Biomass steam processing (BSP)
© Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät Rostock (6/2015)
Die langfristig gesetzten Ziele zur Minderung der CO2-Emission haben in den letzten Jahren dazu geführt, dass vermehrt erneuerbare Energieträger zur Deckung des Primärenergiebedarfs eingesetzt werden. Mit über 60 % stellt Biomasse den größten Anteil der regenerativen Energieträger dar, weswegen die effiziente und nachhaltige Nutzung vorhandener Biomassen hohe Priorität hat. Vermehrt in den Fokus rücken dabei auch Abfallbiomassen, wie zum Beispiel pflanzliche Haushaltsreststoffe („Biotonne“), Rückstände aus Fermentationsverfahren oder Klärschlamm. Das BSP-Verfahren ist für diese Stoffströme einsetzbar ebenso wie auch für klassische Biomassen (Holz, Stroh etc.). Das BSP-Verfahren kombiniert vorteilhafte Elemente der langsamen Pyrolyse und der hydrothermalen Karbonisierung (HTC) bei moderateren und verfahrenstechnisch einfach zu realisierenden Prozessparametern. Die Biomasse wird in überhitzter Dampfatmosphäre drucklos bei Temperaturen von etwa 350 °C und kurzen Reaktionszeiten zwischen 30 und 150 min behandelt. Die daraus resultierenden trockenen Biokohlen haben im Vergleich zu durchschnittlichen HTC-Produkten ähnliche elementare Zusammensetzungen und Brennwerte. In der vorliegenden Arbeit wurden Experimente in einem Technikumsreaktor mit maximalen Durchsatz von 0,5 kg/h durchgeführt und diese Erkenntnisse zur Planung und Umsetzung einer vergrößerten Pilotanlage mit bis zu 50 kg/h Durchsatz verwendet.

Integrierte stoffliche und energetische Wertschöpfung aus Biomasse – Koppelprozesse im BMBF-Spitzencluster BioEconomy
© Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät Rostock (6/2015)
Die Transformation des fossil-basierten in ein bio-basiertes Wirtschaftssystem ist ein wichtiges langfristiges Ziel der Bundesregierung. Basierend auf einer Forschungs- und Politikstrategie für eine Bioökonomie entsteht, gefördert vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF), in der Region Sachsen-Anhalt und Sachsen um den Chemiestandort in eine Modellregion für eine bio-basierte Wirtschaft. Dieser Spitzencluster weist ein starkes Portfolio Non-Food Biomasse verarbeitender Verbundprojekte entlang einer Wertschöpfungskette für Buchenholz auf. Die Akteure verfolgen im Verbund die Herstellung von Plattformchemikalien, deren Veredelung zu End- und Hilfsprodukten sowie deren Einsatz in der Holzwirtschat und im Automobilbau. In Koppelproduktion werden Prozessenergie und Energieträger bereitgestellt und die eingesetzte Biomasse mit höchst-möglicher Wertschöpfung genutzt. Eine umfassende Begleitforschung stellt wichtige Erkenntnisse für eine Fortgestaltung der eingeschlagenen Bioökonomiestrategie bereit. Der vorliegende Beitrag beleuchtet die Chancen für Bioenergieprozesse anhand einiger Projektbeispiele genauer und gibt einen Überblick über die Struktur und die Aktivitäten im Spitzencluster BioEconomy.

Biomasse zur Energiegewinnung – ökonomische Bewertung, Effizienzvergleich und optimale Biomassenutzung
© Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät Rostock (6/2015)
Eine optimierte bzw. zielgerichtete Nutzung verfügbarer Biomasse für die Bereitstellung erneuerbarer Energie erfordert eine detaillierte Analyse der Bioenergielinien nach technischen und wirtschaftlichen Effizienzkriterien. Dementsprechend werden wichtige Parameter ausgewählter Bioenergielinien der Wärme-, Strom- und Kraftstoffbereitstellung untersucht und als Datenbasis für ein Optimierungsmodell verwendet. Die optimale Kombination der Bioenergielinien wird dabei unter Berücksichtigung der politischen und wirtschaftlichen Ziele unter der Anwendung eines speziell an die Fragestellung angepassten linearen Optimierungsmodells analysiert. Die Modellergebnisse erlauben eine Beurteilung politischer Handlungsoptionen.

