Vergleich der CCU Verfahren am Beispiel der österreichischen Industrie
© Lehrstuhl fĂĽr Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2012)
Die stoffliche Nutzung von Kohlendioxid basiert auf dessen Verwendung als Kohlenstoffquelle für chemische und biochemische Umsetzungen in Produkten die eine Wertschöpfung erzielen (Aresta 2010). Vergleicht man die gesamten CO2 Emissionen mit dem Bedarf an Kohlendioxid für die unterschiedlichen Nutzungsoptionen wird schnell - aufgrund des relativ geringen Men-genpotentials dieser Verfahren - sichtbar, dass diese nur als eine zusätzliche CO2-Senke dienen können (Ausfelder et al. 2008). Das Interesse an der Nutzung von Kohlendioxid liegt vielmehr darin begründet, dass mit CO2 ein potenzieller Wertstoff mit einem interessanten Wertschöp-fungspotential für die Industrie vorliegt, dessen wirtschaftliche Verwendung sich auch positiv auf die Bewertung von Strategien zur Reduktion von CO2-Emissionen auswirken kann.

Einsatzmöglichkeiten von Biokohle in metallurgischen Prozessen
© ANS e.V. HAWK (10/2012)
Aufgrund der unsicheren Versorgungssicherheit mit Rohstoffen und den aktuellen CO2-Fragestellungen wird der Einsatz von biogenen Kohlenstoffträgern in verschiedenen Bereichen diskutiert. Unter anderem die metallurgischen Industriezweige bekunden momentan Interesse am Einsatz von Biokohlen, da sie wirtschaftliche Vorteile durch die Klimaneutralität und in der Verfügbarkeit von den Ausgangsmaterialien sehen. Einsatzmöglichkeiten für Biokohlen finden sich in verschiedenen metallurgischen Prozessen, wie der Eisen- und Stahlerzeugung oder der Produktion von Gusseisen. Es können Biokohlen auch in den Prozessen der Nichteisenmetallurgie als Reduktionsmittel oder Energieträger eingesetzt werden. Biokohlen mit hohen Kohlenstoffgehalten und geringen Anteilen an flüchtigen Bestandteilen sind für alle metallurgischen Prozesse von Interesse, in denen Kohlenstoffträger als Reduktionsmittel eingesetzt werden. Beim Einsatz als Reduktionsmittel ist meistens auch die Festigkeit des Kohlenstoffträgers von Bedeutung. Zusätzlich können Biokohlen, die die geforderten Eigenschaften an Reduktionsmittel nicht einhalten, als Energieträger (in der Metallurgie) eingesetzt werden.

HTC, Biogas und Landwirtschaft – das APECS-Konzept
© ANS e.V. HAWK (10/2012)
Klimawandel und zunehmende Knappheit fossiler Ressourcen machen Technologien zur Bereitstellung erneuerbarer Energieträger immer wichtiger.

Thermochemische Verfahren zur Erzeugung von Biokohle
© ANS e.V. HAWK (10/2012)
Das Thema Biokohle ist nicht neu aber von hoher Aktualität. Gründe sind der Klimaschutz und die Ressourcensicherheit. Sowohl die energieintensive Grundstoffindustrie, z.B. Stahl-, Zement- und Kalkwerke, als auch die Betreiber fossil befeuerter Kraftwerke, insbesondere von Kohlekraftwerken, haben ein fundamentales, betriebswirtschaftlich motiviertes Interesse an klimaneutralen und gleichzeitig kostenstabilen und günstig verfügbaren (Energie-)Rohstoffen.. Es ist klar, dass die genannten Branchen bei (Teil-)Substitution der Einsatzstoffe möglichst keine Beeinflussungen ihrer Prozesse und Betriebsabläufe wünschen. Biokohle zeigt dabei im Vergleich zu nicht carbonisierter Biomasse verschiedene vorteilhafte Eigenschaften für die genannten Einsatzfelder, wie höhere Energiedichte, hohen Kohlenstoffgehalt, geringeren Flüchtigengehalt oder bessere Mahlbarkeit. Im Folgenden wird ein Überblick über die Prozesse zur Erzeugung von Biokohle gegeben. Dabei liegt der Fokus auf den thermochemischen Verfahren. Weiterhin wird der Versuch unternommen, eine sinnvolle Einteilung und Übersicht der Biokohleerzeugungsverfahren zu erstellen. Zunächst erfolgt jedoch eine kritische Reflexion der CO2-Neutralität von Bioenergie.

Decarbonisierungsstrategien fĂĽr den Kohlenstoffkreislauf: Zukunftsvisionen
© ANS e.V. HAWK (10/2012)
Seit Beginn der Industrialisierung wird der Kohlenstoffkreislauf anthropogen verursacht irreversibel dadurch gestört, dass dem unter Sauerstoffabschluss vorhandenen Langzeit-Reservoir der fossilen Rohstoffe mit zunehmender Geschwindigkeit Kohlenstoff entnommen und dem schnellen Kohlenstoffkreislauf zugeführt wird. Weil diese Störung über den Treibhauseffekt des Kohlendioxids den Klimawandel forciert, sind neue Strategien für das Management des Kohlenstoffkreislaufes erforderlich. Anhand von drei Beispielen werden solche Strategien erläutert und bewertet.

