Biomasse
Einleitung
Unter dem Begriff Biomasse werden alle organischen Abfälle, Pflanzen, Lebewesen und deren Stoffwechselendprodukte zusammengefasst. Biomasse ist über einige Monate bis Jahre gespeicherte Sonnenenergie. Die Pflanzen zerlegen Wasser mit ihrem Farbstoff Chlorophyll, nehmen Kohlendioxid aus der Luft auf und bilden lange Kohlenstoffketten. Die Energie hierfür liefert die einfallende Solarstrahlung. Ca. 0,1 Prozent der gesamten auf die Erde einfallenden Strahlung wird in Biomasse gespeichert, was eine enorme Energiemenge ausmacht.Die fossilen Energieträger Öl, Kohle und Erdgas sind über Jahr Millionen gelagerte und umgewandelte Biomasse. Durch die sehr hohen Temperaturen und Drücke unter einer Sauerstoff freien Umgebung sind sie aus pflanzlichen und tierischen Überresten entstanden.
Diese fossile Biomasse hat über viele Jahre CO2 aus der Atmosphäre aufgenommen und so immer erträglichere Lebensbedingungen für alle Lebewesen auf unserem Planeten geschaffen. Schon jetzt werden die Auswirkungen durch den Verbrauch dieser Sonnenenergie u. CO2- Speicher deutlich. Die Unwetterkatastrophen nehmen deutlich zu, Wüsten breiten sich immer mehr aus und die Erderwärmung schreitet weiter voran. Unsere Regenwälder speichern Unmengen an dem bedeutensten Treibhausgas Kohlendioxid und es werden täglich riesige Flächen vernichtet.
Das Tier Mensch, welches sich die Erde zum großen Teil Untertan gemacht hat, muss für die Zukunft dafür sorgen, dass immer genügend Biomasse vorhanden ist, um somit den CO2- Kreislauf wieder auf verträgliche Bahnen zu lenken.
Es dürfen keine Wälder mehr abgeholzt und für die Landwirtschaft nutzbar gemacht werden, sondern wir müssen das, was wir der Natur genommen haben wieder zurück geben. Wir sollten schnellst möglich, große, vom Raubbau betroffene Gebiete mit wiederstandsfähigen Mischwäldern wieder aufforsten, um den CO2- Haushalt in der Atmosphäre zu heilen.
Zur nachhaltigen Nutzung von Biomasse gibt es nur wenige Möglichkeiten. CO2- neutral muss das oberste Gebot bei der zukünftigen Verwendung von Biomasse bleiben. Das kann man zum Beispiel mit schnell nachwachsenden sogenannten Energiepflanzen erreichen. Chinaschilf ist eine davon. Mit verschiedenen Verfahren (siehe Technik) kann man dann die gespeicherte Sonnenenergie wieder nutzbar machen, ohne dabei die Natur sinnlos zu zerstören.
Technik
Verbrennung, Verflüssigung und Vergasung aber auch biologische Prozesse wie Fermentation sind Verfahren der Biokonversion. Die Verbrennung, hauptsächlich von Holz ist das älteste Verfahren um Energie zu gewinnen. Holzverbrennung wurde in den letzten Jahren wieder vermehrt zum Einsatz gebracht. Reststoffe wie Sägespäne, Holzschnitzel oder Stroh, um einige zu nennen, werden zu Pellets verdichtet und in verbesserten Brennräumen unter optimaler Zugabe von Brennmaterial sehr effektiv verbrannt.Bei der Vergasung wird Biomasse in einem Reaktor vergast und dabei entsteht ein brennfähiges Gasgemisch. In solchen Reaktoren können theoretisch alle organischen Reststoffe zu Biogas verarbeitet werden.
Bei der Verflüssigung wird als Ausgangsstoff hauptsächlich Holz verwendet wobei brennbare Gase, Öle und Koks entstehen. Biogas, welches aus Methan und CO2 besteht wird unter einer möglichst sauerstofffreien Umgebung von einer Vielzahl unterschiedlicher Bakterien erzeugt. Die Erzeugung von Biogas wird Fermentation genannt und besteht aus 3 Stufen. Im ersten Schritt werden aus den Reststoffen und Exkrementen, die aus Fett, Proteinen und Kohlenhydraten bestehen Fett-, Aminosäuren und Zucker gebildet. Diese Aufgabe übernehmen die fermentativen Bakterien. Darauf folgt die 2 Stufe, der Säureabbau. Essigsäure ist das Endprodukt, welche von acetogenen Bakterien erzeugt wird. In der letzten Stufe wird Methan, das Biogas gebildet, welches dann zur Energie-Erzeugung verbrannt werden kann.
Pro & Kontra
Die Verwendung der Biomasse hat zum Vorteil, dass kein zusätzliches Treibhausgas CO2 ausgestoßen wird, sie ist CO2 neutral. Biomasse entsteht überall und bei einer energetischen Nutzung entfallen lange Transportwege und die Umwelt wird geschont. Biomasse lässt sich problemlos lagern und es sind nur geringe Risiken beim Transport vorhanden. Wird Biomasse in einer Region von der Land- und Forstwirtschaft zur Verfügung gestellt, brauchen viel weniger fossile Energieträger teuer aus dem Ausland importiert werden und somit kommt das der Region wirtschaftlich zu gute.Zukunft
Um den steigenden Energie-Hunger in Zukunft stillen zu können, werden sehr schnell nachwachsende Pflanzen untersucht. Diese Pflanzen können aber nur verwendet werden, wenn landwirtschaftliche Gebiete brach liegen. Mit dem Anbau von Ölpflanzen wie Raps oder zucker- und stärkehaltige, wie Zuckerrüben, sowie Riesenschilf- und Pfahlrohr Gewächsen ermöglichen jährliche Ernteerträge größer als 30 Tonnen pro Hektar. Erst durch die hohen Erträge wird die nachwachsende Biomasse konkurrenzfähig werden.Bücher
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