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Biomasse, was ist eine Biomasse, Aufteilung, Nutzung, Risiken

 

Unter Biomasse ist sämtliche organische Masse auf der Erde zu verstehen, die am Nährstoffkreislauf in der Biosphäre teilnimmt. Dazu gehören die Körper aller lebenden und toten Organismen (Lebewesen, Pflanzen, Pilze, Bakterien und Algen), von den größten bis zu den mikroskopisch kleinsten.

 

Energetische Biomasse

Für die Energie- und Brennstofferzeugung ist nur die energetisch verwendbare Biomasse wichtig (energetische Biomasse, manchmal auch nur Biomasse). Die Biomasse kann für akkumulierte Sonnenstrahlung gehalten werden, zwar mit einer geringen Effizienz, aber mit fast Null-Verlusten bei einer langfristigen Akkumulation.

Aufteilung der Arten von Biomasse

Die Biomasse wird nach Anhang Nr. 1 zur Bekanntmachung Nr. 482/2005 Sammlung, über die Festlegung der Arten, Formen der Nutzung und Biomasse-Parameter bei der Unterstützung der Stromherstellung aus der Biomasse in der gültigen Fassung in drei Hauptarten aufgeteilt:

 

Landwirtschaftliche Biomasse

durch energetische Konvertierung (nach Bekanntmachung Nr. 482/2005 Sammlung, - Gruppe 1 und 2) kann verwertet werden:

  • Gezielt angebaute, energetisch nutzbare Naturprodukte, wie z.B.: 
    • einjährige: Ackersenf, Saflor, Fuchsschwanz, Hanf;
    • mehrjährige: Topinambur, Staudenknöterich, Ampfer;
  • Herbst- und Frühlingssaat für Nicht-Lebensmittel-Zwecke (Getreide, Mais, Ölpflanzen und Faserpflanzen);
  • Schnell wachsende, auf landwirtschaftlichem Boden angebaute Gehölze (Weide, Pappel, Akazie);
  • Energetisch nutzbare Grasarten: Chinaschilf, Schilfrohr, Glanzgras, Straußgras;
  • Ein Teil der landwirtschaftlichen Nebenprodukte (Ölpflanzenstroh, Getreidestroh), die auf Grund des Bestandsabbau an Rindern zahlreich vorkommen oder
  • nicht verbrauchtes Heu aus gepflegten Wiesen und Weiden.

 

Energetisches Potential der landwirtschaftlichen Biomasse ist in 2 Varianten, mit Berücksichtigung der Lebensmittelsicherheit, festgelegt, und zwar:

  • für ein maximal mögliches energetisches Potential auch unter Berücksichtigung der Lebensmittelsicherheit (159,4 PJ)
  • gemäß der durch das [tschechische] Landwirtschaftsministerium gewährten Daten für die Lebensmittelsicherheit (108,8 PJ)

 

Vorteile des Anbaus von Phytomasse:

  • Erhaltung der Landschaft, Wasserretention in der Landschaft;
  • Schonender Zugang zur Umwelt;
  • Effektive Nutzung des landwirtschaftlichen Abfalls und der Überschüsse;
  • Senkung der Arbeitslosigkeit;
  • Nutzung der traditionellen landwirtschaftlichen Technik;

 

Die landwirtschaftliche Biomasse ist der größte komplexe Bestandteil der Biomasse der Tschechischen Republik. Die Nutzung der Phytomasse auf landwirtschaftlichem Boden unterstützt die Strukturveränderung der Landwirtschaft beim Übergang von Lebensmittelgütern zu alternativen oder energetisch nutzbaren landwirtschaftlichen Produkten.

Ein weiterer positiver Effekt des Anbaus alternativer landwirtschaftlicher Produkte ist die Sicherung der energetischen Autarkie in den landwirtschaftlichen Gebieten, der gezielte regionale Verbrauch der produzierten Finanzquellen und die Erhöhung der Attraktivität des Dorfes.

