Ein Biomassekraftwerk (BMKW) erzeugt elektrische Energie durch die Verbrennung von Biomasse. Ein Biomasseheizkraftwerk (BMHKW) erzeugt zusätzlich Fernwärme bzw. besser Nahwärme oder Prozesswärme. Wird nur Wärme erzeugt, spricht man von Biomasseheizwerk (BMHW). Häufig besteht die Biomasse aus Holz, dann spricht man von Holz(heiz)kraftwerk (HHKW bzw. HKW).
Es sind verschiedene feste Brennstoffe möglich, z. B.:
- Hackschnitzel (Holzspäne), in Form von unbehandeltem Frischholz aus der Forstwirtschaft oder als Altholz (oft kunststoffbeschichtet, lackiert, oder mit Holzschutzmitteln imprägniert, z. B. Bahnschwellen; nach der Altholzverordnung eingeteilt in die vier Schadstoffklassen A I bis A IV). Da behandelte Althölzer höheren Heizwert haben (trocken, andere Kohlenstoffverbindungen) und preiswert sind (müssen ansonsten entsorgt werden), sind sie als „Billigmacher“ in dafür zugelassenen Anlagen begehrt.
- Holzpellets
- Getreide
- Stroh
- Olivenkerne
- Chinaschilf
- Ersatzbrennstoffe: billige Reststoffe großteils organischen Ursprungs (aber oft hohen anorganischen Anteilen und Schadstoffgehalten); Beispiel: Treibsel (Schwemmholz der Küsten, oft vermengt mit anderen angeschwemmten Stoffen), Spuckstoffe aus dem Altpapier-Recycling, Sortierreste aus dem Dualen System, „Shredderleichtfraktion“ (das sind nicht recyclingfähige Teile von Schrottautomobilen, z. B. Armaturenbretter, Sitze), Klärschlamm, Textilfasern, und vieles mehr.
Daneben gibt es als weitere Bioenergieträger Biodiesel und Biogas, die jedoch in der Regel nicht in großen Kraftwerken, sondern als Kraftstoffe in Motoren eingesetzt werden.
Nach dem verwendeten Brennstoff richten sich die Anforderungen der Immissionsschutzbehörden. Unbehandeltes Holz wird nach der „Technischen Anleitung Luftreinhaltung (TA Luft)“, Altholz nach der „17. Bundes-Immissionsschutzverordnung (BImschV)“ genehmigt; im Einzelfall sind erleichternde Ausnahmeregelungen oder auch verschärfte Auflagen möglich.
Insbesondere der Einsatz von behandeltem Altholz und Ersatzbrennstoffen stößt bei geplanten Projekten auf oft heftige Kritik von Bürgerinitiativen und Umweltschutzorganisationen. Kritisiert wird unter anderem, dass der Begriff Biomasse bei Brennstoffen mit hohen Anteilen von anhaftenden Kunststoffen (überwiegend aus Erdöl hergestellt!) mit und ohne Chlorgehalt, Imprägnierungen, sowie Schwermetallen sehr fragwürdig sei. Es handele sich dann eher um eine (auch noch staatlich subventionierte) Müllverbrennung. Schwierig sei auch die Kontrolle, ob in Anlagen nach TA Luft tatsächlich kein hochbelastetes Altholz verbrannt wird. Aus ökologischer Sicht fragwürdig seien Biomassekraftwerke, die nur Strom erzeugen (wegen der auf Jahre garantierten Förderung durch das Erneuerbare-Energien-Gesetz) und ihre Abwärme ungenutzt in die Atmosphäre entlassen. Kritik trifft auch die Tatsache, dass aufgrund begrenzter Altholzressourcen bei gleichzeitigem Boom von Biomassekraftwerken die benötigten Mengen von immer weiter entfernten Gegenden antransportiert werden (z. B. aus Russland). Auch werde durch die bequeme Beseitigungsmöglichkeit kein Anreiz zur Vermeidung von schadstoffbelasteten Hölzern (z. B. Holzschutzmittelbehandelte Gartenholzprodukte) und Verwendung gleichwertiger unbelasteter Alternativen (heimische Harthölzer, Thermoholz) geboten. Insbesondere Holz(heiz)kraftwerke weisen vergleichsweise hohe Feinstaub- und Stickoxidemissionen auf. Auf Altholz-Lagerflächen für Biomassekraftwerke kam es schon oft zu Bränden (durch Selbstentzündung, Unachtsamkeit oder Brandstiftung), wobei dann oft tagelange Schwelbrände entstehen, die wegen der Gefahr des „Durchzündens“ schwer zu löschen sind und ungefiltert Abgase frei werden.