Regenerative Energie
Auf Grund des politischen Zieles die Emissionen von Treibhausgasen im Verkehrssektor zu verringern, ist die Produktion von Ethanol in den vergangenen Jahren enorm gestiegen. Die Ethanolproduktion in Deutschland, wo vor allem Getreide (Weizen) und Rüben als Grundstoff verwendet wird, stieg von 20 Gg im Jahr 2004 auf 613 Gg im Jahr 2012.
Ausgehend von einer Ethanol-Produktion von 613.000 t im Jahr 2012, was 775.000 m3 entspricht, kann das Schlempe Aufkommen in Deutschland mit etwa 3,8 bis 7,8 Millionen m3 pro Jahr beziffert werden. Bei einem Methanpotential von 22 m3 pro Tonne Frischmasse können theoretischen Potenziale von 102 bis 204 MW für die Vergärung von Schlempe in Deutschland berechnet werden. Berücksichtigt man die bereits installierte Kapazität von 30 MW und die Produktionskapazität (100.000 t/a) am Standort Zörbig, so kann für das gesamte Gebiet der Bundesrepublik Deutschland (Kapazität 938.000 t/a) ein Potenzial von 281 MW abgeschätzt werden. In wie weit dieses Potenzial zukünftig ausgeschöpft werden kann, hängt von verschiedenen Faktoren ab. Dabei ist vor allem die Entwicklung der Energie- und Futtermittelpreise von Bedeutung, aber auch die technische Umsetzbarkeit einer Integration einer Biogasanlage in bestehende Anlagenkomplexe sowie die Nutzung der anfallenden Gärreste als organischer Dünger.
| Copyright: | © Institut für Abfall- und Kreislaufwirtschaft - TU Dresden |
| Quelle: | 9. Biogastagung: Anaerobe Biologische Abfallbehandlung (September 2013) |
| Seiten: | 6 |
| Preis: | € 3,00 |
| Autor: | Dr.-Ing. Jürgen Pröter Dr.-Ing. Jan Liebetrau Thomas Schmidt Prof. Dr. Michael Nelles |
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Methanol-Herstellung aus Strom
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Im Sinne einer nachhaltigen Entwicklung muss die Energieversorgung in Deutschland in den nächsten Jahrzehnten vollständig auf erneuerbare Energien ausgerichtet und die Versorgung der Industrie mit organischen Grundstoffen in diesem Jahrhundert von petro- auf biobasierte Stoffe umgestellt werden. Das Ziel der nachhaltigen Integration von Bioenergie in einem Energie- und Bioökonomiesystem der Zukunft kann nur gelingen, wenn die Bioenergie möglichst effizient, umweltverträglich und mit höchstmöglichem volkswirtschaftlichem Nutzen eingebunden wird. Unsere Aufgabe ist es, diese langfristig angelegte Entwicklung wissenschaftlich zu begleiten und mittels 'Smart Bioenergy' einen Beitrag zur Optimierung der energetischen Biomasseverwertung entlang der gesamten Wertschöpfungskette zu leisten.
Bioethanol aus Lignozellulose - eine ökologische und ökonomische Bewertung
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Mit Verweis auf die verstärkte energetische Nutzung von Restund Abfallstoffen werden in diesem Beitrag verschiedene exemplarische Lignozellulose-zu-Bioethanol-Konzepte hinsichtlich ihrer spezifischen THG-Emissionen und Gestehungkosten untersucht und mit einem herkömmlichen Weizen-zu- Bioethanol-Konzept und der fossilen Referenz verglichen. Um sowohl aus ökologischer als auch ökonomischer Sicht das beste Konzept z identifizieren, wurden die THG-Emissionen und Gestehungskosten gegenübergestellt und die THG-Vermeidungskosten berechnet. Die Berechnungen der THG-Emissionen und der Gestehungskosten führen zu sich widersprechenden Ergebnissen. Ein Kompromiss zwischen ökologischen und ökonomischen Zielen scheint Konzept 5 (Referenzkonzept mit C5-Zucker zu Bioethanol und Erdgas-/Biogaskessel) zu sein. Dieses Konzept weist zudem sowohl geringere THG-Emissionen als auch geringere Gestehungskosten verglichen mit einem herkömmlichen Weizen-zu-Bioethanolkonzept auf.
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Nach einem starken Wachstum der Biokraftstoffproduktion und -nutzung in Deutschland bis 2007 und deren Rückgang in den Folgejahren verändern sich derzeit die Zielstellung und damit die politischen Rahmenbedingungen auf nationaler wie europäischer Ebene. Zum einen durch die Umstellung von einer energetischen Quote auf eine Treibhausgasvermeidungsquote (THG-Quote) ab 2015 in Deutschland, zum anderen durch die Bestrebungen der Europäischen Kommission zukünftig nur begrenzt (bis 2020) bzw. keine Biokraftstoffe (ab 2020) aus landwirtschaftlichen Rohstoffen in Europa zu fördern. Damit wird der Fokus verschoben hin zur Nutzung von Abfall- und Reststoffen.
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Im Rahmen des Deutsch-Ägyptischen Projektes CEMUWA wurden Möglichkeiten der stofflichen und energetischen Verwertung von Reisstroh untersucht, wobei intensive Untersuchungen im Bereich anaerobe Vergärung durchgeführt wurden. Zur Beurteilung des Einflusses der Vorbehandlung in Kombination mit dem Anaerobprozess auf die Faserzusammensetzung bzw. den Faserabbau wurde die In-Sacco-Methode angewandt. Die Ergebnisse zeigen, dass die Wirkung der Vorbehandlung von Reisstroh gut in der Änderung der Faserzusammensetzung sichtbar ist. Eine Tendenz der Zunahme des Biogas- bzw. Methanertrages im Zusammenhang mit der Zunahme des Hemizelluloseanteils bzw. der Verringerung des Zellulosegehaltes konnte beobachtet, aber statistisch nicht gesichert werden.