Vorteile des Anbaus von Phytomasse:

Die Produktionsvorteile können nur nach Bewältigung einer relativ anspruchsvollen Logistik und einer großen Vielfalt an Verarbeitungstechnologien genutzt werden.

 

Waldbiomasse

Die Waldbiomasse (nach der tschechischen Bekanntmachung Nr. 482/2005 Sammlung, - Gruppe 3) wird gebildet durch:

  • Brennholz;
  • Restliche Dendromasse aus Forstbetrieb und Holzindustrie (restliche Holzmasse aus Holzernte, Durchforstung, Jungwuchspflege, Abfallholz und Reste aus der holzverarbeitenden Industrie).

 

Das energetische Potenzial der Dendromasse beträgt 42,5 PJ (primäre Energie; kalkuliert mit einem Wassergehalt von 15%).

 

Die Nutzungsbedingungen der Waldbiomasse in der Tschechischen Republik

Die böhmischen Wälder sind seit undenklichen Zeiten im Einklang mit den Grundprinzipien des dauerhaft haltbaren Wirtschaftens und des Natur- und Umweltschutzes größtenteils wirtschaftlich genutzt. Das dauerhafte Ziel der Forstexperten liegt in der Festlegung des „sicheren“ Potentials der energetischen Waldbiomasse.

Die gegenwärtigen Kalkulationen des Waldbiomasse-Potentials gehen aus ökologischen und wirtschaftlichen Gründen lediglich aus den Hauptnutzungswerten hervor, die durch das Belassen von 20 % der Waldbiomasse auf der abgebauten Fläche bedingt ist. Aus dieser Kalkulation sind Schutz- und Wirtschaftswälder ausgenommen, da sie auf nicht geeigneten und insbesondere armen Standorten liegen.

Die Nutzung der Abbaureste sollte überwiegend auf Wirtschaftswälder konzentriert werden (laut dem tschechischen Waldgesetz Nr. 289/1995 Sammlung). Unter bestimmten Bedingungen ist es möglich, ebenfalls die Holzmasse aus bestimmten Sonderwäldern zu nutzen (d.h. einige Militär-, Kur- oder Wasserwirtschaftswälder), aber nur bei Sicherstellung ihrer Prioritätsfunktion.

Nutzungsbedingungen der Dendromasse

Bei Nutzung der Waldbiomasse ist es notwendig, die hohen Manipulations- und Transportansprüche sowie die Zugänglichkeit der Quelle zu berücksichtigen. Dennoch gibt es bei uns bereits den Bio-Brennstoff-Markt. Allerdings ist er bei weitem noch nicht stabil.

 

Restbiomasse

Die Restbiomasse (siehe die tschechische Bekanntmachung Nr. 482/2005 Sammlung, - Gruppe 4 und 5) ist ein wichtiger Bestandteil des Potentials der energetischen Biomasse: Sie wird durch Reste, Nebenprodukte und Abfall aus der Verarbeitung von Primärquellen der Pflanzen- oder Tier-Biomasse gebildet.

Der Hauptanteil der Restbiomasse kommt von der Holzherstellung und der Papier- und Zellstoffproduktion. Desweiteren auch aus der Fleischproduktion, der übrigen Lebensmittelindustrie und den Spiritusbrennereien sowie aus der Trennung von kommunalem Abfall. Ein weiterer Bestandteil ist die Restbiomasse aus der Pflanzen- und Tierproduktion, d.h. Stroh und Exkremente der gezüchteten Tiere. Vereinzelt können auch Klärschlamm und Schlicke aus spezifischen Produktionen, falls sie als Biomasse kategorisiert sind, aufgeführt werden.

 

Risiken bei der Nutzung von Biomasse

Die Produktionserhöhung von Biomasse erfordert eine Erweiterung der Produktionsflächen oder eine Erhöhung der Intensität der Produktion. Deshalb sind Investitionen im großen Umfang notwendig, deren Rückfluss anfangs mit Risiken verbunden sein können, weil die Energiegewinnung aus Biomasse im Vergleich zur klassischen Verbrennung traditioneller Brennstoffe gegenwärtig nur mit Problemen wirtschaftlich wettbewerbsfähig ist.

