Wiederverwendung

Handeln, ohne dass Abfälle entstehen, ist ökoeffizient: Werden Abfälle vermieden, sind sie nicht zu entsorgen. Damit wird keine Energie benötigt und es fallen keine Kosten und Emissionen auch klimarelevanter Art an.

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EEG 2017 - Auswirkungen auf die energetische Verwertung von Bioabfällen
© Universität Stuttgart - ISWA (9/2016)
Der Ausbau der erneuerbaren Energien ist eine zentrale Säule der Energiewende. Sie soll unsere Stromversorgung klima- und umweltverträglicher und uns unabhängiger von knapper werdenden fossilen Brennstoffen machen. Gleichzeitig soll sie bezahlbar und verlässlich bleiben. Dazu wurde ein erfolgreiches Instrument zur Förderung des Ökostroms konzipiert: das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG), das im Jahr 2000 in Kraft getreten ist.

Die Rolle der Bioenergie in der Energiewende – das „Smart Bioenergy“-Konzept
© Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät Rostock (6/2016)
Der vorliegende Beitrag gibt einen Überblick über den Stand und die Potenziale der Biomassenutzung, vorrangig in Deutschland, und Basis für die Weiterentwicklung der Bioenergie als smartes Konzept. Dabei werden Schlaglichter auf die Entwicklung innovativer Technologien und Konzepte für die zukünftige Gewinnung und Nutzung von Bioenergie geworfen, die Teil des „Smart Bioenergy“-Konzepts sind.

Untersuchung zur Qualitätssteigerung von Mischpellets aus biogenen Reststoffen
© Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät Rostock (6/2016)
Das Ziel der Untersuchungen war es, biogene Reststoffe auf ihre Eignung für eine Pelletierung zu untersuchen und Pelletrezepturen in Anlehnung an die EN 14961-6 zu entwickeln. Dazu wurden die Reststoffe in Reinform und in verschiedenen Mischungen untereinander pelletiert und ihre brennstofftechnischen und physikalisch-mechanischen Eigenschaften Länge und Durchmesser, Wasser- und Aschegehalt, mechanische Festigkeit, Heizwert, Schüttdichte und Härte analysiert.

SmartBiomassHeat – Wärme aus Biomasse im Verbund der erneuerbaren Energien
© Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät Rostock (6/2016)
Der Synthesis Report des IPCC zum 5. Assessment Report aus dem Jahr 2014 unterstreicht die Signifikanz des anthropogenen Klimawandels. Folgerichtig wurde auf der Weltklimakonferenz in Paris Ende 2015 ein neues Klimaabkommen beschlossen, mit dem Ziel den Anstieg der globalen mittleren Temperatur auf maximal 2 °C über dem vorindustriellen Niveau zu begrenzen. Darüber hinaus wird angestrebt die globale mittlere Temperatur nicht über 1,5 °C ansteigen zu lassen. Um dieses Ziel zu erreichen, muss bis Mitte des Jahrhunderts ein weitgehender Ausstieg aus der Nutzung von Öl, Kohle und Gas zur Energieerzeugung erfolgen, das heißt bis 2050 muss die deutsche Energieversorgung möglichst vollständig auf erneuerbare Energien umgestellt werden.

Die Bereitstellung von Systemdienstleistung (SDL) durch Biomasseanlagen
© Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät Rostock (6/2016)
Eine Übernahme von Aufgaben des konventionellen Kraftwerksparks (für eine sichere Stromversorgung mit hohen Anteilen an fluktuierenden EE)

Die Erhöhung des Wirkungsgrades eines Holzheizkraftwerkes durch den Einsatz eines Rauchgaswärmetauschers ‒ ein Beispiel aus der Praxis ‒
© Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät Rostock (6/2016)
Das Biomasse-Heizkraftwerk in Hagenow produziert seit 1997 umweltfreundlichen Strom an einem traditionellen Standort der Energieerzeugung. Die vormals als Braunkohlekraftwerk in Betrieb gewesene Anlage wurde 1997 in das erste moderne Biomasse-Heizkraftwerk in Deutschland umgewandelt.

PV, Wind und Power-to-Gas – Wozu benötigen wir noch Biomasse?
© Witzenhausen-Institut für Abfall, Umwelt und Energie GmbH (11/2015)
Der Ausbau von PV und Windenergie schreitet mit beeindruckenden Lernkurven voran. Auch Bioenergieanlagen haben eine deutliche technologische Entwicklung erfahren, konnten aber besonders im Biogasbereich durch die (notwendigerweise) gestiegenen, technologischen Anforderungen keine positive Lernkurve entwickeln. Zusätzliche Kostensteigerungen entstehen, wenn Bioenergie bedarfsgerecht bereitgestellt wird. Die Nachhaltigkeit der Konzepte muss hinterfragt werden. Bioenergie leistet aber einen wichtigen Systembeitrag und kann dies auch zu niedrigeren Kosten als alternative Technologien tun. Biogas ist ein wichtiger Partner von Power-to-Gas. Gemeinsam sind sie unverzichtbar für eine EE-Vollversorgung. Bioenergie als integraler Bestandteil der Landwirtschaft bietet Lösungen für eine Steigerung der Nachhaltigkeit.

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.

EEG 2016 – Eckpunkte und Anforderungen aus Sicht der Vergärungsbranche
© Witzenhausen-Institut für Abfall, Umwelt und Energie GmbH (11/2015)
Als erneuerbare Energie ist die Bioenergie besonders vielseitig: Neben Strom und Wärme können auch Treibstoffe aus fester, flüssiger und gasförmiger Biomasse gewonnen werden. Diese Vielseitigkeit spiegelt sich auch im heutigen Bioenergie-Anlagenpark wider.

Vergärung von Abfällen der Ethanol- und Zuckerindustrie in Brasilien
© Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät Rostock (6/2015)
Im Rahmen des Brasilianisch-Deutschen Forschungsprojektes „Sustainable bioeconomy in Brazil: Bioenergy from biogas using various types of waste substrates from the Brazilian bioethanol industry“, welches über das I-Nopa- Programm von der GIZ über den DAAD sowie von brasilianischer Seite über CAPES finanziert wurden Möglichkeiten der Integration der Biogastechnologie in bestehende Zuckerindustrien untersucht. Die physikalischen und chemischen Eigenschaften der untersuchten Substrate wies eine große Spannweite auf. Der Trockenmassegehalt von Zuckerrohrstroh reichte von 46 bis 92 %, von Bagasse von 52 bis 60 %, vom Filterkuchen von 25 bis 32 % und von Vinasse von 1 bis 4 %. Ebenso der Gehalt an organischer Trockensubstanz (bezogen auf die Trockenmasse) und anderer Inhaltsstoffe schwankte stark. Im Labor konnten Methanerträge von 7 bis 182 Nm³/Mg FM ermittelt werden. Die optimierte Nutzung der Abfall- und Reststoffe Vinasse, Filterkuchen und Bagasse birgt enormes Potenzial zur Stabilisierung der Energieversorgung beizutragen sowie durch die Substitution fossiler Energieträger Treibhausgase einzusparen. Mit den aufgezeigten Abfallmengen könnten 76,4 % des Stromverbrauchs in Goias gedeckt werden. Würde man das Biogas aufbereitet als Biomethan im Verkehrssektor einsetzen, könnte theoretisch 87 % des verbrauchten Diesels ersetzt werden.

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