Energie aus Biomasse (eBook)

Vorwort 5
Liste der Autoren 7
Inhaltsübersicht 9
Inhaltsverzeichnis 11
1 Einleitung und Zielsetzung 32
1.1 Biomasse als nachwachsender Energieträger 32
1.2 Biomasse im Energiesystem 38
1.3 Aufbau und Abgrenzungen 67
2 Biomasseentstehung 72
2.1 Aufbau und Zusammensetzung 72
2.2 Primärproduktion 77
2.3 Standortfaktoren 85
2.4 Acker- und pflanzenbauliche Grundlagen 92
2.5 Zeitliche und räumliche Angebotsunterschiede 103
3 Angebaute Biomasse 106
3.1 Forstwirtschaftlich produzierte Lignocellulosepflanzen 106
3.2 Landwirtschaftlich produzierte Lignocellulosepflanzen 119
3.3 Ölpflanzen 140
3.4 Zucker- und Stärkepflanzen 146
4 Nebenprodukte, Rückstände und Abfälle 166
4.1 Holzartige Biomasse 168
4.2 Halmgutartige Biomasse 179
4.3 Sonstige Biomasse 188
5 Bereitstellungskonzepte 202
5.1 Randbedingungen und Anforderungen 204
5.2 Bereitstellungsketten für Holzbrennstoffe 215
5.3 Bereitstellungsketten für Halmgutbrennstoffe 230
5.4 Bereitstellungsketten für Biogassubstrate 242
5.5 Bereitstellungsketten für Ölsaaten 244
5.6 Bereitstellungsketten für zucker- und stärkehaltige Stoffe 245
6 Ernte 248
6.1 Holzartige Biomasse 248
6.2 Halmgutartige Biomasse 263
6.3 Ölhaltige Pflanzen 270
6.4 Zucker- und stärkehaltige Pflanzen 271
7 Mechanische Aufbereitung 276
7.1 Zerkleinern 276
7.2 Sieben und Sortieren 293
7.3 Pressen 295
8 Transport, Lagerung, Konservierung und Trocknung 307
8.1 Transport 307
8.2 Lagerung 315
8.3 Feuchtkonservierung (Silierung) 339
8.4 Trocknung 344
9 Grundlagen der thermo-chemischen Umwandlung biogener Festbrennstoffe 363
9.1 Brennstoffzusammensetzung und -eigenschaften 363
9.2 Thermo-chemische Umwandlungsprozesse 405
9.3 Schadstoffbildungsmechanismen 437
9.4 Feste Konversionsrückstände und deren Verwertung 471
10 Direkte thermo-chemische Umwandlung (Verbrennung) 492
10.1 Anforderungen und Besonderheiten 492
10.2 Handbeschickte Feuerungsanlagen 497
10.3 Automatisch beschickte Feuerungen 521
10.4 Abgasreinigung und -kondensation 562
10.5 Stromerzeugungstechniken 580
10.6 Mitverbrennung in Kohlekraftwerken 610
11 Vergasung 628
11.1 Vergasungstechnik 629
11.2 Gasreinigungstechnik 657
11.3 Gasnutzungstechnik 669
12 Pyrolyse 699
12.1 Bereitstellung flüssiger Sekundärenergieträger 699
12.2 Bereitstellung fester Sekundärenergieträger 718
13 Produktion und Nutzung von Pflanzenölkraftstoffen 738
13.1 Rohstoffbereitstellung 738
13.2 Pflanzenölgewinnung 739
13.3 Weiterverarbeitung von Pflanzenölen 763
13.4 Produkte und energetische Nutzung 775
14 Grundlagen der bio-chemischen Umwandlung 796
14.1 Grundlagen der Mikrobiologie 796
14.2 Stoffwechsel und Energieerzeugung 801
14.3 Grundlagen des enzymatischen Polymerabbaus 809
14.4 Biologische Grenzen für die Verfahrenstechnik 813
15 Ethanolerzeugung und -nutzung 819
15.1 Bio-chemische Grundlagen 819
15.2 Verfahrensschritte 826
15.3 Anlagenkonzepte 861
15.4 Produkte und energetische Nutzung 870
16 Biogaserzeugung und -nutzung 877
16.1 Grundlagen 877
16.2 Verfahrenstechnik 901
16.3 Produkte und energetische Nutzung 936
16.4 Exkurs: Deponiegas 949
Quellenverzeichnis 958
Sachverzeichnis 1016