Energie aus Biomasse: Grundlagen, Techniken und Verfahren (German Edition)

Dieses Standardwerk beschreibt umfassend die biologischen, physikalischen, chemischen und technischen Grundlagen einer Energiegewinnung aus Biomasse. Dies beinhaltet eine Beschreibung der verfügbaren Biomasseressourcen, eine Systematisierung möglicher Bereitstellungsketten und -techniken zur Verfügbarmachung der Biomassen an der jeweiligen Konversionsanlage und eine Darstellung der __the____rmo-chemischen__, der __physikalisch-chemischen__ sowie der__biochemischen Umwandlungsmöglichkeiten__ in Bioenergieträger (z. B. Holzkohle, Biodiesel, Biogas) bzw. Bioenergie (d. h. Wärme, Strom). · Die __thermo-chemische____Biomasseumwandlung__ umfasst die Verbrennung biogener Festbrennstoffe in Klein- und Großanlagen zur Strom- und Wärmeerzeugung und – jeweils in der Gasatmosphäre – die Biomassevergasung u. a. zur Kraftstoffsynthese (z. B. Fischer-Tropsch-Diesel) sowie die schnelle und langsame Pyrolyse (d. h. Bioöl- und Holzkohleerzeugung). Zusätzlich wird auf die thermo-chemische Umwandlung in hydrothermaler Atmosphäre (z. B. hydrothermale Karbonisierung) eingegangen. · Die __physikalisch-chemische Umwandlung__ beinhaltet die Pflanzenölerzeugung und die entsprechenden Umwandlungsmöglichkeiten in einen normenkonformen Biokraftstoff. · Unter einer __biochemischen Umwandlung__ wird eine Alkoholherstellung als Kraftstoffkomponente und eine Biogaserzeugung als Brenn- und Kraftstoff verstanden. Im Vergleich zur 2. Auflage wurde die 3. Auflage vollständig überarbeitet, z. T. neu strukturiert, stark erweitert und an den aktuellen Stand des Wissens und der Technik angepasst. Hinzu gekommen sind u. a. die Bereitstellung von Algenbiomasse, hydrothermale Biomasseumwandlungsverfahren, innovative Optionen zur Pflanzenölhydrierung, die Butanolerzeugung und die Synthesegasfermentation sowie Verfahren zur Erzeugung von flüssigen und gasförmigen Biokraftstoffen aus Biogas. Das Buch bietet einen umfassenden Überblick der naturwissenschaftlichen Grundlagen und des aktuellen Standes der Technik. Den Herausgebern ist es gelungen, unter Mitarbeit einer Vielzahl kompetenter Fachleute ein umfassendes Werk mit allen wesentlichen Möglichkeiten einer Energiegewinnung aus Biomasse "aus einem Guss" zu erarbeiten. **Die Zielgruppen** Das Buch wendet sich an Studierende, Anlagenbetreiber, Berater, Wissenschaftler sowie interessierte Laien. Dieses Standardwerk beschreibt umfassend die biologischen, physikalischen, chemischen und technischen Grundlagen einer Energiegewinnung aus Biomasse. Dies beinhaltet eine Beschreibung der verfügbaren Biomasseressourcen, eine Systematisierung möglicher Bereitstellungsketten und -techniken zur Verfügbarmachung der Biomassen an der jeweiligen Konversionsanlage und eine Darstellung der thermo-chemischen, der physikalisch-chemischen sowie der biochemischen Umwandlungsmöglichkeiten in Bioenergieträger (z. B. Holzkohle, Biodiesel, Biogas) bzw. Bioenergie (d. h. Wärme, Strom). · Die thermo-chemische Biomasseumwandlung umfasst die Verbrennung biogener Festbrennstoffe in Klein- und Großanlagen zur Strom- und Wärmeerzeugung und - jeweils in der Gasatmosphäre - die Biomassevergasung u. a. zur Kraftstoffsynthese (z. B. Fischer-Tropsch-Diesel) sowie die schnelle und langsame Pyrolyse (d. h. Bioöl- und Holzkohleerzeugung). Zusätzlich wird auf die thermo-chemische Umwandlung in hydrothermaler Atmosphäre (z. B. hydrothermale Karbonisierung) eingegangen. · Die physikalisch-chemische Umwandlung beinhaltet die Pflanzenölerzeugung und die entsprechenden Umwandlungsmöglichkeiten in einen normenkonformen Biokraftstoff. · Unter einer biochemischen Umwandlung wird eine Alkoholherstellung als Kraftstoffkomponente und eine Biogaserzeugung als Brenn- und Kraftstoff verstanden. Im Vergleich zur 2. Auflage wurde die 3. Auflage vollständig überarbeitet, z. T. neu strukturiert, stark erweitert und an den aktuellen Stand des Wissens und der Technik angepasst. Hinzu gekommen sind u. a. die Bereitstellung von Algenbiomasse, hydrothermale Biomasseumwandlungsverfahren, innovative Optionen zur Pflanzenölhydrierung, die Butanolerzeugung und die Synthesegasfermentation sowie Verfahren zur Erzeugung von flüssigen und gasförmigen Biokraftstoffen aus Biogas. Das Buch bietet einen umfassenden Überblick der naturwissenschaftlichen Grundlagen und des aktuellen Standes der Technik. Den Herausgebern ist es gelungen, unter Mitarbeit einer Vielzahl kompetenter Fachleute ein umfassendes Werk mit allen wesentlichen Möglichkeiten einer Energiegewinnung aus Biomasse "aus einem Guss" zu erarbeiten. Die Zielgruppen Das Buch wendet sich an Studierende, Anlagenbetreiber, Berater, Wissenschaftler sowie interessierte Laien. Die Herausgeber Univ.