der Nähe der Städte, wo die Abwärme für Heizung und Warmwasser genutzt werden könnte. Zudem verstromen die meisten Anlagen kontinuierlich und nicht zu dem Zeitpunkt, zu dem Strom und Wärme tatsächlich gebraucht werden. Eine direkte Verstromung (mit den bestehenden Biogasanlagen) ist deshalb eigentlich nur sinnvoll, wenn gerade Spitzenstrom gebraucht wird.

Die meisten in Betrieb befindlichen Biogasanlagen wandeln das erzeugte (Bio-)Methan heute gleich in Strom um. Die Abwärme geht dabei oft verloren […].

Alternativ landet das in den Biogasanlagen erzeugte (Bio-)Methan über das schon heute fast 500.000 km lange Gasnetz bei der Industrie und den privaten Haushalten und kann dort die bestehende Gasheizung mit klimaneutralem Brennstoff versorgen. Zukünftig werden die Gasheizungen im Keller zunehmend durch Brennstoffzellen ersetzt und ermöglichen so die zusätzliche dezentrale Erzeugung von Strom und Wärme.

Mit dem „Umweg“ über das Erdgasnetz kann die Energie aus den Pflanzenresten dort genutzt werden, wo damit maximaler Nutzen entsteht – als Quelle für dezentrale Strom- und Wärmeerzeugung direkt bei den Verbrauchern, ohne die Abwärme (bei zentralen Kraftwerken meist 60 % der Energie) in die Luft zu blasen.

Das deutsche Erdgasnetz ist gleichzeitig aber auch ein riesiger Energiespeicher: Rund 260 TWh können dort lagern, das ist die Hälfte des gesamten jährlichen Stromverbrauchs.

Aus diesem Speicher kann Energie genau dann abgerufen werden, wenn sie auch benötigt wird. Also vornehmlich im Winter, wenn die Sonneneinstrahlung den Ertrag aus den Solarzellen deutlich einbrechen lässt und eine große Heizleistung zur Beheizung unserer Wohnungen notwendig ist.

 

Weiteres Potential!

Die Freisetzung von Zellstoff aus der Biomasse und die Gewinnung des Lignins bietet aber auch für die chemische Industrie eine geeignete Rohstoffbasis um bisher aus fossilen Energieträgern produzierte Produkte unter Nutzung bestehender Infrastruktur bereitstellen zu können.

Dritter Clou: Fahrzeuge mit erprobten und alltagstauglichen Erdgasmotoren können Methan aus Biomasse (CNG, LNG) direkt als Treibstoff verwenden. Das ist insbesondere für den LKW-Verkehr ein schnell umsetzbarer Weg um schrittweise auf erneuerbare Energien umzusteigen.

Das Wort „schrittweise“ ist dabei von großer Bedeutung. Der Weg zur nachhaltigen Energie- und Rohstoffversorgung weg von fossilen Energieträgern erfordert gewaltige Investitionen. Es ist deshalb unumgänglich, bestehende Infrastruktur wie z.B. das Erdgasnetz und chemische Anlagen soweit wie möglich weiter zu nutzen.

Der Weg zur nachhaltigen Energie- und Rohstoffversorgung weg von fossilen Energieträgern erfordert gewaltige Investitionen.

Natürlich brauchen wir auch ein Anreizsystem. Es muss die schrittweise Umstellung auf erneuerbare Energien fördern und dabei Investoren und Unternehmen belohnen, die früh eine Umstellung vorantreiben und dafür das Risiko neuer Anlagentechnik übernehmen. Das effizienteste Anreizsystem ist die Vorgabe einer ständig steigenden Beimengungsquote für Bio-Methan zum Erdgas. Das schafft für alle Beteiligten klare Rahmenbedingungen und Chancen für unsere Landwirtschaft, die lokale Wertschöpfung zu steigern.

Lassen Sie uns den Klimawandel als Chance für die Mutigen verstehen. Lassen Sie uns zusammen eine nachhaltige lokale Wertschöpfung auf Grundlage echter Innovationen schaffen. Und lassen Sie uns eine langfristig attraktive Rendite auf Basis der von LXP entwickelten Technologie erzielen.

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