Energetische Nutzung von Biomasse in Deutschland Facharbeit an der FH Düsseldorf Energetische Nutzung von Biomasse in Deutschland Prof. Dr.-Ing. Mario Adam E² - Erneuerbare Energien und Energieeffizienz Fachbereich Maschinenbau und Verfahrenstechnik Fachhochschule Düsseldorf

Energieverbrauch des „Musterknaben“ BRD Quelle: BMWi Energiedaten 2009

Beitrag Erneuerbare Energien, BRD, 2008 Gesamt: 995 PJ Deckungsanteile Primärenergiever- brauch, gesamt = 7,1 % = Verdreifachung in 10 Jahren in den Bereichen: Stromerzeugung 14,8 % Wärmeerzeugung 7,7 % Motorkraftstoffe 6,1 % Quelle: BMWi Energiedaten 2009

Energiebilanz eines Hainbuchenwaldes =1027 kWh/m²a Photosynthese Energiegehalt der Kohlenhydrate = 15.900 kJ/kg Energie-gehalt des Holzes = 15.000 kJ/kg Quelle: Kaltschmitt, Wiese

Holz als regenerativer Energieträger Herkunft direkt aus dem Wald Produktionsabfälle aus Sägewerken, etc. unbelastetes Altholz z.B. vom Bau Aufbereitung Stückholz Hackschnitzel Pellets Ökobilanz nahezu CO2-neutral, vor allem bei regionaler Nutzung mit kurzen Wegen Pellets: 0,2 kWhPrim und 40 g CO2 pro kWhEnd Verwendung etabliert: Verbrennung in Kaminen und Öfen, Heizkesseln, Heiz- und Heizkraftwerken F&E: Verbrennung in Stirlingmotoren, Vergasung + Verbrennung in gasmotorischen BHKW, Gasturbinen, Brennstoffzellen, etc. Bildquellen: EnergieAgentur.NRW, Wodtke, Paradigma

Treibstoffe heute und in der Zukunft Verbrauch 2005 in Deutschland 1,8 Mio. t Biodiesel *) 0,05 Mio. t Bioethanol *) 26.000 t Erdgas 25,2 Mio. t Otto1) 30,1 Mio. t Diesel1) 21500 t Autogas heute morgen *) u.a. Zumischung zu konventionellen Kraftstoffen LPG: Liquid Petroleum Gas („Autogas“, Propan/Butan-Gemisch, Nebenprodukt der Erdölverarbeitung) CNG: Compressed Natural Gas GTL: Gas to liquid BTL: Biomass to liquid Aromaten: cyclische, teilweise krebserregende Kohlenwasserstoffe Erdgas-Reserven/Recourcen Beimischpflicht ab 2007, BRD: 2007: 4,4 % Diesel, 1,2 % Benzin … 2012: 7,25 % Gesamtquote Quelle: DaimlerChrysler, 1)www.wlv.de/Dokumentendownload/BiotreibstoffeBockey.pdf

Biogas - Erzeugung und Nutzung mesophile (35°C) oder thermophile (55°C) Bakterien Gülle + Kofermente Verbrennung in Gas-Heizkesseln Blockheizkraft-werken (= Motoren, die Strom und Wärme produzieren) Reinigung und Einspeisung in das Erdgasnetz („Bioerdgas“) Energiebedarf zur Beheizung des Faulbehälters: 15 … 30 % des erzeugten Biogases Quelle: Kleemann, Meliß

Dämmstoffe aus Glas, Stein, Sand, etc. aus Rohöl Glaswolle, Steinwolle (30 – 50 €/m³) Schaumglas Perlit (ca. 100 €/m³) aus Rohöl Polystyrol (50 – 100 €/m³) „Styropor“ (Partikelschaum EPS) „Styrodur“ (Extruderschaum XPS) Polyurethan (beste Wärmedämmung, dämmt etwa doppelt so gut wie normales Styropor) aus nachwachsenden Rohstoffen (100 – 200 €/m³) Zellulose und Holzweichfaser (häufiger verwendet) Hanf, Flachs, Kokos, Baumwolle, Schafwolle, Kork Verbundsysteme Einheiten aus Wärmedämmung plus Verkleidung z.B. Platte aus Polyurethan + Alu + Spanplatte /Gipskarton (ca. 40 €/m² bei 8 cm PU) z.B. Heraklith-Platte (Holzwolle-Leichtbauplatte) mit verbundenem Dämmmaterial Vakuum-Dämmplatten: Evakuierte aluminiumumhüllte Stützmatrix Glaswolle „Styrodur“

Energetische Nutzung von Biomasse Zusammenfassung