Bioabfall-Ist- und Potentialkarten f√ľr das Land Mecklenburg-Vorpommern
© Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakult√§t Universit√§t Rostock (6/2015)
Die im Auftrag des Ministeriums f√ľr Wirtschaft, Bau und Tourismus Mecklenburg-Vorpommern durchgef√ľhrte Studie ‚ÄěBioabfallbewirtschaftung in Mecklenburg-Vorpommern‚Äú stellt den Stand der Bioabfallbewirtschaftung in Mecklenburg- Vorpommern im Jahr 2010 zusammen. Dargestellt werden Bioabfallarten wie Garten- und Parkabf√§lle, Landschaftspflegeabf√§lle, Nahrungs- und K√ľchenabf√§lle aus Haushaltungen und aus dem Gastst√§tten- und Cateringgewerbe sowie dar√ľber hinausgehend organischer Abfall im Gewerbe. Die Ergebnisse der Studie sind Mengenangaben f√ľr das gesamte Bundesland Mecklenburg-Vorpommern bzw. in einzelnen Teilen auch Bioabfallmassen auf die alten Landkreise bezogen. Die Ergebnisse der Studie wurden f√ľr alle Landkreise mit Geo-Informationssystemen (GIS) aufbereitet, ausgewertet und visualisiert.

Stickstoffausnutzung von Mais und Sorghum im Mischfruchtanbau mit Leguminosen
© Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakult√§t Universit√§t Rostock (6/2015)
Der Verlust von gro√üen N√§hrstoffmengen aus landwirtschaftlichen Systemen hat erh√∂hte N- und P-Eintr√§ge in Gew√§sser zur Folge. Besonders Reihenkulturen wie Mais beg√ľnstigen N√§hrstoffverluste durch Auswaschung und Erosion. Eine Alternative stellt der Mischfruchtanbau dar. Die Kombination verschiedener Kulturpflanzen mit unterschiedlicher Anpassungsf√§higkeit an suboptimale Wachstumsbedingungen kann zur effizienten komplement√§ren Nutzung von Wachstumsfaktoren und somit zur Steigerung von N√§hrstoff- (Gosh et al. 2006) und Wassernutzungseffizienz (Woldeamlak et al. 2006) beitragen. Wegen der zus√§tzlichen N-Fixierung aus der Luft ist der Mischfruchtanbau mit Leguminosen besonders interessant.

Biomass steam processing (BSP)
© Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakult√§t Universit√§t Rostock (6/2015)
Die langfristig gesetzten Ziele zur Minderung der CO2-Emission haben in den letzten Jahren dazu gef√ľhrt, dass vermehrt erneuerbare Energietr√§ger zur Deckung des Prim√§renergiebedarfs eingesetzt werden. Mit √ľber 60 % stellt Biomasse den gr√∂√üten Anteil der regenerativen Energietr√§ger dar, weswegen die effiziente und nachhaltige Nutzung vorhandener Biomassen hohe Priorit√§t hat. Vermehrt in den Fokus r√ľcken dabei auch Abfallbiomassen, wie zum Beispiel pflanzliche Haushaltsreststoffe (‚ÄěBiotonne‚Äú), R√ľckst√§nde aus Fermentationsverfahren oder Kl√§rschlamm. Das BSP-Verfahren ist f√ľr diese Stoffstr√∂me einsetzbar ebenso wie auch f√ľr klassische Biomassen (Holz, Stroh etc.). Das BSP-Verfahren kombiniert vorteilhafte Elemente der langsamen Pyrolyse und der hydrothermalen Karbonisierung (HTC) bei moderateren und verfahrenstechnisch einfach zu realisierenden Prozessparametern. Die Biomasse wird in √ľberhitzter Dampfatmosph√§re drucklos bei Temperaturen von etwa 350 ¬įC und kurzen Reaktionszeiten zwischen 30 und 150 min behandelt. Die daraus resultierenden trockenen Biokohlen haben im Vergleich zu durchschnittlichen HTC-Produkten √§hnliche elementare Zusammensetzungen und Brennwerte. In der vorliegenden Arbeit wurden Experimente in einem Technikumsreaktor mit maximalen Durchsatz von 0,5 kg/h durchgef√ľhrt und diese Erkenntnisse zur Planung und Umsetzung einer vergr√∂√üerten Pilotanlage mit bis zu 50 kg/h Durchsatz verwendet.