Technische Möglichkeiten zur Beeinflussung von Kohleeigenschaften
© ANS e.V. HAWK (10/2012)
Die Anwendung von Pflanzenkohlen aber auch kohlehaltiger Produkte aus anderen Reststoffen wie z.B. phosphorhaltige Klärschlämme sind vielfältig. Die Stoffe können als Bodenzusatzstoffe, Futtermittel, Stalleinstreu zur Verbesserung der Stallhygiene, Güllebehandlung, Wasser- bzw. Abwasserbehandlung, Nährstoffretention, Bodensanierung, Additiv zur Steigerung der Biogasausbeute in Fermentern etc. eingesetzt werden. Eine Analyse der erzielbaren Verbesserungspotentiale in den verschiedenen Einsatzfeldern ist Gegenstand aktueller umfangreicher Untersuchungen im Rahmen von Verbundforschungsprojekten in welche PYREG als Anlagenhersteller integriert ist.

Die Anwendung von Pflanzenkohle in der Ă–koregion Kaindorf (Ă–sterreich)
© ANS e.V. HAWK (10/2012)
Die Ökoregion Kaindorf ist ein Zusammenschluss von sechs Gemeinden mit dem Ziel, bis zum Jahr 2020 CO2-neutral zu werden. In der Arbeitsgruppe Landwirtschaft wurde ein Modell für intensiven Humusaufbau entwickelt und auf Musterflächen (3 ha) umgesetzt. Gleichzeitig wurde durch den Aufbau eines regionalen CO2- Zertifikathandels die Möglichkeit geschaffen, Humusaufbau zu finanzieren. Nach der Errichtung einer Pflanzenkohleproduktionsanlage (Pyreg-Verfahren), wo aus Abfällen wie z. B. Papierfaserschlamm, Grünschnitt und Getreidespelzen hochwertige Pflanzenkohle hergestellt wird, laufen nun die ersten Parzellenversuche um den Humusaufbaueffekt zu stärken und die langfristige Stabilität des Bodenkohlenstoffs zu erhöhen. Die große Herausforderung ist dabei, neben dem Humusaufbau auch die Ertragssicherheit zu gewährleisten.

Zur energiewirtschaftlichen Bewertung von Gas-Expansionsanlagen, Teil 3
© DIV Deutscher Industrieverlag GmbH (8/2012)
Im vorliegenden Artikel wird eine energiewirtschaftliche Bewertung der Stromproduktion in Gas-Expansionsanlagen vorgenommen. Hierzu werden die thermodynamischen Prozesse des isenthalpen Drosselns und der isentropen Expansion gegenüber gestellt und diverse Prozessgrößen eingeführt. Die energiewirtschaftlichen Rahmenbedingungen für die Stromproduktion in Gas-Expansionsanlagen werden dargelegt und diskutiert. Im Rahmen dieser Überlegungen wird eine Methodik zur Ermittlung des Prinnärenergiefaktors und des CO2-Emissionsfaktors des Gas-Expansionsstromes erarbeitet. Ein Vorschlag zur energiewirtschaftlich adäquaten Vergütung von Strom aus Gas-Expansionsanlagen wird unterbreitet.

Klimapolitische Instrumente – Projekte für die Wasser- und Abfallwirtschaft
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (7/2012)
Der Klimawandel ist eine doppelte Herausforderung: Zum einen sind enorme Emissionsminderungen nötig, um das 2°-Ziel zu erreichen. Zum andern muss Anpassung bereits heute geleistet werden. Auch Wasser- und Abfallwirtschaft sind von beiden Aspekten betroffen. Umso wichtiger ist die Auseinandersetzung mit den klimapolitischen Instrumenten – denn sie bergen unternehmerische Risiken, bieten aber ebenso Chancen.

Lachgasemissionen im Energiemaisanbau unter Einsatz von Gärrestsubstrat
© Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät Universität Rostock (6/2012)
Emissionen von Treibhausgasen (THG) aus dem Landwirtschaftssektor haben einen beträchtlichen Anteil an den globalen Flüssen von Kohlendioxid (CO2), Distickstoffoxid bzw. „Lachgas“ (N2O) sowie Methan (CH4) (Robertson et al. 2000). Weltweit verursachen die Nutzung landwirtschaftlicher Böden, die Haltung von Tieren sowie Landnutzungsänderungen zusammen fast 30 % der gesamten THG-Emissionen. In Deutschland haben Emissionen aus der Landwirtschaft einen Anteil von 7,7 % an den Gesamtemissionen in CO2-Äquivalenten. Hier sind stickstoffhaltige Dünger eine der Hauptquellen für N2O-Emissionen. N2O hat aufgrund seines hohen spezifischen Treibhausgaspotenzial (GWP) eine besondere Relevanz. Auf einen Zeithorizont von 100 Jahren betrachtet, beträgt das GWP von N2O 310 CO2-Äquivalente.

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