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Erneuerbare Energien - Referat



Erneuerbare Energien

BIOGAS

1.) Ziele: Ziel unserer Gruppe ist es umweltfreunliche Energien zu finden, die im kommen sind und die in Stuttgart sinnvoll eingesetzt werden können.

2.) Probleme in der Zukunft:
- Das größte Problem in der Zukunft ist wahrscheinlich der Treibhauseffekt, durch bei der Verbrennung von fossilen Brennstoffen (Erdöl, Erdagas) enstehende CO-2 Abgase.

-Ein weiteres Problem ist natürlich auch, dass diese Energiequellen nicht unendlich sind:

*bild*
diese Grafik zeigt, dass die Erdölvorkommen noch höchstens 50 Jahre ausreichen. Dabei muss man aber auch beachten, dass je weniger Erdöl vorhanden ist der Preis desto mehr steigen wird.
Dies ist auch jetzt schon an den steigenden Ölpreisen erkennbar. Die unteren Bevölkerungsschichten werden sich das Erdöl vielleicht bald nicht mehr leisten können.

- Die dramatische Erhöhung der Erdgaspreise von Russland, hat in einer Nacht die Ukraine "lahmgelegt". Deshalb sollte die Energiegewinnung unabhängig anderer erfolgen.

Schlussfolgerung: Wir suchen eine Energiequelle die billig, umweltfreundlich und unter einfachsten Bedingungen erzeugbar ist.

3.) Was ist Bioenergie?
Biogas ist ein Gemisch aus hauptsächlich Methan und Kohlenstoffdioxid. Der wertgebende Anteil, der energetisch genutzt wird, ist das Methan. Daneben enthält es je nach Ausgangsbedingungen geringe Mengen an Wasserdampf, Schwefelwasserstoff, Ammoniak, Wasserstoff, N2 (Luftstickstoff, bei biologischer Entschwefelung) und Spuren von niederen Fettsäuren und Alkoholen. Es entsteht bei der sauerstofffreien Vergärung von organischem Material. Die für die Biogasproduktion nutzbaren organischen Stoffe (= Gärsubstrate) sind zumeist Rest- oder Nebenprodukte verschiedener Branchen und Bereiche in unserem Leben:

-in der Landwirtschaft: Flüssig- und Festmist, Reststoffe der Pflanzenproduktion (z.B. Rübenblätter)
- bei der industriellen Verarbeitung pflanzlicher Produkte (d.h. Extraktions-, Destillations- und Prozessrückstände beispielsweise aus Brauereien und gemüseverarbeitender Industrie, organische Schlämme und Abwässer der industriellen Aufarbeitung)
-bei der Aufbereitung tierischer Erzeugnisse (d.h. Schlachthofabfälle, Metzgereiabfälle)
-bei der Kommunalentsorgung (d.h. organische Anteile des Hausmülls (Biotonne), organische Schlammfraktion der Abwasserentsorgung (Klärschlamm), Abfälle des lebensmittelvertreibenden Gewerbes, organische Rückstände (Speisereste) des Hotel-, Gaststätten- und Großküchengewerbes)
- bei der Landschaftspflege (u.a. Grünschnitt von den kommunal bewirtschafteten Park-, Naherholungs- und Straßenbegrenzungsflächen)


4.) Die Entstehung von Biogas

- Mit Hilfe von Enzymen werden die organischen Substanzen wie Eiweiße,
Kohlenhydrate, Fette, Zellulose in ihre Einzelteile wie Einfachzucker, Aminosäuren, Fettsäuren, Wasser
abgebaut.
- Säure bildende Bakterien wandeln diese in organische Säuren,
Kohlendioxid, Schwefelwasserstoff und Ammoniak um.
Methanbakterien bilden Methan, Kohlendioxid und Wasser.
- Das "fertige" Biogas enthält ca. 60-65 % den hochwertigen Energieträger
Methan, ca. 30 % Kohlendioxid und nur wenige Prozente anderer Gase.
- 1 m³ Biogas (bei 60 % Methananteil) enthält einen energetischen Nutzen
von ca. 6 KWh, dies entspricht ca. 0,6 l Heizöl).

