Gärung

Question 1

Nennen Sie die 3 Gärprozesse, die im Zusammenhang mit der Gewinnung von Energieträgern aus Biomasse technisch genutzt werden!

Answer 1

1. Methangärung (energiereiches Gärprodukt (Methan, Alkohol)
2. alkoholische Gärung (energiereiches Gärprodukt (Methan, Alkohol)
3. Milchsäuregärung -> (Gärprodukt Milchsäure zur Konservierung eines Rohstoffes) (Gras-, Maishäcksel).

Question 2

Nennen Sie Stoffe bzw. Stoffgruppen (Bestandteile von Biomassen), die Aus- gangsstoffe für die Gärprozesse sind. Ordnen Sie dabei die Stoffe den Gärungen zu!

Answer 2

1. Methangärung (energiereiches Gärprodukt (Methan, Alkohol)
2. alkoholische Gärung (energiereiches Gärprodukt (Methan, Alkohol)
3. Milchsäuregärung -> (Gärprodukt Milchsäure zur Konservierung eines Rohstoffes) (Gras-, Maishäcksel).

Question 3

Warum ist die alkoholische Gärung nicht für komplex zusammengesetzte Biomassen nutzbar?

Answer 3

Man braucht Glukose und Zellulose

Question 4

In welche Phasen lässt sich die Methangärung für komplex zusammengesetzte Biomassen unterteilen? Welche Phasen können davon separat und welche müssen gemeinsam betrieben werden?

Answer 4

1. HYDROLYSE & ACIDOGENE PHASE
2. ACETOGENE PHASE
3. METHANOGENE PHASE

ACETOGENE & METHANOGENE PHASE MÜSSEN GEMEINSAM BETRIEBEN WERDEN!

Question 5

Warum kann es keine „echte“ Trockenvergärung geben, obwohl dieser Begriff in der Praxis verwendet wird?

Answer 5

Denn man braucht Wasser für die Mikroorganismen!

Question 6

Welchem Typ chemischer Reaktionen sind die meisten Teilprozesse einer Methangärung zuzuordnen und welche Konsequenz ergibt sich daraus von allem für die eigentliche Methanogenese?

Answer 6

H2S, CO2

Question 7

Zeichnen Sie ein technologisches Schema einer einstufigen Flüssigvergärungsanlage und benennen Sie dabei die einzelnen Bestandteile!

Answer 7

?

Question 8

Warum sind Biogasanlagen als „stand alone“ – Anlagen problematisch?

Answer 8

Biogasanlagen sind keine Energiegewinnungsanlagen, sondern Energieträgergewinnungs-anlagen. Sie sind also am ehesten vergleichbar mit einer minderwertigen Erdgasquelle, bei der das „Erdgas“ laufend aus festem oder flüssigem Material hergestellt wird, was dazu zur Anlage zu transportieren ist. Bei der Biogasgewinnung fallen prinzipbedingt und damit unvermeidbar „Abfälle“ (feste und flüssige Gärreste) an, die aus Gründen des Umweltschutzes und/ oder einer effektiven Rohstoffnutzung weiter behandelt werden müssen.

Sind für alle „Koppelprodukte“ (Wärme, Gärrest/Überschusswasser) ortsnah keine „Verbraucher“ vorhanden, müssen diese geschaffen werden. Nur dann lassen sich Biogasanlagen nachhaltig nutzen. Besonders gilt das für die noch zu erläuternden Randbedingungen einer Energiegewinnung aus dem Biogas (siehe Punkt 7.). Die Realität sieht wegen der verfehlten Subventionspolitik gegenwärtig oft anders aus.

Es muss nun einmal als unvermeidbarer Nachteil eines Braunkohlegroßkraftwerkes hingenommen werden, dass gigantische Mengen (nicht Anteile!) Abwärme in die Umgebung abgegeben werden. Der Energieträger muss ja „nur“ gefördert und aufbereitet werden. In einer Biogasanlage muss aber der Energieträger erst einmal hergestellt werden und dies in vergleichsweise marginalen Mengen. Die „Vernichtung“ von Wärme ist hier nicht hinnehmbar.

Question 9

Nennen Sie Nutzungsmöglichkeiten, mit denen Biogas direkt oder indirekt energetisch genutzt werden kann.

Answer 9

1. Energieträger
   Wärmeerzeugung (Brenner)
   Kraft-Wärmekopplung(1 in BHKW
   Biogaseinspeisung(1 nach Aufbereitung in lokales Gasnetz
   Biogaseinspeisung(1 nach Aufbereitung in das Erdgasnetz
   Nutzung in Brennstoffzellen (Reforming erforderlich)
2. stoffliche Nutzung
   wie Erdgasnutzung