Die Aussichten von Biogas-Kraftwerken auf Kapazitätsmärkten

Flexible Biogas-Kraftwerke können dazu beitragen, die wetterabhängige Stromerzeugung aus Sonne und Wind auszugleichen. Über ein mögliches neues Finanzierungsinstrument dafür spricht der Leipziger Wirtschaftswissenschaftler Dr. Harry Schindler.

Flexible Biogas-Kraftwerke können Erdgas-Kraftwerke ergänzen, um die Versorgungssicherheit in einem zunehmend erneuerbaren Stromsystem zu gewährleisten. Sie kommen unter anderem gemeinsam mit Batteriespeichern als „Flexibilitätsoptionen‟ auf einem künftigen Kapazitätsmarkt in Frage. Für diese „Flexibilitätsoptionen‟ plant die Bundesnetzagentur eine Ausschreibung im Mai 2027. Zuvor gibt es bereits zwei größere Ausschreibungen für fossile Gaskraftwerke.

Das Deutsche Biomasseforschungszentrum und das Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung, beide in Leipzig, hatten zu diesem Thema bereits im Juni 2026 das Positionspapier „Biogas und Kapazitätsmärkte‟ vorgelegt. Zu den Autoren gehört Dr. Harry Schindler, Wirtschaftswissenschaftler am DBFZ. Im Interview spricht er über die Aussichten von Biogas-Kraftwerken auf Kapazitätsmärkten, über mögliche Zukunftsszenarien für Biogas und über den Ausstoß von Treibhausgasen. 

Frage: Die Bundesnetzagentur schreibt zunächst die gesicherte Stromlieferung durch fossile Gaskraftwerke mit neun Gigawatt Leistung aus. Für Mai 2027 ist dann auch eine Ausschreibung für „Flexibilitätsoptionen‟ mit zwei Gigawatt geplant. Wie sehen Sie die Aussichten dafür, dass flexible Biogas-Kraftwerke bei dieser Ausschreibung für die „Flexibilitätsoptionen‟ berücksichtigt werden?

Schindler: Es ist tatsächlich nicht ganz einfach, das einzuschätzen, weil die Anforderungen hier sehr vielfältig sind und auch der Anlagenpark vielfältig und komplex ist. Wir haben mal versucht, auszurechnen, ob es für eine flexible Biogasanlage attraktiv wäre, von der Einspeisevergütung des Erneuerbare Energien Gesetzes in den künftigen Kapazitätsmarkt zu wechseln. Da gibt es einen Gebotshöchstwert von 244.000 Euro pro Megawatt und Jahr, an dem wir uns orientieren können. Unser Ergebnis war, dass es wahrscheinlich eng wird für viele Anlagen in den neuen Ausschreibungen. Für welchen Teil das interessant werden könnte, können wir jetzt noch nicht abschätzen. Es ist auch ein erheblicher Aufwand, an so einem komplett neuen Ausschreibungsverfahren teilzunehmen. 

Also sind die Aussichten noch sehr unsicher?

Das ist ja tatsächlich auch die Idee dieses Ausschreibungsverfahrens. Im EEG bestimmt bisher der Staat über individuelle Vorgaben für Biomasse, wieviel Biogas-Strom an den Markt soll. Aber der Staat weiß im Grunde gar nicht, wieviel Biogas-Strom am Markt effizient ist, um den wetterabhängigen Solar- und Windstrom zu ergänzen. Deshalb ist es auch sinnvoll, dass man dieses Produkt in den Wettbewerb gibt. Und dann setzt sich der kostengünstigste Anbieter durch. 

Im Mai 2027 dürfte es auf den Wettbewerb mit den Batteriespeichern hinauslaufen.

Genau. Im Ausschreibungssegment über 2 Gigawatt könnten diese beiden Flexibilitätsoptionen zum Zuge kommen. Später können auch andere Optionen dazukommen, beispielsweise das Demand Side Management für flexible Stromverbraucher aus der Industrie.

Anbau-Biomasse als politische Frage

Im Positionspapier „Biogas und Kapazitätsmärkte‟ haben Sie auch beschrieben, dass die flexible Stromerzeugung in Biogas-Anlagen von heute 4,5 Gigawatt bis 2050 noch kosteneffizient auf 11 Gigawatt ausgebaut werden könnte. Eine Voraussetzung dafür ist, dass weiter Anbau-Biomasse genutzt werden kann. Wie schätzen Sie die Ansichten dafür ein, dass langfristig weiter große Maisfelder für die Biogasproduktion genutzt werden können?