7.)Wie funktioniert eine Biogasanlage?
Die Funktion einer Biogasanlage, kann man in 6 Schritten erklären.
Der erste ist die Abfallannahme. Hier werden die Abfälle, w.z.B. Haushaltsabfälle oder flüssige Abfälle in einen Annahmebehälter abgelassen und Klärschlämme oder Brauerei Rückstände in einen Vorratsbehälter gepumpt.
Im zweitem Schritt werden die Abfälle aufbereitet. Das heißt, dass die festen Abfälle in der „Nassaufbereitung“ zerkleinert werden. Danach werden metallische Teile mit Magneten heraus gezogen und Sand oder andere nicht faulende Stoffe werden herausgefiltert. Am Ende diesem zweitem Vorgang, werden die verschiedenen Müllsorten in Wasser angereichert und in einem Mischbehälter vermischt.
Jetzt kommt die Hygienisierung. Bei der Hygienisierung wird aus den Mischbehältern der „Brei“ in die Hygienisierungsbehälter geleitet. Dort wird
er auf 70°C erhitzt, damit alle Bakterien , die den Gärungsprozess behindern würden, getötet werden.
Nach der Hygienisierung kommt die Vergärung. Da kommt alles in die Vergärungsreaktoren. Dort wird der Abfall auf konstant 32°C gehalten, damit sich die Gärungsbakterien vermehren Können und somit der Abfall gärt. Durch diesen Gärungsvorgang entsteht das Biogas.
Dieses Biogas wird im fünftem Schritt in die „Gasstrecke“ weiter geleitet. Dort wird es in eine Art Gummiblase gespeichert. Wenn die Blase voll ist, wird das Gas in das Blockheizkraftwerk gepumpt. Womit wir auch schon bei dem letzten Schritt der aufregenden Reise des Biogases wären, dem Blockheizkraftwerk. Dieses Kraftwerk sieht aus wie ein großer Dieselmotor und funktioniert auch so, nur, dass anstatt des Diesels eben Biogas eingesetzt wird.
Dieses Kraftwerk treibt ein Generator an, wodurch Strom produziert wird, der entweder für den Eigenbedarf genutzt wird oder ins Netz mit eingespeist wird.
6.) Der "Energiegehalt":

Das Biogas aus 1t organischer Reststoffe oder 3t Gülle/Festmist ersetzt ca. 60l Heizöl oder 120kWh Strom-Netto und vermindert den Schadstoffausstoß von Kohlenstoffdioxid um 200 kg! Eine Kuh produziert pro Tag etwa 10-20kg Mist. Daraus können 1-2 Kubikmeter Biogas hergestellt werden. Die Biomasse, welche eine Kuh in einem Jahr erzeugt, entspricht der Energie von 300 Liter Heizöl.

7.) Vorteile:
- Die Energiegewinnung ist CO2 neutral, da wenn die organischen Abfälle von alleine verrotten würden, genauso viel CO2 freigesetzt werden würde.
- Verringerung der Energieimportabhängigkeit.
-Die ausgefäulte Gülle ist geruchsärmer und hat eine höhere Düngfähigkeit. Sie enthält mehr Mineralien und Nährstoffe.

HOLZPELLETS

1.) Was sind Holzpellets?

Pellets sind Röllchen aus gepressten Holzspänen und Sägemehl. Das Ausgangsmaterial, unbehandeltes und trockenes Restholz stammt aus Sägewerken und der holzverarbeitenden Industrie. Es wird ohne Zugabe von chemischen Bindemitteln unter hohem Druck geformt. Die Pellets sind zwischen 10 bis 30 Millimeter lang und haben einen Durchmesser von 6-8 mm. Ihr Heizwert beträgt etwa 4,9 Kilowattstunden pro Kilogramm, was ungefähr einem halben Liter Heizöl entspricht. Ihre Qualität wird durch die DIN-Norm 51731 gesichert. Neben der CO2-neutralen Verbrennung stellt das im Vergleich zu fossilen Brennstoffen geringere Transportrisiko einen wichtigen ökologischen Vorteil dar: Tankerunglücke und Lecks in Pipelines sowie die Verunreinigung des Grundwassers entfallen.

2.) Herstellung
*Bild*

3.) Vorteile:
-CO2 neutral
-nicht importabhängig
-schafft Arbeitsplätze
-wird aus Holz, einem erneuerbarem und heimischen Produkt hergestellt
- Abfallstoffe der Sägewerke werden genutzt
- unabhängig vom Ausland
-dosierbar
-brennt länger als Holz

4.) "Energiegehalt":

2 Kilogramm Pellets ersetzen 1 Liter Heizöl; ein Kubikmeter geschütteter Pellets weist also etwa den gleichen Heizwert auf wie 320 Liter Heizöl


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