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Biomass and bioenergy perspectives of a coal region : status quo, potential and scenarios in Lusatia

Biomasse- und Bioenergieperspektiven einer Kohleregion : Status quo, Potenzial und Szenarien in der Lausitz

  • Coal has been one of the main fuels used in Europe. Its decreasing role due to the ongoing transformation of the energy system will create significant socio-economic challenges. The switch into renewable energy systems could be an alternative to maintain jobs and economic activities within the affected regions. Biomass use and bioenergy can play an important role in the energy transition. Instead of energy crops, forest and agricultural residues should be used as biogenic energy sources in the future to avoid impacts on land use and food security. The main objective of this article is to investigate the biomass potential of a coal region and to provide scenarios for the future development of bioenergy production. Due to the changing framework conditions and, as a result, the different biomass focuses, previous bioenergy potential estimates must be reviewed. The methods for determining the potential of biomass for energy production was used for Lusatia (in German: Lausitz), the second largest coal region in Germany. These methods canCoal has been one of the main fuels used in Europe. Its decreasing role due to the ongoing transformation of the energy system will create significant socio-economic challenges. The switch into renewable energy systems could be an alternative to maintain jobs and economic activities within the affected regions. Biomass use and bioenergy can play an important role in the energy transition. Instead of energy crops, forest and agricultural residues should be used as biogenic energy sources in the future to avoid impacts on land use and food security. The main objective of this article is to investigate the biomass potential of a coal region and to provide scenarios for the future development of bioenergy production. Due to the changing framework conditions and, as a result, the different biomass focuses, previous bioenergy potential estimates must be reviewed. The methods for determining the potential of biomass for energy production was used for Lusatia (in German: Lausitz), the second largest coal region in Germany. These methods can also be applied in other regions. As a first step, the regional status quo assessment of cultivated areas and yields had decisive relevance for calculating biomass potential ranges. In a second step, the current bioenergy facilities in the region were identified, with a focus on power and heat production. The third step was the estimation of future regional bioenergy use. Therefore, the regional potential was gathered with the generally supra-regional framework conditions. For this purpose, national scenario studies were used, which contain the relevant target values and framework conditions. Two scenarios were developed for future bioenergy estimations: a conservative path based on the current policies and a progressive path, derived from the goal of climate neutrality by 2045. The results show a qualitative comparison among both scenarios and the previously determined potential ranges. Bioenergy can probably contribute to achieving climate neutrality with an increase in wood-fired systems, while agricultural bioenergy potential is likely to decline. In the discussion section, however, the uncertainty of these results is pointed out, as future use of bioenergy will be heavily influenced by the regulatory framework, competition with material use and the influences of climate change.show moreshow less
  • Kohle war einer der wichtigsten Energieträger in Europa. Ihre abnehmende Bedeutung aufgrund der laufenden Umgestaltung des Energiesystems wird erhebliche sozioökonomische Herausforderungen mit sich bringen. Die Umstellung auf erneuerbare Energiesysteme könnte eine Alternative sein, um Arbeitsplätze und wirtschaftliche Aktivitäten in den betroffenen Regionen zu erhalten. Die Nutzung von Biomasse und Bioenergie kann eine wichtige Rolle bei der Energiewende spielen. Anstelle von Energiepflanzen sollten in Zukunft forst- und landwirtschaftliche Reststoffe als biogene Energieträger genutzt werden, um Auswirkungen auf die Landnutzung und die Ernährungssicherheit zu vermeiden. Das Hauptziel dieses Artikels ist es, das Biomassepotenzial einer Kohleregion zu untersuchen und Szenarien für die zukünftige Entwicklung der Bioenergieproduktion zu erstellen. Aufgrund der sich ändernden Rahmenbedingungen und der daraus resultierenden unterschiedlichen Biomasseschwerpunkte müssen bisherige Bioenergiepotenzialabschätzungen überprüft werden. DieKohle war einer der wichtigsten Energieträger in Europa. Ihre abnehmende Bedeutung aufgrund der laufenden Umgestaltung des Energiesystems wird erhebliche sozioökonomische Herausforderungen mit sich bringen. Die Umstellung auf erneuerbare Energiesysteme könnte eine Alternative sein, um Arbeitsplätze und wirtschaftliche Aktivitäten in den betroffenen Regionen zu erhalten. Die Nutzung von Biomasse und Bioenergie kann eine wichtige Rolle bei der Energiewende spielen. Anstelle von Energiepflanzen sollten in Zukunft forst- und landwirtschaftliche Reststoffe als biogene Energieträger genutzt werden, um Auswirkungen auf die Landnutzung und die Ernährungssicherheit zu vermeiden. Das Hauptziel dieses Artikels ist es, das Biomassepotenzial einer Kohleregion zu untersuchen und Szenarien für die zukünftige Entwicklung der Bioenergieproduktion zu erstellen. Aufgrund der sich ändernden Rahmenbedingungen und der daraus resultierenden unterschiedlichen Biomasseschwerpunkte müssen bisherige Bioenergiepotenzialabschätzungen überprüft werden. Die Methoden zur Ermittlung des Potenzials von Biomasse zur Energieerzeugung wurden für die Lausitz, das zweitgrößte Kohlerevier Deutschlands, angewendet. Diese Methoden können auch in anderen Regionen angewendet werden.show moreshow less

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Metadaten
Author: Bruna LeunerORCiD, Bernd HirschlORCiD
DOI:https://doi.org/10.3389/fenrg.2023.1275733
ISSN:2296-598X
Parent Title (English):Frontiers in Energy Research
Publisher:Frontiers
Place of publication:Lausanne
Document Type:Scientific article
Language:English
Year of Completion:2023
Release Date:2024/04/11
Tag:Bioenergieszenarien; Bioenergy scenarios; Coal region; Kohleregion; Lausitz; Lusatia; Regional energy transition; Regionale Energiewende; Regionales Biomassepotenzial
Regional biomass potential
Volume:11
Issue:1275733
Fundername (not EU):Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) / Open-Access-Publikationskosten (2023 -2025) / 512881332
Institutes:Fakultät 5 Wirtschaft, Recht und Gesellschaft / FG Management regionaler Energieversorgungsstrukturen
Licence (German):Creative Commons - CC BY - Namensnennung 4.0 International
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