Das ist natürlich eine politische Frage. Der Maisdeckel ist ja auch immer wieder gesenkt worden. Mir sind bisher keine Aussagen dazu bekannt, dass die nachwachsenden Rohstoffe zukünftig komplett ausgeschlossen werden sollen. Das wäre für die Politik auch schwierig, weil dann die Kosten der Energiewende zumindest mittelfristig erheblich steigen könnten.

Wenn Anbau-Biomasse nicht mehr genutzt werden könnte, müssten verstärkt biogene Abfälle und Reststoffe eingesetzt werden. Dann wäre nach Ihrer Rechnung nur noch eine flexible Stromerzeugung aus Biogas von vier Gigawatt kostenoptimal. Warum können es dann nicht mehr als vier Gigawatt sein?

Wir haben in einem Projekt untersucht, wie sich die Biomasse-Nutzung in Deutschland bis zum Jahr 2050 entwickeln könnte, welche Nutzungen wettbewerbsfähig und effizient sind. Dabei gibt es auch ein Szenario, in dem Nawaros aus politischen Gründen ausgeschlossen werden. Die effiziente Stromerzeugung aus Biogas liegt dann bei vier Gigawatt, weil dann insgesamt weniger Substrate zur Verfügung stehen. 

Das heißt, es gibt dann nicht mehr genug Biomasse für die Biogasproduktion? 

Ja, im Grunde kann man das so sagen. Wenn die Gesellschaft Biomasse für andere Zwecke priorisiert, etwa für den Naturschutz, dann muss sie im Energiesektor Alternativen finden, die dann aber auch teurer sein können und die Kosten der Energiewende erhöhen. Das ist eine Abwägung, die politisch getroffen werden muss.

Die Wärme nutzen

Sie empfehlen auch, einen Teil der heutigen Biogasanlagen durch effizientere Standorte mit Wärmeauskopplung zu ersetzen. Wie könnte das erreicht werden?

Im Grunde dadurch, dass es eine Ausschreibung gibt und sich die Anlagen dem Wettbewerb stellen müssen. Und die Anlagenbetreiber werden dann relativ schnell sehen, dass sie zu den Gebotshöchstwerten nur dann wettbewerbsfähig sind, wenn sie zusätzlich zum Stromerlös auch noch einen anderen Erlös aus der Wärmeauskopplung haben. Das ist auch heute im EEG schon so. Die Betreiber von Biogasanlagen müssen die Wärme verkaufen, sonst sind sie oft nicht wettbewerbsfähig.

Eine weitere Empfehlung des Positionspapiers ist, die Förderung von Biomassestrom mittel- und langfristig von der bisherigen EEG-Einspeisevergütung auf die Finanzierung durch Kapazitätsmärkte umzustellen. Halten Sie es für möglich, vier bis elf Gigawatt Biogas-Kraftwerke über Kapazitätsmärkte zu finanzieren?

Wenn unsere Annahmen zutreffen, wie sich die Strompreise entwickeln, wie sich der Ausbau von Wind- und Solarstrom entwickelt, dann würde ein funktionierender Markt diese 11 Gigawatt nachfragen. Und dann sollte der Staat auch so viel ausschreiben, wenn es der Markt allein nicht schaffen sollte. Aber wir sehen auch jetzt schon, dass einige unserer früheren Annahmen aktualisiert werden müssten, weil die technologische Entwicklung so rasant ist. Gerade bei Batteriespeichern fallen die Kosten dramatisch.

Fragezeichen bei Biomethan 

Das Positionspapier sieht die künftige Rolle von Biomethan-Anlagen eher skeptisch und warnt vor Fehlinvestitionen, weil Gasnetze stillgelegt werden können. Gilt diese Aussage nur für Kapazitätsmärkte oder auch für andere Anwendungsbereiche?

Schon eher generell. Es kann natürlich Ausnahmen geben, etwa wo das Biomethan vor Ort verflüssigt wird und in den Verkehrssektor geht. Dafür werden die Gasnetze natürlich nicht gebraucht. Aber die Biomethan-Anlagen stehen ja oft dezentral in landwirtschaftlichen Gegenden. Gebraucht wird das Biomethan aber zukünftig da, wo die Ballungszentren sind, wo die Industrie ist, vielleicht auch im Gebäudesektor. Dafür sind oft Leitungen notwendig. Und wenn es die Leitungen nicht gibt, dann kann das Biomethan nicht transportiert werden. Das ist einfach ein riesiger Unsicherheitsfaktor. Das können wir derzeit in unserem Modell nicht abbilden. 

Ich könnte mir vorstellen, dass es künftig auch noch lokale Gasnetze gibt, die umliegende Biomethan-Anlagen mit Chemiestandorten verbinden.

