Angesichts der Unterschiede zwischen den verschiedenen Biomassearten ist es kein Wunder, dass mittlerweile viele verschiedene Anlagenkonzepte und Feuerungssysteme existieren, um ihnen ihre Energie zu entziehen. Fast alle jedoch arbeiten nach dem Prinzip der Vergasung und/oder Verbrennung.

Biomassekraftwerk © DOE/NREL

Die "Klassiker" unter den Biomassekraftwerken basieren auch heute noch auf einem Dampfkreislauf. Biomassen wie Hackschnitzel oder Stroh werden dabei unter Sauerstoffzufuhr mehr oder weniger vollständig verbrannt. Bei Biomassefeuerungen werden in der Hauptverbrennungszone je nach Material und Feuerungsart Temperaturen von 900 bis 1.300 °C erreicht. Die dabei entstehende Rauchgase nutzt man, um Dampf zu erzeugen. Mithilfe von speziellen Turbinen oder Motoren wird dann anschließend über einen Generator Strom erzeugt. Im nächsten Schritt des Prozesses entzieht ein Heizkondensator dem Dampf so lange Wärme bis er kondensiert.

Blockheizkraftwerke (BHKW) haben den großen Vorteil, dass gleichzeitig Strom erzeugt und die dabei entstehende Abwärme zum Heizen genutzt werden kann. Im Mittelpunkt solcher modernen Kraftwerksanlagen stehen Motoren, die mit Gas, Öl oder Holz (Holzvergasung), aber auch mit Raps-Methyl-Ester (RME) betrieben werden können. Ein angeschlossener Generator erzeugt dabei große Mengen an Strom. Ein Großteil der bei diesem Prozess anfallenden Wärme wird später dem Kühlwasser und den Abgasen wieder entzogen und über Wärmetauscher in Form von heißem Wasser in Heizungsanlagen eingespeist. Durch die gleichzeitige Produktion von Wärme und Strom - Kraft-Wärme-Kopplung - liegt der Nutzungsgrad solcher Kraftwerke bei 85 Prozent oder höher.

Vor allem in den USA beliebt ist auch das so genannte "Cofiring". Dabei wird in herkömmlichen Kraftwerken ein Teil der verarbeiteten Kohle durch Biomasse ersetzt, ohne dass die existierende Kraftwerkstechnik in größerem Umfang verändert werden muss. Vorteil dieses Verfahrens: Durch die Biomasse wird der Anteil an Schwefeldioxid- und Stickoxidemissionen in den Abgasen deutlich gesenkt, ohne dass größere Einbußen bei der Stromerzeugung drohen.

Viele der anderen Ideen und Konzepte zur Nutzung der Energiepotentiale von Biomasse, die von Wissenschaftlern und Ingenieuren der Energiewirtschaft zurzeit erprobt werden, haben dagegen noch längst nicht die Marktreife erreicht. Dies gilt insbesondere für die Verwendung von Brennstoffzellen, um beispielsweise aus Holz oder Biogas elektrischen Strom zu erzeugen.