Problematisch bleibt die Nutzung der Biomassequellen auch bezüglich ihrer Verteilung und der Entfernungen zu den Energieverbrauchern. Das verursacht Komplikationen mit der Akkumulierung, dem Transport und der Distribution der gewonnenen Energie.

 

 

Energetische Ausnützung der Biomasse

  • Direkte Verbrennung – Wärme- oder elektrische Energie;
  • Kogeneration – elektrische Energie und Wärme;
  • Gaserzeugung;
  • Erzeugung von flüssigen Bio-Brennstoffen;

 

Nichtenergetische – materielle Ausnützung der Biomasse

Materielle Ausnützung der Biomasse beinhaltet sämtliche restliche sowie gezielt angebaute Biomasse, die als Rohstoff für die industrielle Herstellung bestimmt ist:

  • Papier und Zellstoff;
  • Baustoffe (Bauplatten-, Ziegelherstellung usw.);
  • Chemische und pharmazeutische Industrie;
  • In neuen Branchen, die einen Teil der Produktion von Erdölprodukten durch Materialien auf Biomassebasis ersetzen (z.B. „Kunststoffe“ auf Basis pflanzlicher Stärke);

 

 

Gegenwart und zukünftige Trends

Einer der Wege, wie die Situation in der Zukunft verbessert und die Risiken der Biomassenutzung gemildert werden können, ist die Verabschiedung richtiger ökologischer Gesetze. Der bereits angenommene Aktionsplan für Biomasse hat in der Tschechischen Republik zu einer einheitlichen Auffassung bezüglich der Nutzung der Biomasse beigetragen. Die Betonung liegt dabei auf der gegenseitigen Koordination von unterschiedlichen Strategien und Plänen in einzelnen Sektoren, wo die Biomasse im Zusammenhang mit der Lebensmittelsicherheit und den Prinzipien der haltbaren Entwicklung genutzt wird.

Im Zusammenhang mit der wachsenden Nachfrage auf dem Markt wird auch die nichtenergetische Biomassenutzung an Bedeutung gewinnen, weil in dieser Industriebranche Dotationen oder Subventionen nicht üblich sind. Während in der Gegenwart hauptsächlich Wald- und Restholzbiomasse verarbeitet wird, wird in der Zukunft auch der Anteil an landwirtschaftlicher Biomasse ansteigen.

Es ist langfristig notwendig, den bestehenden Umfang der Industrieproduktion auf Basis von Biomasse vor allem in der Papier- und Baustoffindustrie zu erhalten und zu erweitern.

Zukünftig ist es wichtig, Trends der Biomassenutzung mit einem höheren Mehrwert anzustreben und zukunftsträchtige, strategisch bedeutsame Gebiete auszusuchen. Diese müssen dann mithilfe wissenschaftlicher Forschungsprojekte mit Nachdruck einer angewandten Forschung und Einbeziehung von Hochschulen, Industriebetrieben und landwirtschaftlichen Partnern unterstützt werden.

Energetische Ausnützung der Biomasse

Direkte Verbrennung – Wärme- oder elektrische Energie;
Kogeneration – elektrische Energie und Wärme;
Gaserzeugung;
Erzeugung von flüssigen Bio-Brennstoffen;

Nichtenergetische – materielle Ausnützung der Biomasse

Materielle Ausnützung der Biomasse beinhaltet sämtliche restliche sowie gezielt angebaute Biomasse, die als Rohstoff für die industrielle Herstellung bestimmt ist:

Papier und Zellstoff;
Baustoffe (Bauplatten-, Ziegelherstellung usw.);
Chemische und pharmazeutische Industrie;
In neuen Branchen, die einen Teil der Produktion von Erdölprodukten durch Materialien auf Biomassebasis ersetzen (z.B. „Kunststoffe“ auf Basis pflanzlicher Stärke);


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