Biomasse Flashcards
(Aus Probeklausur, 3P)
Benennen Sie die drei möglichen Umwandlungpfade/Prozesskategorien für die energetische Nutzung von Biomasse.
Biologische Prozesse (Fermentation –> Biogas, Alkoholische Gärung –> Ethanol)
Thermische Prozesse (Pflanzenöle/
|Scheitelholz, Häcksle etc.|Briketts, Pallets etc. –> Verbrennung|Vergasung|Verflüssigung, Umesterung)
Physikalische Prozesse (Verdichtung, Zerkleinerung, Abpressung –> Pflanzenöle|Scheitelholz, Häcksle etc.|Briketts, Pallets etc.)
(Aus Probeklausur, 4P)
Beschriften Sie die folgende vereinfachte Darstellung eines Gleichstromvergasers mit folgenden Daten, kennzeichnen Sie die Richtung der Stoffströme falls zutreffend mit einem Pfeil:
- Luft/Vergasungsmittel
- Brennstoff
- Produktgas
- Asche
- Trocknungszone
- Pyrolyse/Zersetzungszone
- Oxidationszone
- Reduktionszone
???
(Aus Probeklausur, 4P + 2P)
Beschreiben Sie die vier Phasen der Biogasgewinnung. Benennen Sie zusätzlich die verschiedenen Phasen im Fermenter.
a) Vier Phasen der Biogasgewinnung
1. Phase
- Anlieferung und Lagerung
- Aufbereitung und Vorbehandlung
(Sortierung, Zerkleinerung etc.)
- Einbringung
(Förderung, Dosierung)
- Phase
- Biogasgewinnung im Fermenter
* Hydrolyse
* Säurebildung
* Acetatbildung
* Methanbildung
–> Gärreste
–> Biogas - Phase
–> Gärreste
- Gärrestlagerung, Gärrestaufbereitung
(Fest-Flüssig-Trennung (optional) –> Flüssigdünger + Kompost
ODER
Ausbringung, Kompostierung ohne Fest-Flüssig-Trennung)
- Nachgärung
–> Biogas - Phase
–> Biogas
- Biogasaufbereitung (Trocknung, Entschwefelung)
- Biogasverwertung (Strom- u./o. Wärmeproduktion)
Nenne drei Gründe für die energetische Nutzung von Biomasse.
- Beeinflussung des Klimas durch CO2 - Ausstoß aus fossilen Quellen
- Verknappung fossiler Rohstoffe innerhalb der nächsten 40 - 200 Jahre
- Mögliche Verminderung der Abhängigkeit von heutigen Rohstoffförderländern
- Schaffung neuer Einkommensquellen für heimische Land- und Forstwirtschaft
- Versorgungssicherheit (kontinuierliche Energiebereitstellung) im Vergleich zu anderen EE
Nenne und erkläre den Entstehungsprozess von Biomasse.
Photosynthese
- Ist ein physiologischer Prozess zur Erzeugung energiereicher organischer Biomoleküle aus energieärmeren anorganischen Stoffen mit Hilfe der in elektrochemisches Potential transformierten Strahlungsenergie des Sonnenlichts.
Ausgangssubstanzen: CO2, H2O
Abgabestoffe: O2, CH2O (Glucose)
Katalysator: Chlorophyll (Blattgrün), Phycocyanine, Carotine etc. (Absorption von kurz- und/oder langwelligen Lichtstrahlen)
Reaktionen: H2O –> Lichtreaktion (Gewinnung von Energie) –> O2; CO2 –> Dunkelreaktion (Aufbau organischer Stoffe) –> CH2O (Glucose)
(Katalysator: Stoff, der chemische Reaktionen herbeiführt oder beeinflusst, selbst aber unverändert bleibt)
Was ist der Unterschied zwischen C3- und C4-Pflanzen?
- Anders als bei C3-Pflanzen finden bei C4-Pflanzen Licht- und Dunkelreaktion getrennt von einander statt
- Anders als bei C3 Pflanzen haben C4-Pflanzen einen Mechanismus entwickelt um geringere Mengen an CO2 durch bessere CO2 Bindung nutzen zu können
–> C4 Pflanzen wachsen deutlich besser bei geringerer CO2 Konzentration, höheren Temperaturen, geringeren Wassermengen
–> Bsp. C3 Pflanzen: Weizen und Raps
–> Bsp. C4 Pflanzen: Hirse und Mais
Zeichnen Sie die Trockenmasseproduktion von Wäldern in Abhängigkeit von den mittleren Jahresniederschlägen und der mittleren Jahrestemperatur in zwei Graphen.
vgl. Folie 21
Holzartige Biomassen bestehen zu etwa 70 % aus “…”.
“Polyzuckern (u. A. Cellulose,
Hemicellulose (Polyose), Lignin)”
Welche biologischen Umwandlungpfade/Prozesskategorien für die energetische Nutzung von Biomasse kennst du?
Biologische Prozesse (Fermentation –> Biogas, Alkoholische Gärung –> Ethanol)
(Fermentation –> Biogas in Biogasanlage)
Welche Substrate werden hauptsächlich in Biogasanlagen verwendet?
Nachwachsende Rohstoffe 52 %
Exkremente 43 %
Kommunaler Bioabfall 3 %
Reststoff aus Industrie, Gewerbe, Landwirtschaft 2%
Biomasse Biologische Prozesse 52:55
