Biomasse zur Energieerzeugung gliedert sich im Wesentlichen in die vier Bereiche pyro-thermische, thermo-chemische, physikalisch-chemische und bio-chemische Umsetzung.

Die älteste Form der Biomassenutzung ist die pyro-thermische Umsetzung von zellulosehaltigen Energiepflanzen. Die Verbrennung von Holz oder Stroh wird seit Jahrhunderten direkt in konventionellen Öfen praktiziert. Bei der Verbrennung der Biomasse entstehen ebenso viele CO2-Emissionen, wie die Pflanze vorher in der Wachstumsphase aus der Atmosphäre aufgenommen hat. Dadurch ist diese Energienutzung bei nachhaltiger Bewirtschaftung der Flächen nahezu klimaneutral.

Heizwerk
Ein Hackschnitzelheizwerk mit Nahwärmenetz

Weiterhin hat in den letzten Jahren die bio-chemische Nutzung von Biomasse stark zugenommen. Eine Methode ist die bakterielle Umsetzung von Biomasse in methanhaltiges Biogas. In Biogasanlagen erfolgt ein anaerober Abbau von Pflanzenbestandteilen unter Zuhilfenahme von anaeroben Bakterienstämmen. Das entstehende, wassergesättigte Biogas enthält große Mengen an Methan und kann nach einer Reinigung, ähnlich wie Erdgas, in Heizungsanlagen verbrannt oder über den Zwischenschritt des Verbrennungsmotors mit einem Generator (BHKW) in Wärme und Strom umgesetzt werden. Nach einer Aufbereitung kann Biogas auch als Bioerdgas in das öffentliche Erdgasnetz eingespeist, verteilt und genutzt werden. Biogasanlagen erkennt man an den typischen zylindrischen Reaktoren. Eine weitere Form der bio-chemischen Nutzung ist die hefepilzbasierte Gärumwandlung von Biomasse in Ethanol. Nach Destillation des Alkohols liegt ein energetisch nutzbarer Treibstoff für Verbrennungsmotoren vor, der wiederum zu Zwecken der Mobilität oder zur Wärme- und Stromgewinnung genutzt werden kann.

Biogas
Eine Biogasanlage in der Nähe Landshuts

Die thermo-chemische Biomassenutzung basiert auf der Veredelung von festen Bioenergieträgern unter dem Einfluss der Wärmezuführung. Mögliche Prozesse sind Vergasung, Pyrolyse und Verkohlung.

Die physikalisch-chemische Nutzung von Biomasse beschränkt sich auf die Bereitstellung von Energieträgern aus pflanzenölhaltiger Biomasse. Dabei wird das flüssige Öl von den zellulosehaltigen Feststoffen der Biomasse abgetrennt (z.B. in Ölmühlen).