Biomasse Grundlagen

Question 1

Was ist ein Vorteil von Biomasse gegen anderen EE?

Answer 1

Daraus kann man Brennstoff produzieren, was gelagert und gespeichert werden kann, da es eine große Kapazität an Gasspeicherung in De gibt

Question 2

Warum ist es besser Reststoffe statt Rohstoffe für Energie zu nutzen?

Answer 2

• Rohstoffe sind auch für Nahrungsmittel benutzt und deshalb gibt es ein Konkurrenz. Das ist nicht der Fall bei Reststoffenutzung (wie Stroh und Bioabfall), obwohl sie für Produktion von Stoffen benutzt sind
• Bei Nutzung von Rohstoffen wird extra CO2 freigesetzt, aber bei Nutzung von Reststoffen ist das nicht der Fall, weil wenn Rohstoffe nicht für energetische Nutzung benutzt werden, vergammeln, kompostieren und verrotten sie, was ohnehin CO2 freisetzt

Question 3

Was sind die Methoden, um Biomasse energetisch zu nutzen?

Answer 3

Verbrennung
Vergasung
Pyrolyse
HTC (Hydrothermale Carbonisierung)
Methangärung
Alkoholische Gärung
Pressen

Question 4

Wie kann Biomasse durch Verbrennung benutzt werden?

Answer 4

Verbrennung —> Rauchgas —> Wärmeträger —> Kraft und Wärme

Question 5

Wie kann Biomasse durch Vergasung benutzt werden?

Answer 5

Vergasung —> Gas (Koks) —> Kraft und Wärme

ODER

Vergasung —> Gas (Koks) —> Synthese (Gas; H2 + CO) —> Treibstoffe —> Kraft und Wärme

Question 6

Wie kann Biomasse durch Pyrolyse benutzt werden?

Answer 6

Pyrolyse —> Gas/ Öl/ Koks —> Kraft und Wärme

Question 7

Wie kann Biomasse durch HTC benutzt werden?

Answer 7

HTC —> Koks —> Kraft und Wärme
Dadurch wird auch Prozesswasser produziert, was für Methangärung benutzt werden kann

Question 8

Wie kann Biomasse durch Methangärung benutzt werden?

Answer 8

Prozesswasser —> Methangärung —> Biogas (hauptsächlich CO2 + CH4) —> Kraft und Wärme

Question 9

Wie kann Biomasse durch alkoholische Gärung benutzt werden?

Answer 9

Alkoholische Gärung —> Ethanol —> Kraft und Wärme

Question 10

Wie kann Biomasse durch Pressen benutzt werden?

Answer 10

Pressen —> Pflanzenöl —> Kraft und Wärme

ODER

Pressen —> Pflanzenöl —> Verestern —> RME —> Kraft und Wärme

Question 11

Was ist Photosynthese?

Answer 11

Assimilation von CO2 zu Kohlenhydraten

6CO2 + 6H2O + Lichtenergie —> C6H12O6 + 6O2

Question 12

Was ist Atmung?

Answer 12

Energieerzeugung für Stoffwechselvorgänge (Reverse von Photosynthese)

Question 13

Was sind die wichtigen Stoffgruppen in Pflanzen?

Answer 13

◼ Kohlenhydrate (bedeutendste Stoffgruppe der Biomasse)
◼ Einfachzucker (Monosaccharide)
◼ Pentosen (5 C-Atome), z.B. Ribose, Xylose
◼ Hexosen (6 C-Atome), z.B. Glucose, Fructose
◼ Zweifachzucker (Disaccharide)
◼ Bestehen aus zwei Monosaccharid-Einheiten
◼ Z.B. Saccharose, Lactose, Maltose
◼ Mehrfachzucker (Oligosaccharide)
◼ Vielfachzucker (Polysaccharide)
◼ Z.B. Stärke, Cellulose, Hemicellulose
◼ Lignin (Holzstoff)
◼ Polymer aus Phenyl-Propan-Derivaten
◼ Fette und Öle
◼ Ester von Glycerin mit höheren Monocarbonsäuren (> C8)
◼ Eiweiße (Proteine)
◼ Hochmolekulare Substanzen aus Aminosäuren

Question 14

Was ist Cellulose?

Answer 14

◼ Polysaccharid, abgeleitet von der Glucose, Summenformel (C6H10O5)n
◼ Häufigste organische Verbindung der Erde
◼ Die Hälfte der photosynthetisch gebildeten Biomasse ist Cellulose
◼ Kommt in nahezu allen Zellwänden von Pflanzen vor und ist vergesellschaftet mit Polyosen (Hemicellulose) und Pektinverbindungen
◼ Große Ketten, Molekulargewicht zwischen 200.000 und einigen Mio. g/mol

Question 15

Eigenschaften von Eiweißen?

Answer 15

• Eiweiße enthalten Hauptteil des Pflanzenstickstoffs
• Aufbau aus α-Aminosäuren

Question 16

Was macht die Verbindung von Cellulose/ Hemicellulose & Lignin?

Answer 16

Verbindung von Cellulose/ Hemicellulose & Lignin bewirkt Zug- und Druckfestigkeit der Pflanze

Question 17

Wie wird Biomasse gewonnen?

Answer 17

Gewinnung durch Harvester (holzartige) und Mähdrescher/Vollernter (halmgutartige Biomasse)