Biomasse - Energiepotentiale

Es stehen eine Reihe von Ausgangsmaterialien als Biomasseträger für die thermische Nutzung zur Verfügung. Neben Reststoffen der Waldbewirtschaftung wie Durchforstungsholz, Astholz, Stockholz, Rinde, sind dies z.B. Überschußstroh, organische trockene Abfälle (z.B. Rapsextraktionsschrot (RES)), oder Energiepflanzen wie Kurzumtriebsplantagen, mehrjährige Gräser, Getreideganzpflanzen.
Für einige dieser Stoffe sind im Folgenden die Energiegehalte im Vergleich zur Braunkohle dargestellt. Die höheren Heizwerte korrespondieren dabei mit den niedrigen Wassergehalten und umgekehrt.

Holz

Stroh

RES

Getreide

Braunkohle

Wassergehalt

%

15-60

10-20

10-15

5-14

Heizwert Hu (s.u.)

MJ/kg

6-18

13-15

15-20

14-16

10-20

Energiedichte

GJ/m3

2-3

2

22

Für die aus den genannten Ausgangsmaterialien insgesamt zu erzeugende Energie geht man von den folgenden jeweiligen Potentialen aus:

Potential

Herkunft

140 PJ/a

Restholz der Holzgewinnung

85 PJ/a

Überschußstroh

35 PJ/a

Restholz des verarbeitenden Gewerbes

5 PJ/a

Straßenbegleitgrün, Friedhöfen und öffentlichen Grünanlagen

4 PJ/a

Sperrholz und Hausmüllholz

Der Anbau nachwachsender Rohstoffe zur thermischen Nutzung ist noch im Anfangsstadium begriffen, so daß hier das letztendliche Potential, das sich unter betriebswirtschaftlichen Gesichtspunkten aus der Konkurrenz zu anderen Anbauzielen ergeben wird, nicht abgeschätzt werden kann. Für die zur Zeit üblichen Kulturarten ist von folgenden flächenbezogenen Potentialen auszugehen:

Potential

Herkunft

210 GJ/ha*a

mehrjährige Gräsern

200 GJ/ha*a

Kurzumtriebsplantagen

170 GJ/ha*a

Getreideganzpflanzen

Die in oben dargestellter Tabelle verwendeten Heizwerte sind untere Heizwerte nach folgender Definition:

Hu = Ho - r*w, mit

Hu = unterer Heizwert (kJ/kg)
Ho = oberer Heizwert (Brennwert) (kJ/kg)
r = Verdampfungswärme von Wasser (2442 kJ/kg bei 25 °C)
w = freiwerdendes Wasser (kg)

Die Definition zeigt deutlich den Grad der Abhängigkeit der Energiepotentiale von der Brennstoffeuchte. Bei über 20 % Feuchte wird ein Großteil der gewonnenen Energie zur Verdampfung des Wassers benötigt. Neben der Reduzierung der Wirkungsgrade ist hiermit auch eine Erhöhung der Emissionen verbunden.

Auch die Energie aus thermischen Abfallverwertungsanlagen kann man hier mit aufzählen. Um alle Ressourcen zu nutzen und umweltschonend zu agieren, wird heutzutage Abfall zur Verwertung gesammelt. Dieser Abfall besteht etwa zur Hälfte aus biogenen Stoffen. Diese, wie z.B. Papier, Holz und Pappe, verbrennen klimaneutral ohne zusätzliche CO2-Emissionen. Durch den Verbrennungsprozess wird nur das CO2 wieder abgegeben, welches die ursprünglichen Pflanzen während ihres Wachstums aufgenommen haben. Aus der gewonnenen Energie kann Strom erzeugt werden. Ebenso ist die Nutzung für Fernwärme oder als Prozessdampf für Industriebetriebe möglich. Da immer wieder Abfall nachfolgen wird, kann man diesen als Bestandteil zur Energieerzeugung im Energiemix einrechnen.

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