-Prof. Dr.-Ing. Martin Kaltschmitt; Institut für Umwelttechnik und Energiewirtschaft (IUE), Technische Universität Hamburg-Harburg (TUHH), Deutschland Dr. Hans Hartmann; Technologie- und Förderzentrum im Kompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe (TFZ), Straubing, Deutschland Univ.-Prof. Dipl.-Ing. Dr. techn. Hermann Hofbauer; Institut für Verfahrenstechnik, Umwelttechnik und Technische Biowissenschaften, Technische Universität Wien, Österreich Dieses Standardwerk beschreibt umfassend die biologischen, physikalischen, chemischen und technischen Grundlagen einer Energiegewinnung aus Biomasse. Dies beinhaltet eine Beschreibung der verfügbaren Biomasseressourcen, eine Systematisierung möglicher Bereitstellungsketten und -techniken zur Verfügbarmachung der Biomassen an der jeweiligen Konversionsanlage und eine Darstellung der the rmo-chemischen , der physikalisch-chemischen sowie der biochemischen Umwandlungsmöglichkeiten in Bioenergieträger (z. B. Holzkohle, Biodiesel, Biogas) bzw. Bioenergie (d. h. Wärme, Strom). · Die thermo-chemische Biomasseumwandlung umfasst die Verbrennung biogener Festbrennstoffe in Klein- und Großanlagen zur Strom- und Wärmeerzeugung und – jeweils in der Gasatmosphäre – die Biomassevergasung u. a. zur Kraftstoffsynthese (z. B. Fischer-Tropsch-Diesel) sowie die schnelle und langsame Pyrolyse (d. h. Bioöl- und Holzkohleerzeugung). Zusätzlich wird auf die thermo-chemische Umwandlung in hydrothermaler Atmosphäre (z. B. hydrothermale Karbonisierung) eingegangen. · Die physikalisch-chemische Umwandlung beinhaltet die Pflanzenölerzeugung und die entsprechenden Umwandlungsmöglichkeiten in einen normenkonformen Biokraftstoff. · Unter einer biochemischen Umwandlung wird eine Alkoholherstellung als Kraftstoffkomponente und eine Biogaserzeugung als Brenn- und Kraftstoff verstanden. Im Vergleich zur 2. Auflage wurde die 3. Auflage vollständig überarbeitet, z. T. neu strukturiert, stark erweitert und an den aktuellen Stand des Wissens und der Technik angepasst. Hinzu gekommen sind u. a. die Bereitstellung von Algenbiomasse, hydrothermale Biomasseumwandlungsverfahren, innovative Optionen zur Pflanzenölhydrierung, die Butanolerzeugung und die Synthesegasfermentation sowie Verfahren zur Erzeugung von flüssigen und gasförmigen Biokraftstoffen aus Biogas. Das Buch bietet einen umfassenden Überblick der naturwissenschaftlichen Grundlagen und des aktuellen Standes der Technik. Den Herausgebern ist es gelungen, unter Mitarbeit einer Vielzahl kompetenter Fachleute ein umfassendes Werk mit allen wesentlichen Möglichkeiten einer Energiegewinnung aus Biomasse "aus einem Guss" zu erarbeiten. Die Zielgruppen Das Buch wendet sich an Studierende, Anlagenbetreiber, Berater, Wissenschaftler sowie interessierte Laien. Front Matter....Pages I-XXX Einleitung und Zielsetzung....Pages 1-76 Biomasseentstehung....Pages 77-123 Forstwirtschaftlich produzierte Biomasse....Pages 125-166 Landwirtschaftlich produzierte Biomasse....Pages 167-247 Aquatische Biomasse....Pages 249-272 Nebenprodukte, Rückstände und Abfälle....Pages 273-323 Bereitstellungskonzepte....Pages 325-382 Ernte....Pages 383-416 Mechanische Aufbereitung....Pages 417-491 Transport, Trocknung, Konservierung und Lagerung....Pages 493-578 Grundlagen der thermo-chemischen Umwandlung biogener Festbrennstoffe....Pages 579-814 Direkte thermo-chemische Umwandlung (Verbrennung)....Pages 815-1058 Vergasung in der Gasatmosphäre....Pages 1059-1182 Pyrolyse....Pages 1183-1265 Hydrothermale Verfahren....Pages 1267-1337 Produktion und Nutzung von Pflanzenölkraftstoffen....Pages 1339-1445 Grundlagen der biochemischen Umwandlung....Pages 1447-1500 Fermentative Alkoholerzeugung und -nutzung....Pages 1501-1607 Biogaserzeugung und -nutzung....Pages 1609-1755 Back Matter....Pages 1757-1867