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Titel:Biomasse
Autor:Inge Weber
Text:

Nach der Biomasseverordnung (BiomasseV, 2005) gelten alle Energieträger aus Pflanzen oder tierischen Anteilen (jur. Ausdruck: Phyto- und Zoomasse) als Biomasse. Hierzu gehören auch daraus resultierende Folge- und Nebenprodukte, Rückstände und Abfälle. Biomasse gilt als regenerative Energiequelle, da bei ihrer Nutzung nur die Stoffe freiwerden, welche vorher aus dem ökologischen System entnommen wurden.


Entstehung

Ein Ökosystem unterliegt der ständigen Erneuerung und Umgestaltung. Ein Teil der Organismen - meist Pflanzen - baut unter Aufwendung von Energie organische Struktur auf, Biomasse. Um diese Energie aufzubringen, machen sich Pflanzen die Sonneneinstrahlung durch Photosynthese zu Nutze und wandeln CO2 und Wasser in Kohlenhydrate um.

Biomasse

Pflanzendichte auf Landflächen/ Quelle: SeaWiFS Project, NASA/ License: public domain

Arten von Biomasse

Biomasse kann in den unterschiedlichsten Zustandsformen vorliegen. Der derzeit wichtigste nachwachsende Energieträger ist feste Biomasse. Angefangen von Stückholz, Holzpellets, unbehandelten Hackschnitzel sowie gepresstem Stroh kann feste Biomasse vielfältig eingesetzt werden.

Zusätzlich dazu rücken ölhaltige Pflanzen (z.B. Raps) immer stärker in den Fokus der Energiewirtschaft. Der hauptsächliche Einsatz dieser Energieträger liegt in der Gewinnung biogener Kraftstoffe.

Eine weitere großen Untergruppe stellt Biomasse mit hohem Wasseranteil dar. Darunter fallen zum  Einen organische Ausscheidungs- oder Abfallprodukte wie etwa Tiermist, Garten- und Küchenabfälle oder aber auch direkte Produkte wie etwa Maissillage oder spezielle Futterrüben.


Verarbeitung

Um Biomasse als Energiequelle nutzen zu können, muss die biochemische Energie in andere Energieformen umgewandelt werden. Die hauptsächlich angestrebte energetische Nutzung der Biomasse erfolgt durch schlussendliche Verbrennung, also chemische Oxidation der Bestandteile und der daraus freiwerdenden Wärmeenergie. Die technischen Verfahrensschritte können dabei je nach Anforderung sehr unterschiedlich ausfallen. Es hängt von der Art der verfügbaren Biomasse ab, welche Verarbeitungsschritte bis hin zur Energiegewinnung am sinnvollsten sind:


  • Feste Biomasse (Stückgut)

Liegen vorwiegend feste Brennstoffe vor, können diese direkt in Kesseln verbrannt werden. Grundsätzlich können diese Brennstoffe aber auch verschiedenen Veredelungsschritten wie Verflüssigung (Pyrolyse), Verkohlung oder Vergasung unterzogen werden, wodurch ihre Handhabung, Speicherung und Energieausbeute wesentlich einfacher abläuft.

  • Ölhaltige Pflanzen

Die Energieträger in ölhaltigen Agrarpflanzen sind, wie aus dem Namen ersichtlich, verschiedene Fette, Öle und Fettsäuren. Das Öl wird durch physikalischen Aufschluss und/der chemische Extraktion gewonnen und kann durch entsprechende Verfahrensschritte bis hin zum biogenen Treibstoff, der z.B. Einsatz in Dieselmotoren findet, veredelt werden.

  •  Wasserhaltige Biomasse

Ist die Biomasse jedoch stark wasserhaltig, zellulosearm und eine thermische Nutzung nicht möglich - z.B. bei Pflanzensilage oder Tiermist - ist ein spezieller mikrobieller Abbau durch Gär- und Fäulnisprozesse empfehlenswert, es entsteht beispielsweise Biogas oder Ethanol. Der Hauptbestandteil von Biogas ist das energiereiche Methan.


Energetische Nutzung

Alle Arten von Biomasse können zur Wärme und/oder Stromgewinnung eingesetzt werden. Steht die reine Wärmegewinnung durch Biomasse im Vordergrund ist von einem Biomasseheizwerk, bei gleichzeitiger Gewinnung von Wärme und Strom von einem Biomasseheizkraftwerk die Rede.


  • Feste Brennstoffe

Auf Seite der Privathaushalte werden feste Brennstoffe vor allem in Kachelöfen, Pelletheizungen, Hackschnitzelheizungen oder sonstigen Systemen zur Wärmegewinnung genutzt. Auf Seite der Energiewirtschaft ist die gleichzeitige Gewinnung von Strom und Wärme sehr vorteilhaft, da hierbei hohe energetischen Wirkungsgrade realisierbar sind.

  • Flüssige und gasförmige Energieträger

Biogener Treibstoff kann, je nach Art der Umwandlung, ebenfalls zur Wärme- und Stromgewinnung benutzt werden.  Ein besonderes Augenmerk liegt hierbei auf flüssigen und gasförmigen Kraftstoffen die äquivalent zu Erdgas, Heizöl oder Diesel eingesetzt werden können. Die Bandbreite reicht dabei von der Verstromung in Blockheizkraftwerken über den Dieselersatz in Kraftfahrzeugen bis hin zur direkten Einspeisung in ein Erdgasnetz.


Vorteile

Mit zunehmender Verteuerung der Konkurrenzbrennstoffe (Heizöl, Erdgas), des erhöhten Umweltbewusstseins und nicht zuletzt durch staatliche Anreize wird die Energiegewinnung durch Biomasse wirtschaftlich immer attraktiver. Durch entsprechend fundierte Planung und individuelle Lösungsansätze kann das wirtschaftliche wie auch energetische Potential von Biomasse als Energieträger noch weiter ausgebaut und ein entscheidender Beitrag zum zukünftig ökologischen Handeln geleistet werden.

Erstellt: 22:22 - 16.02.2009