Kombinierte Wärmelieferung aus einer Biogasanlage und einem Biomasseheizwerk
© Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät Rostock (6/2015)
Es ist bekannt, dass zahlreiche bestehende Biogasanlagen (BGA) über kein oder ein nur unzureichendes Wärmenetz verfügen. Nach einer Befragung des Deutschen Biomasseforschungszentrums (DBFZ), die im Rahmen des EEG Monitoring Berichtes –„DBFZ Report Nr. 12 vom März 2012“- bei Anlagenbetreibern durchgeführt wurde, beziehen rund 80 % aller bundesdeutschen Biogasanlagen den KWK – Bonus für einen Teil ihres erzeugten Stroms. Vorsichtige Schätzungen des DBFZ nennen eine Ø 45 %-ige externe Wärmenutzung nach Abzug der Eigen-wärmebedarfsmengen in Fermentern, Nachgärbehältern und evtl. Hygienisierungsstufen. Etwa die Hälfte der Anlagenbetreiber, so der Monitoring Report, nutzen zwischen 20 % und 70 % der nach Eigennutzung verfügbaren Wärme.

Biomasseheizkraftwerk Auckenthaler STERZINGSüdtirol
© Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät Rostock (6/2015)
Das innovative Biomasseprojekt STERZING-Südtirol besteht im Wesentlichen aus einer Biomassevergasungsanlage zur thermochemischen Konversion von naturbelassenen Holzhackschnitzeln, einer technischen Hackschnitzeltrocknung und einem speziell an die Holzgasverbrennung angepassten Industriemotor. Die anfallende Restkohle aus der Vergasung wird derzeit noch zu 100 % entsorgt, an einer stofflichen Verwertung wird aber gearbeitet. Diese Biomasse- Kraft-Wärme-Kopplungs-Anlage speist den gesamten erzeugten Ökostrom in das örtliche Stromnetz ein. Die Ökowärme wird anteilig in das bestehende örtliche Fernwärmenetz der Stadt Sterzing eingespeist. Ein weiterer Teil der nutzbaren BHKW Abwärme dient zur Trocknung des Brennstoffes sowie zur Beheizung und zur Warmwasserversorgung des Anlagenstandortes.

Energetische Biomassenutzung im Energie- und Bioökonomiesystem der Zukunft
© Witzenhausen-Institut für Abfall, Umwelt und Energie GmbH (4/2015)
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 einen Beitrag zur Optimierung der energetischen Biomasseverwertung entlang der gesamten Wertschöpfungskette zu leisten.

Ersatzbrennstoffprodukte aus Holzabfällen – neues Brennstoffpotential für Biomasseheizwerke?
© Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2014)
Der vorliegende Beitrag diskutiert inwiefern Holzabfälle eine interessante und relevante Option für die Brennstoffversorgung von Biomasseheizwerken darstellen. Hinsichtlich des Mengenpotentials stellen Holzabfälle eine relevante Möglichkeit der Verbreiterung der Brennstoffbasis für Biomasseheizwerke dar, die rechtskonforme energetische Nutzung der Holzabfälle setzt jedoch den Verlust der Abfalleigenschaft voraus. Es werden die Möglichkeiten der Abfallendedeklaration für Holzabfälle in Österreich und die sich dabei ergebenden Schwierigkeiten/Grenzen bei der Einhaltung definierter Grenzwerte dargestellt.

EEG-Novelle auf dem Prüfstand
© ANS e.V. (am Leichtweiß-Institut der TU Braunschweig) (10/2014)
Der folgende Vortrag beschäftigt sich mit der Fragestellung, in wie weit das am 01.08.2014 in Kraft getretene EEG 2014 verfassungsrechtlich zu beanstanden ist. Dabei werden folgende Schwerpunkte gesetzt: das zügige Inkrafttreten sowie zu kurz bemessene Übergangsfristen des EEG 2014, die Begrenzung der förderfähigen Strommenge bei bestehenden Biogasanlagen und die Einbeziehung der Eigenversorgung in die EEG-Umlage.

Reform des EEG
© Bundesgütegemeinschaft Kompost e.V. (8/2014)
Die Reform des 'Erneuerbare-Energien-Gesetz EEG 2014' ist in Deutschland seit dem 1. August geltendes Recht. Im Bereich der Biomasse hat dies zu erheblichen Veränderungen geführt. Während die Förderung der Vergärung von Rest- und Abfallstoffen weitgehend unangetastet geblieben ist, sind bei den nachwachsenden Rohstoffen deutliche Einschnitte zu verzeichnen.

Mischfruchtanbau mit Leguminosen - Effiziente Nährstoffausnutzung zur Verminderung von Auswaschungsverlusten
© Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät Rostock (6/2014)
Die Erzeugung von Biomasse zur Fermentierung in Biogasanlagen stellt gegenwärtig eine der wichtigsten alternativen Energiequellen dar, wobei mit dem großflächigen Anbau von Reinkulturen nicht unerhebliche Umweltrisiken verbunden sind. Alternativ dazu besitzt der Mischfruchtanbau das Potenzial, die Wasser- und Nährstoffeffizienz zu steigern, die Gewässerbelastungen zu reduzieren und daneben die Biodiversität zu erhöhen.

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