Energetische Nutzung von biogenen Reststoffen ‚Äď Untersuchung der Aufbereitung und Verbrennungseigenschaften am Beispiel von Pferdemist-Pellets
© Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakult√§t Universit√§t Rostock (6/2015)
Der im Bereich der Biomasse verwendete Energietr√§ger Holz ist in seiner wirtschaftlichen Verf√ľgbarkeit begrenzt. Dem entsprechend findet die energetische Nutzung von Reststoffen der Landwirtschaft verst√§rktes Interesse, die sich aber hinsichtlich ihrer chemischen Eigenschaften und damit ihres Verbrennungs und Emissionsverhaltens zum Teil deutlich von den √ľblichen Holzbrennstoffen unterscheiden.

Integrierte stoffliche und energetische Wertsch√∂pfung aus Biomasse ‚Äď Koppelprozesse im BMBF-Spitzencluster BioEconomy
© Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakult√§t Universit√§t Rostock (6/2015)
Die Transformation des fossil-basierten in ein bio-basiertes Wirtschaftssystem ist ein wichtiges langfristiges Ziel der Bundesregierung. Basierend auf einer Forschungs- und Politikstrategie f√ľr eine Bio√∂konomie entsteht, gef√∂rdert vom Bundesministerium f√ľr Bildung und Forschung (BMBF), in der Region Sachsen-Anhalt und Sachsen um den Chemiestandort in eine Modellregion f√ľr eine bio-basierte Wirtschaft. Dieser Spitzencluster weist ein starkes Portfolio Non-Food Biomasse verarbeitender Verbundprojekte entlang einer Wertsch√∂pfungskette f√ľr Buchenholz auf. Die Akteure verfolgen im Verbund die Herstellung von Plattformchemikalien, deren Veredelung zu End- und Hilfsprodukten sowie deren Einsatz in der Holzwirtschat und im Automobilbau. In Koppelproduktion werden Prozessenergie und Energietr√§ger bereitgestellt und die eingesetzte Biomasse mit h√∂chst-m√∂glicher Wertsch√∂pfung genutzt. Eine umfassende Begleitforschung stellt wichtige Erkenntnisse f√ľr eine Fortgestaltung der eingeschlagenen Bio√∂konomiestrategie bereit. Der vorliegende Beitrag beleuchtet die Chancen f√ľr Bioenergieprozesse anhand einiger Projektbeispiele genauer und gibt einen √úberblick √ľber die Struktur und die Aktivit√§ten im Spitzencluster BioEconomy.

Biomasse zur Energiegewinnung ‚Äď √∂konomische Bewertung, Effizienzvergleich und optimale Biomassenutzung
© Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakult√§t Universit√§t Rostock (6/2015)
Eine optimierte bzw. zielgerichtete Nutzung verf√ľgbarer Biomasse f√ľr die Bereitstellung erneuerbarer Energie erfordert eine detaillierte Analyse der Bioenergielinien nach technischen und wirtschaftlichen Effizienzkriterien. Dementsprechend werden wichtige Parameter ausgew√§hlter Bioenergielinien der W√§rme-, Strom- und Kraftstoffbereitstellung untersucht und als Datenbasis f√ľr ein Optimierungsmodell verwendet. Die optimale Kombination der Bioenergielinien wird dabei unter Ber√ľcksichtigung der politischen und wirtschaftlichen Ziele unter der Anwendung eines speziell an die Fragestellung angepassten linearen Optimierungsmodells analysiert. Die Modellergebnisse erlauben eine Beurteilung politischer Handlungsoptionen.

Kombinierte Wärmelieferung aus einer Biogasanlage und einem Biomasseheizwerk
© Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakult√§t Universit√§t Rostock (6/2015)
Es ist bekannt, dass zahlreiche bestehende Biogasanlagen (BGA) √ľber kein oder ein nur unzureichendes W√§rmenetz verf√ľgen. Nach einer Befragung des Deutschen Biomasseforschungszentrums (DBFZ), die im Rahmen des EEG Monitoring Berichtes ‚Äď‚ÄěDBFZ Report Nr. 12 vom M√§rz 2012‚Äú- bei Anlagenbetreibern durchgef√ľhrt wurde, beziehen rund 80 % aller bundesdeutschen Biogasanlagen den KWK ‚Äď Bonus f√ľr einen Teil ihres erzeugten Stroms. Vorsichtige Sch√§tzungen des DBFZ nennen eine √ė 45 %-ige externe W√§rmenutzung nach Abzug der Eigen-w√§rmebedarfsmengen in Fermentern, Nachg√§rbeh√§ltern und evtl. Hygienisierungsstufen. Etwa die H√§lfte der Anlagenbetreiber, so der Monitoring Report, nutzen zwischen 20 % und 70 % der nach Eigennutzung verf√ľgbaren W√§rme.

