Studienarbeit Solarenergie - Lehr- und Forschungsgebiet ...

Solarenergie – Techniken und Möglichkeiten
Bei der biochemischen Umwandlung von Biomasse erfolgt eine Umsetzung der
organischen Substanz mittels Mikroorganismen. Zu unterscheiden sind der aerobe
und der anaerobe Abbau, sowie die alkoholische Gärung. Der aerobe
mikrobiologische Abbau von Biomasse ist besser bekannt unter dem Begriff
Kompostierung. Aerober mikrobieller Abbau findet unter der Zufuhr von
Luftsauerstoff statt. Die vorhandene organische Masse wird von Mikroorganismen
unter der Freisetzung von Wärme abgebaut/oxidiert. Die entstehende Wärme
kann mittels Wärmepumpen gewonnen werden. Beim anaeroben Abbau findet der
mikrobiologische Abbau der organischen Substanz unter Ausschluss von
Sauerstoff statt. Die organische Masse wird zuerst in Alkohole und organische
Säuren und anschießend in Methan umgesetzt. Das so entstehende Biogas
enthält im Durchschnitt 75 % Methan und kann zur Wärme- und Stromerzeugung
verbrannt werden. Bekannt ist der anaerobe Stoffumsatz aus der
Abwasserreinigung und der Vergärung von Klärschlamm. