Bley Biotechnologische Energieumwandlung

Gegenwärtige Situation, Chancen und künftiger Forschungsbedarf
1. Auflage 2010
ISBN: 978-3-642-01115-3
Verlag: Springer
Format: PDF
Kopierschutz: 1 - PDF Watermark

E-Book, Deutsch, 112 Seiten

Reihe: Life Science and Basic Disciplines (German Language)

Was kommt nach den fossilen Energieträgern? Wie ist der Einsatz von Biomasse für die Energiegewinnung zu bewerten? Der Band versammelt ausgewählte Diskussionsbeiträge eines von der Deutschen Akademie der Technikwissenschaften (acatech) im Herbst 2008 veranstalteten Workshops. Im Mittelpunkt der Diskussion stehen die Energieträger Bioethanol und Biogas sowie Algen und Pflanzen als regenerative Energiequellen - insbesondere mit Blick auf den Beitrag, den die Biotechnologie leisten kann.

Autoren/Hrsg.

Bley, Th.

Inhaltsverzeichnis

1;Table of Contents;5
2;VORWORT;9
2.1;1 POTENZIAL DER BIOTECHNOLOGISCHEN ENERGIEUMWANDLUNG IN DEUTSCHLAND;9
2.2;2 BIOTECHNOLOGISCHE ENERGIEUMWANDLUNG;10
2.3;3 DAS acatech PROJEKT;10
2.4;4 LITERATUR;11
3;BIOENERGIE IN DEUTSCHLAND;12
3.1;1 GRUNDLEGENDE ASPEKTE DER BIOENERGIE;12
3.1.1;1.1 PRIMÄRENERGIEVERBRAUCH UND ERNEUERBARE ENERGIEN;12
3.1.2;1.2 POTENZIALE UND POLITISCHE OPTIONEN;13
3.1.3;1.3 ALLGEMEINE BIOKRAFTSTOFFBEWERTUNG;15
3.2;2 BIOKRAFTSTOFFE DER 1. GENERATION;16
3.2.1;2.1 BIOETHANOL DER 1. GENERATION;17
3.2.1.1;2.1.1 TECHNISCHE ANFORDERUNGEN AN DEN BIOKRAFTSTOFF;17
3.2.1.2;2.1.2 BIOLOGISCH-CHEMISCHER HINTERGRUND VON BIOETHANOL;17
3.2.1.3;2.1.3 AKTUELLE SITUATION BIOETHANOL;17
3.2.2;2.2 BIODIESEL UND PFLANZENÖLKRAFTSTOFFE;18
3.2.2.1;2.2.1 TECHNISCHE ANFORDERUNGEN AN BIODIESEL;18
3.2.2.2;2.2.2 BIOLOGISCH-CHEMISCHER HINTERGRUND VON BIODIESEL;18
3.2.2.3;2.2.3 PFLANZENÖLKRAFTSTOFFE;19
3.2.2.4;2.2.4 AKTUELLE SITUATION BIODIESEL UND PFLANZENÖLKRAFTSTOFFE;19
3.3;3 BIOKRAFTSTOFFE DER 2. GENERATION;19
3.3.1;3.1 BIOETHANOL DER 2. GENERATION;20
3.3.2;3.2 BIOBUTANOL DER 2. GENERATION;22
3.3.3;3.4 BTL-KRAFTSTOFFE;22
3.4;4 BIOGENES METHAN;23
3.4.1;4.1 BIOGASERZEUGUNG – BIOLOGISCH-CHEMISCHER HINTERGRUND;23
3.4.2;4.2 BIOGASANLAGEN: VIELE VERSCHIEDENE VERFAHREN;24
3.4.3;4.3 AKTUELLE SITUATION BIOGAS;24
3.5;5 BIOWASSERSTOFF;26
3.5.1;5.1 ERZEUGUNG VON BIOWASSERSTOFF;26
3.5.2;5.2 FORSCHUNG AUF DEM GEBIET BIOWASSERSTOFF;27
3.5.3;5.3 FORSCHUNGSGRUPPEN AUF DEM GEBIET BIOWASSERSTOFF;28
3.6;6 ZUSAMMENFASSUNG;29
3.7;7 LITERATUR;31
4;ERFOLGSFAKTOREN DER BIOETHANOLPRODUKTION;35
4.1;1 BIOETHANOL ERGÄNZT UND ERSETZT BENZIN;35
4.2;2 ERFOLGSFAKTOREN;36
4.2.1;2.1 ROHSTOFFAUSWAHL;36
4.2.1.1;2.1.1 PFLANZENART UND BIOCHEMISCHE FAKTOREN;36
4.2.1.2;2.1.2 LANDWIRTSCHAFTLICHE FAKTOREN;38
4.2.1.3;2.1.3 LOGISTIKKOSTEN;38
4.2.1.4;2.1.4 BESTIMMUNG DES PRODUKTIONSPROZESSES;39
