Regenerative Energie
Fortschrittliche Nutzung fester Brennstoffe - Grundlagen, Technologien und Herausforderungen
© OTH Amberg-Weiden (6/2008)
Im Jahre 2004 betrug der weltweite Verbrauch an Primärenergie 10.224 MTOE (MTOE = Millionen Tonnen Rohöläquivalent) und wurde zu etwa 85 % mit fossilen Energieträgern gedeckt [1], [2]. Für die nächsten 30 Jahre sagt die Internationale Energie Agentur eine Steigerung des weltweiten
Primärenergieverbrauches um 66 % voraus. Im Jahr 2000 wurde etwa 40 % des gesamten Primärenergieverbrauches in Kraftwerken zur Stromerzeugung eingesetzt. Kohle ist dabei mit etwa 43 % der mit Abstand bedeutendste Primärenergieträger in der Stromerzeugung, gefolgt von Erdgas mit etwa 20 % und Kernenergie mit etwa 19 %. Der relative Anteil der Kohle wird bis 2030 nur geringfügig absinken, aber absolut wird die in der Stromerzeugung eingesetzte Kohlemenge um 60 % zunehmen [2].
Der blaue Turm - Die industrielle Umsetzung
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M+W Zander ist ein international tätiges Unternehmen des Anlagenbaus mit derzeit weltweit ca.
8.000 Beschäftigten in den Geschäftsfeldern:
- Bau von Halbleiter- und Photovoltaikfabriken
- Automation
- Chemische und pharmazeutische Prozesse
- Facility Management
Dieser Beitrag beschreibt den aktuellen Planungsstand. Die erwarteten Leistungsdaten und die Ergebnisse der Wirtschaftlichkeitsrechnung werden vorgestellt.
Pyrolyse - Ursachen für Erfolg und Scheitern
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Bei der Pyrolyse handelt es sich um eines der ältesten chemischen Verfahren. Aufgrund prähistorischer Funde wurde festgestellt, dass schon die Höhlenbewohner das Prinzip der Pyrolyse verwendeten, um aus feuchtem Holz einen raucharmen, sauberen Brennstoff, die Holzkohle, herzustellen. Im alten Ägypten wurde die Holzpyrolyse eingesetzt, um neben der Kohle den begehrten Teer und pyrolytische Säuren zum Einbalsamieren zu gewinnen. In Europa kennt man die Verkohlung von Holz in Meilern zur Erzeugung von Holzkohle schon lange, später kam noch die Herstellung von Methanol, Essigsäure und Aceton dazu.
Verölung & Co. - Sensation oder Schwindel?
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Die Reserven fossiler Primärenergieträger sind beschränkt. Daraus folgt unter anderem, dass flüssige Sekundärenergieträger für mobile Anwendungen in absehbarer Zeit aus anderen Quellen gewonnen werden müssen. Derzeit werden hier überwiegend zwei Substitutionsstrategien verfolgt:
-Die Nutzung von Pflanzenölen - entweder direkt oder nach einer chemischen Umwandlung (Biodiesel) sowie die Fermentation pflanzlicher Glucose (Bioethanol) und
-die Umsetzung ganzer Pflanzen im Rahmen einer Vergasung mit anschließender Fischer-Tropsch-Synthese und entsprechender raffinerietechnischer Aufbereitung (BtL-Kraftstoffe).
Kleine Biomassekessel - Emissionsminderung durch Primärmaßnahmen
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Die Emissionen von kleinen Biomassekesseln, die in Europa millionenfach zur Beheizung von Gebäuden eingesetzt werden, tragen zusammen mit den durch Verkehr verursachten Emissionen ganz wesentlich zur Belastung der Luft mit partikelförmigen und gasförmigen Schadstoffen bei, vgl. [1]. Das aktuelle Bestreben auch alternative Biomassesorten (z. B. Getreidekörner, pelletiertes Stroh oder auch Getreideganzpflanzen etc.) in kleinen Heizkesseln zu verbrennen, verschärft die Diskussion erheblich, da diese Brennstoffe aufgrund der im Vergleich zu Holz höheren Gehalte von Problemstoffen (z. B. Asche, Stickstoff, Chlor) ein höheres Emissionspotenzial aufweisen [2].
Abfallverbrennung - Emissionsminderung durch Sekundärmaßnahmen
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Um Krankheitserreger im Abfall vollkommen zu zerstören, ging 1876 in Manchester die erste Müllverbrennungsanlage in Betrieb. Bis 1900 folgte auch in Deutschland der Bau der ersten Anlagen. Diese ersten Öfen wurden noch mit Hand beschickt und entschlackt, wodurch die Arbeiter den Emissionen ausgesetzt waren. Im Zuge der Industrialisierung wurden diese Missstände nach und nach beseitigt. Doch erst in den siebziger Jahren wurden die ersten Abgasreinigungstechniken zur Minimierung der Schadstoffemissionen eingeführt [1].
Produktgasreinigung für Holzvergaser - Der Schlüssel zum Erfolg?
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Die Erzeugung eines brennbaren Gases aus Biomasse wurde schon Ende des 18. Jahrhunderts entdeckt bzw. patentiert. Im 19. Jahrhundert folgten dann technisch nutzbare Anlagen, welche zur Herstellung von Brenngas (hauptsächlich aus Kohle) für Heiz- und Beleuchtungszwecke, dienten. Später kam die Verstromung des Brenngases über Verbrennungsmotoren mit Generatoren dazu.
Ascheentsorgung - Acker oder Deponie?
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In Deutschland dürfen unbehandelte Abfälle seit dem 1. Juni 2005 nicht mehr deponiert werden. Dies führte zu einem Ausbau der Verbrennungskapazitäten und somit auch zwangsläufig zu einem höheren Anfall an Verbrennungsrückständen. Bedingt durch das Erneuerbare-Energien-Gesetz und die steigenden Preise für Heizöl und Gas fallen auch im Bereich der Verbrennung nachwachsender Rohstoffe (Biomasse) zur Energiegewinnung verstärkt Aschen an.
Projektfinanzierung - Eine kleine 'Betriebsanleitung'
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Die getroffene Entscheidung eines Investors, in ein Projekt zu investieren (z. B. Biogasanlage), stellt ihn vor die Frage, wie die geplante Investition finanziert werden soll. Ein Termin bei einem Finanzierungsinstitut ist notwendig, wenn nicht ausschließlich mit Eigenkapital finanziert wird. Wird kein oder ein entsprechend dem Investitionsvolumen zu geringes Eigenkapital eingesetzt, steigt für den Investor das Gesamtrisiko (Investitions- und Finanzierungsrisiko) beträchtlich.
Umsetzung von Großprojekten - Strategien der Investoren
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Im Zuge von Investitionsüberlegungen sind für Investoren - unabhängig von der Art der geplanten
Investition - Fragen zu klären, deren Beantwortung die relative Vorteilhaftigkeit einer Kapitalanlage darlegen kann. So spielen, je nach Investitionsobjekt, neben rein monetären Überlegungen auch weiche Faktoren eine Rolle. Die von institutionellen Anlegern wählbare Strategie hinsichtlich einer möglichen Investitionsentscheidung bedingt ein Erkennen, Ermitteln und Bewerten aller relevanten Faktoren.
