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.
Mit dem Weltklimaabkommen von Paris 2015 hat sich der Großteil der Weltgemeinschaft verpflichtet den Anstieg der mittleren globalen Temperatur auf 2 °C gegenüber der vorindustriellen Zeit zu begrenzen. Für die Industriestaaten bedeutet das eine weitgehende Umstellung der Energieversorgung auf erneuerbare Energien bis zum Jahr 2050. Dies wird nur mit einem massiven Ausbau der Windenergie, der Sonnenenergienutzung und der Erschließung der Umgebungswärme sowie der Geothermie funktionieren. Damit wird die Energiebereitstellung durch eine hohe Wetterabhängigkeit und damit hohe Fluktuationen geprägt. Die innerhalb der erneuerbaren Energien heute noch quantitativ dominierende Bioenergie wird relativ an Bedeutung verlieren und wird voraussichtlich eine neue – qualitativere ‒ Rolle einnehmen müssen. Aufgrund der Speicherfähigkeit der Biomasse gekoppelt mit den vielfältigen Nutzungskonkurrenzen, denen die Biomasse unterworfen ist, muss eine zukünftige Bioenergiebereitstellung insbesondere auf Reststoffe, Nebenprodukte und Abfälle aufbauen und in der Energiebereitstellung einen maximalen Zusatznutzen generieren. Das heißt, entweder müssen Entsorgungsaufgaben erfüllt werden oder neben dem Schließen von Wärmeversorgungslücken sollte eine gekoppelte Stromnetzstabilisierung erfolgen. In diesem Sinne erscheinen unter den heutigen Rahmenbedingungen zwei Optionen besonders vielversprechend: Spitzenlast-Kaminöfen mit Wassertaschen und Mikro-/Mini-Wärme-Kraft-Kopplungsanlagen.
Copyright: | © Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät Universität Rostock | |
Quelle: | 10. Rostocker Bioenergieforum (Juni 2016) | |
Seiten: | 14 | |
Preis inkl. MwSt.: | € 7,00 | |
Autor: | Volker Lenz | |
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Die Biokraftstoffproduktion in Deutschland – Stand der Technik und Optimierungsansätze
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Nach der Ermittlung des Status Quo deutscher Biokraftstoffanlagen liegt eine umfangreiche Datenbasis der Verfahrenstechnik vor. Daraus wurden virtuelle Biokraftstoffanlagen als Simulationsmodelle entwickelt, die für weitere Untersuchungen zur Verfügung stehen.
Betriebsstrategien für Biogasanlagen – Zielkonflikt zwischen netzdienlichem und wirtschaftlich orientiertem Betrieb
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In einem intelligenten Energiesystem müssen „Smart Grid“ und „Smart Market“ Hand in Hand gehen (Aichele et. al, 2014). Änderungen am rechtlichen Rahmen, insbesondere im Erneuerbaren-Energien-Gesetz (EEG) haben zum Ziel, die Anforderungen zur Erhöhung der Erzeugung erneuerbarer Energien (EE) sowie zur Markt- und Systemintegration von EE in Einklang zu bringen (siehe hierzu Schwarz, 2014). Dies entscheidet, ob der Betrieb einer modernen EE-Anlage sowohl die Maximierung eigener Gewinne (Smart Market) als auch die Entlastung der übergeordneten Netze (Smart Grid) zum Ziel haben kann oder auf nur einen Aspekte ausgerichtet ist.
Erweitertes Auswerteverfahren für Biogas-Batch- Versuche zur quantifizierbaren Darstellung zeitlicher Verläufe
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Derzeit ist eine erhebliche Ausweitung des Spektrums an Einsatzstoffen für Biogasanlagen zu verzeichnen. Für viele dieser Substrate ist der spezifische Biogasertrag als alleiniges Bewertungskriterium ohne quantitative Aussagen zum zeitlichen Verlauf der Biogas- und Methanbildung ungeeignet. Messmethoden, bei denen auch kinetische Parameter der Biogasbildung erfasst werden können, stehen bisher nur in kleinem Versuchsmaßstab zur Verfügung. Der experimentelle Ansatz für Batch-Versuche mit großen Gärgefäßen und Folienbeuteln hat den Vorteil großer Probeneinwaagen bei nur minimaler Probenaufbereitung, erlaubt jedoch durch vergleichsweise lange Messintervalle in der Regel keine Aussagen zum zeitlichen Verlauf. Durch das vorgestellte Versuchsdesign sowie die verbesserte Auswertungsmethode wird die Aussagefähigkeit dieser Versuche wesentlich erweitert. Das Verfahren wird am Beispiel zweier Partien Weizenstroh erläutert. Es konnten erhebliche Unterschiede sowohl im Biogasertrag als auch hinsichtlich der Abbaukinetik zwischen den beiden Strohpartien nachgewiesen werden.
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Erneuerbare Energien leisten nicht nur einen Beitrag zur Einsparung von Treibhausgasen und zur Erhöhung der Versorgungssicherheit, sondern haben auch positive Effekte auf die Entwicklung ländlicher Räume z.B. durch die Schaffung von Arbeitsplätzen und alternativer Einkommensquellen. In diesem regionalen Kontext spielt vor allem die Bioenergie eine bedeutende Rolle, da hier regelmäßig biogene Ausgangsstoffe für den Energieerzeugungsprozess bereitgestellt werden müssen. Im Rahmen des Wettbewerbs „Bioenergie-Regionen“ werden 25 Regionen in Deutschland seit 2009 über einen Zeitraum von drei Jahren durch das Bundesministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz (BMELV) gefördert.
Entwicklung des Biokraftstoffsektors im Kontext nationaler und internationaler politischer Rahmenbedingungen
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Die globale Biokraftstoffproduktion wuchs von 16 Milliarden Litern im Jahr 2000 auf über 100 Milliarden Liter in 2010. Damit werden etwa 3 % des globalen Energiebedarfs im Straßenverkehr abgedeckt. Bereits 2008 erreichte Brasilien beispielsweise einen Anteil von etwa 21 %, die USA etwa 4 % und die EU etwa 3 %Biokraftstoffen im Straßenverkehr.