Altholzmarkt im Umbruch – Perspektiven nach der EEG-Novelle
© Witzenhausen-Institut für Abfall, Umwelt und Energie GmbH (11/2016)
Der Bundesverband der Altholzaufbereiter und -verwerter e. V. (BAV) ist die führende Interessenvertretung der Altholzbranche in Deutschland. Der Verband zählt derzeit 75 Mitglieder. Im BAV sind Unternehmen organisiert, die sich professionell mit dem Recycling und der Verwertung von Altholz beschäftigen. Dies sind Aufbereiter, stoffliche und thermische Verwerter, Händler, Maschinenhersteller und Verbände. Jährlich verwertet die Altholzbranche rund 8,5 Mio. Tonnen Altholz (1,5 bis 2 Mio. Tonnen stofflich, 6 bis 6,5 Mio. Tonnen thermisch). Der Verband wurde 1992 gegründet und feiert im kommenden Jahr sein 25-jähriges Bestehen.

Situation der Holzenergie in Deutschland – Öffentlichkeit, Markt, Restriktionen
© Witzenhausen-Institut für Abfall, Umwelt und Energie GmbH (11/2016)
Wer die Medien der letzten drei bis vier Jahre verfolgt hat, wird festgestellt haben, dass die Energiewende in die Kritik und damit einhergehend auch ins Stocken geraten ist. Dies gilt insbesondere für den Bereich der Bioenergie. Neben gravierenden geopolitischen Ereignissen, in deren Nachfolge es zu einem dramatischen Verfall der fossilen Brennstoffpreise gekommen ist, sieht sich die Branche oftmals mit massiver Kritik seitens des Umweltschutzes konfrontiert. Eine Kritik, die nur zu einem Teil berechtigt ist; zumindest was Energie aus Holz angeht, sieht auch die EU im Bereich des Binnenmarktes ein geringes Nachhaltigkeitsrisiko. In der Präsentation werden die verschiedenen Aspekte schlaglichtartig angesprochen, Hintergründe und Zusammenhänge erklärt sowie Gegenmaßnahmen aufgezeigt.

Thermische Veredelung von Biomassen im PYREG®-Verfahren
© Witzenhausen-Institut für Abfall, Umwelt und Energie GmbH (11/2015)
Eine nachhaltige und wirtschaftliche Verwertung von Biomassen wird künftig nur durch die vollständige Verwertung der wertvollen biogenen Einsatzstoffe möglich sein. Das PYREG®-Verfahren zur thermischen und stofflichen Verwertung von Biomassen setzt daher zunehmend auf Veredelungsprozesse, bei denen die Biomasse bei konsequenter Nutzung der Gesamtenergie zu hochwertigen Sekundärprodukten, wie Futtermittelkohlen, Aktivkohlen oder Phosphordünger, veredelt wird.

Organsolv-Aufschluss zur Vorbehandlung lignocellulosehaltiger Reststoffe
© Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät Rostock (6/2015)
Zur Vorbehandlung lignocellulosehaltiger Biomassen für nachfolgende biologische Konversion werden meist Aufschlüsse in wässriger Phase genutzt. Dabei kommt es teilweise zur verstärkten Bildung von Inhibitoren durch Degradation von Kohlenhydraten. Außerdem reichern sich monomere Phenole des Lignins in der flüssigen Phase an. Zur Minderung dieser Effekte wurden Weizenstroh in einem Mikrowellen-Autoklaven mit einem Ethanol-Wasser-Gemisch bei Temperaturen bis 210 °C aufgeschlossen. Die Degradation einiger Kohlenhydrate nahm ab. Phenolische Anteile konnten abgetrennt werden. Außerdem nahm die Ausbeute an monomeren Zuckern zu. Die enzymatische Umsetzbarkeit stieg stark an. Somit stellt diese Variante eine interessante Alternative dar. Die Vorteile mikrowellen-assistierter Aufschlüsse liegen vor allem in den kurzen Reaktionszeiten und dabei erreichbaren Ausbeuten. Diese lag bei allen Versuchen bei 5 Minuten.

Bioabfall-Ist- und Potentialkarten für das Land Mecklenburg-Vorpommern
© Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät Rostock (6/2015)
Die im Auftrag des Ministeriums für Wirtschaft, Bau und Tourismus Mecklenburg-Vorpommern durchgeführte Studie „Bioabfallbewirtschaftung in Mecklenburg-Vorpommern“ stellt den Stand der Bioabfallbewirtschaftung in Mecklenburg- Vorpommern im Jahr 2010 zusammen. Dargestellt werden Bioabfallarten wie Garten- und Parkabfälle, Landschaftspflegeabfälle, Nahrungs- und Küchenabfälle aus Haushaltungen und aus dem Gaststätten- und Cateringgewerbe sowie darüber hinausgehend organischer Abfall im Gewerbe. Die Ergebnisse der Studie sind Mengenangaben für das gesamte Bundesland Mecklenburg-Vorpommern bzw. in einzelnen Teilen auch Bioabfallmassen auf die alten Landkreise bezogen. Die Ergebnisse der Studie wurden für alle Landkreise mit Geo-Informationssystemen (GIS) aufbereitet, ausgewertet und visualisiert.

Stickstoffausnutzung von Mais und Sorghum im Mischfruchtanbau mit Leguminosen
© Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät Rostock (6/2015)
Der Verlust von großen Nährstoffmengen aus landwirtschaftlichen Systemen hat erhöhte N- und P-Einträge in Gewässer zur Folge. Besonders Reihenkulturen wie Mais begünstigen Nährstoffverluste durch Auswaschung und Erosion. Eine Alternative stellt der Mischfruchtanbau dar. Die Kombination verschiedener Kulturpflanzen mit unterschiedlicher Anpassungsfähigkeit an suboptimale Wachstumsbedingungen kann zur effizienten komplementären Nutzung von Wachstumsfaktoren und somit zur Steigerung von Nährstoff- (Gosh et al. 2006) und Wassernutzungseffizienz (Woldeamlak et al. 2006) beitragen. Wegen der zusätzlichen N-Fixierung aus der Luft ist der Mischfruchtanbau mit Leguminosen besonders interessant.

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.

Energetische Nutzung von biogenen Reststoffen – Untersuchung der Aufbereitung und Verbrennungseigenschaften am Beispiel von Pferdemist-Pellets
© Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät Rostock (6/2015)
Der im Bereich der Biomasse verwendete Energieträger Holz ist in seiner wirtschaftlichen Verfügbarkeit begrenzt. Dem entsprechend findet die energetische Nutzung von Reststoffen der Landwirtschaft verstärktes Interesse, die sich aber hinsichtlich ihrer chemischen Eigenschaften und damit ihres Verbrennungs und Emissionsverhaltens zum Teil deutlich von den üblichen Holzbrennstoffen unterscheiden.

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.

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