Biomethan zu transportieren, ist nicht ganz kostengünstig. In gewissen Maßen wird es gehen. Wenn wir den Chemiestandort Leuna nehmen, gibt es die umliegenden landwirtschaftlichen Betriebe, da kann man das sicher machen. Aber wenn eine Biomethan-Anlage irgendwo in Mecklenburg-Vorpommern fernab von jeder Industrie und Siedlung steht, würde ich zumindest ein großes Fragezeichen dran setzen.

Ausstoß von Treibhausgasen

Biogasanlagen werden mit erneuerbaren Energien betrieben. Sie setzen aber auch Methan und Kohlendioxid frei, die zur Klimaerwärmung beitragen. Wie wird sich dieser Ausstoß von Treibhausgasen langfristig auf die Klimaneutralität Deutschlands auswirken?

Also Methanleckagen sind auf jeden Fall ein Problem, zu dem das DBFZ schon lange forscht. Das ist der negative Teil der Biogaserzeugung für das Klima. Und dann hat sie einen positiven Effekt, nämlich dass sie kostengünstigen Strom bereitstellt und dadurch den Klimaschutz vorantreibt. Und wir gehen davon aus, dass der positive Effekt den negativen Effekt überwiegt. Unter der Bedingung, dass die Leckagen gut kontrolliert werden und auf ein Minimum reduziert sind.

Wie ist es mit dem Kohlendioxid?

Bei biogenem Kohlendioxid orientieren wir uns an der Treibhausgas-Methodik des IPCC, also des Weltklimarats. Für Agrarbiomasse wie Mais sagt er, dass der Klimaeffekt im Grunde vernachlässigbar ist, weil das CO₂ jedes Jahr aufgenommen und in aller Regel kurz nach der Verwendung wieder ausgestoßen wird. Das ist ein Gleichgewicht. Deshalb müssen die Emissionen aus einjähriger Anbau-Biomasse nicht in die nationale Treibhausgas-Bilanz aufgenommen werden. Und auf dieser Grundlage würde ich auch sagen, dass das kein Klimaproblem ist. Wenn wir es nicht in die Biogasanlage stecken, dann geht es trotzdem in die Atmosphäre. Es wird im Stroh oder im Mais nicht langfristig gespeichert.

Also wäre die Biogaserzeugung klimaneutral, weil die Einsatzstoffe sonst verrotten oder verbraucht werden und das Kohlendioxid in die Atmosphäre abgeben würden?

Genau. Das betrifft aber nicht alle Einsatzstoffe, sondern nur den biogenen Kohlenstoff. Es gibt aber viele Anlagenkonzepte, bei denen durch die Nawaros eine ungünstige Klimabilanz entsteht. Wenn beim Anbau beispielsweise synthetische Düngemittel eingesetzt werden, kommt es zu Stickstoff- oder Lachgas-Emissionen. Deswegen gibt es ja auch europäische Vorgaben, dass die Wärme- und Stromerzeugung aus Biogas gegenüber fossilen Brennstoffen mindestens 60, 70, 80 Prozent Treibhausgas-Minderung erreichen soll – je nach Alter der Anlage. Und damit werden genau diese ungünstigen Konzepte ausgeschlossen, die zum Beispiel viel Dünger einsetzen und dadurch viele Emissionen haben.

Methan auffangen und umwandeln

Halten Sie es langfristig für erreichbar, dass die biogene Energieerzeugung tatsächlich klimaneutral werden kann?

Die Biogasanlagen können in der Gesamtbilanz neutral werden und sogar negativ, wenn sie Wirtschaftsdünger (Gülle – d. Autor) einsetzen. Denn die Wirtschaftsdünger setzen sonst Methan frei. Und wenn das Methan in Biogasanlagen aufgefangen und später verbrannt wird, dann wird nur noch CO₂ freigesetzt. Der Klimaeffekt der Emissionen sinkt damit etwa um den Faktor 25.

In der Biomasse-Forschung wird auch schon über geschlossene Kohlenstoff-Ketten diskutiert. Welche Möglichkeiten sehen Sie dafür an Biogasanlagen?

Es wird heute schon teilweise Kohlendioxid aus Biogasanlagen abgeschieden und von Unternehmen als biogenes CO₂ auf dem Markt angeboten. Es kann dann beispielsweise in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie vermarktet werden. Damit wird dieses Kohlendioxid immerhin noch einmal wirtschaftlich genutzt, bevor es in die Atmosphäre gelangt. Eine längerfristige Nutzung des Kohlenstoffs ist auch möglich, etwa wenn Gärreste aus Biogasanlagen zu Biokohle verarbeitet und zur Bodenverbesserung in der Landwirtschaft eingesetzt werden.

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