Biomasseheizkraftwerk Auckenthaler STERZINGS√ľdtirol
© Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakult√§t Universit√§t Rostock (6/2015)
Das innovative Biomasseprojekt STERZING-S√ľdtirol besteht im Wesentlichen aus einer Biomassevergasungsanlage zur thermochemischen Konversion von naturbelassenen Holzhackschnitzeln, einer technischen Hackschnitzeltrocknung und einem speziell an die Holzgasverbrennung angepassten Industriemotor. Die anfallende Restkohle aus der Vergasung wird derzeit noch zu 100 % entsorgt, an einer stofflichen Verwertung wird aber gearbeitet. Diese Biomasse- Kraft-W√§rme-Kopplungs-Anlage speist den gesamten erzeugten √Ėkostrom in das √∂rtliche Stromnetz ein. Die √Ėkow√§rme wird anteilig in das bestehende √∂rtliche Fernw√§rmenetz der Stadt Sterzing eingespeist. Ein weiterer Teil der nutzbaren BHKW Abw√§rme dient zur Trocknung des Brennstoffes sowie zur Beheizung und zur Warmwasserversorgung des Anlagenstandortes.

Optimierung von Halmgutpellets aus Paludikultur mit Beimischungen von Holz
© Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakult√§t Universit√§t Rostock (6/2015)
Paludikultur (‚Äěpalus‚Äú: lat. Sumpf) ist nasse Landwirtschaft auf Moorstandorten bei gleichzeitigem Erhalt des Torfk√∂rpers als Kohlenstoffspeicher. Die aufwachsende Biomasse kann als regenerativer Energietr√§ger genutzt werden. In der vorliegenden Studie wurde Biomasse aus Paludikultur im Technikumsma√üstab sowie im Praxisversuch pelletiert und prozessspezifische Kennwerte und Eigenschaften der Pellets analysiert. Die Bewertung erfolgt hinsichtlich der normativen Anforderungen nach DIN EN ISO 17225-6. Neben der Herstellung der Pellets war die brennstoffseitige Charakterisierung der Pellets zur bewertenden Einordnung der energetischen Verwertung Inhalt der Arbeit. Zur weiteren Optimierung wurde den einzelnen Paludikultur-Biomassen Kiefernholz zugemischt (Anteil von 50 und 80 %).

Anteil fester Biomasse am deutschen Energiemix Ausblick auf zuk√ľnftige Bereitstellungsstrategien infolge zunehmender Rohstoffknappheit von Holz
© Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakult√§t Universit√§t Rostock (6/2015)
Die politischen Zielvorgaben der Bundesregierung sehen u.a. eine Steigerung des Anteils der W√§rme- und K√§lteerzeugung aus erneuerbaren Energien (EE) vor. Da biogene Festbrennstoffe den gr√∂√üten Anteil innerhalb der EE zur W√§rmebereitstellung beitragen und mittelfristig gesehen ad√§quate, erneuerbare Alternativen nicht zur Verf√ľgung stehen, werden biogene Festbrennstoffe auch in Zukunft einen bedeutenden Beitrag im W√§rmesektor leisten. Au√üerdem k√∂nnen Biomasse-Festbrennstoffanlagen den Strom flexibel einspeisen und sind folglich in der Lage, die fluktuierende Stromeinspeisung aus PV- und Windkraftanlagen anteilig auszugleichen. Grenzen der Verf√ľgbarmachung fester Bioenergietr√§ger sind neben Fl√§chenkonkurrenzen, Nachhaltigkeitsgesetz, Zertifizierungssystemen vor allem Konkurrenzen mit der stofflichen Nutzung. Letztere werden nachfolgend dargelegt und Beispiele f√ľr zuk√ľnftige Bereitstellungs- und Nutzungsstrategien aufgezeigt.

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