4.2.1.5;2.1.5 MÖGLICHE ENERGIEQUELLEN FÜR DIE PRODUKTIONSANLAGEN;40
4.2.1.6;2.1.6 ROHSTOFFBEDINGTE PRODUKTIONSKOSTEN;40
4.2.2;2.2 NIEDRIGE ENERGIEKOSTEN;41
4.2.3;2.3 MAXIMIERUNG DER RAUM-ZEIT-AUSBEUTE;42
4.2.3.1;2.3.1 MAXIMIERUNG DER RAUM-ZEIT-AUSBEUTE DURCH HEFE-RÜCKFÜHRUNG;42
4.2.4;2.4 PRODUKTVERBUND;43
4.2.5;2.5 ROBUSTHEIT DER FERMENTATION;45
4.2.5.1;2.5.1 REAKTIONSFÜHRUNG;46
4.2.5.2;2.5.2 WAHL DES PRODUKTIONSORGANISMUS;46
4.2.5.3;2.5.3 ANPASSUNG DES PRODUKTIONSORGANISMUS;46
4.2.6;2.6 FREIE MARKTGETRIEBENE NACHFRAGE;47
4.2.7;2.7 NACHHALTIGKEIT;49
4.3;3 ZUSAMMENFASSUNG UND SCHLUSSFOLGERUNG;50
4.3.1;3.1 BIOETHANOL IST BEREITS EIN ERFOLGREICHER OTTOKRAFTSTOFF;50
4.3.2;3.2 POTENZIAL FÜR DEUTSCHLAND;51
4.4;4 LITERATUR;51
5;BIOETHANOL DER 2. GENERATION;55
5.1;1 EINLEITUNG;55
5.2;2 POTENZIALE EINER ENERGIEPOLITIK AUF BASIS NACHWACHSENDER ROHSTOFFE;55
5.3;3 POLITISCHE INITIATIVEN UND ERFORDERNISSE FÜR EINE FÖRDERUNG VON BIOKRAFTSTOFFEN DER 2. GENERATION;56
5.4;4 FAZIT;57
6;VERBESSERUNG DER EFFIZIENZ UND UMWELTVER- TRÄGLICHKEIT VON BIOGASANLAGEN;58
6.1;1 EINLEITUNG;58
6.2;2 AKTUELLER ENTWICKLUNGSSTAND UND GEGENWÄRTIGE PROBLEME;60
6.3;3 ZUKÜNFTIGE ENTWICKLUNGEN;62
6.3.1;3.1 SUBSTRATE;62
6.3.2;3.2 GÄRPROZESS;64
6.3.3;3.3 ANLAGENTECHNIK;64
6.3.4;3.4 GASVERWERTUNG;65
6.3.5;3.5 GÄRRESTVERWERTUNG;66
6.4;4 FORSCHUNGSBEDARF;66
6.5;5 FAZIT;66
6.6;6 LITERATUR;67
7;BRENNSTOFFZELLEN FÜR BIOGAS: AUFBAU UND BETRIEB EINES SOFC-SYSTEMS;69
7.1;1 EINLEITUNG;69
7.2;2 MOTIVATION UND ZIELSETZUNG;69
7.3;3 SYSTEMKONZEPT UND KONSTRUKTIVE UMSETZUNG;71
7.4;4 EXPERIMENTELLE ERGEBNISSE;74
7.5;5 AUSBLICK UND WEITERES VORGEHEN;76
7.6;6 WIRTSCHAFTLICHE UMSETZUNG;76
7.7;7 ZUSAMMENFASSUNG;77
7.8;8 LITERATUR;78
8;BIOMASSE HOLZ;79
8.1;1 AUSGANGSSITUATION UND PROBLEMSTELLUNG;79
8.2;2 POTENZIALE UND LÖSUNGSANSÄTZE;79
8.3;3 FAZIT;80
8.4;4 LITERATUR;81
9;MIKROALGEN ALS ENERGIETRÄGER DER ZUKUNFT;82
9.1;1 EINLEITUNG;82
9.2;2 MIKROALGEN;82
9.3;3 BIOTECHNOLOGISCHE NUTZUNG;84
9.4;4 INDUSTRIELLE PRODUKTION VON TREIBSTOFFEN;86
9.4.1;4.1 ALGENKULTIVIERUNGSSYSTEME;86
9.4.2;4.2 NEUE SYSTEME IN DER ERPROBUNGSPHASE;88
9.5;5 AKTUELLER STAND DER TECHNIK;90
9.6;6 FAZIT;90
10;„BIOMASSENUTZUNG IN MITTELDEUTSCHLAND“: EIN PROJEKT DER SÄCHSISCHEN AKADEMIE DER WISSENSCHAFTEN;91
10.1;1 ZIELE DES PROJEKTNETZWERKES;91
10.2;2 HANDLUNGSBEDARF UND POTENZIALE;91
10.3;3 KOOPERATIONEN UND REGIONALE VERANKERUNG DES PROJEKTNETZWERKES;92
10.4;4 ZUKUNFTSWEISENDE FRAGESTELLUNGEN;93
11;POTENZIAL DER BIOTECHNOLOGISCHEN ENERGIE- UMWANDLUNG IN DEUTSCHLAND: EIN RESÜMEE DER DISKUSSION;94
11.1;LITERATUR;96
12;AUTORENVERZEICHNIS;98
12.1;acatech – DEUTSCHE AKADEMIE DER TECHNIKWISSENSCHAFTEN;103
12.2;acatech DISKUTIERT;103
12.3;BISHER SIND IN DER REIHE „acatech DISKUTIERT“ FOLGENDE BÄNDE ERSCHIENEN:;104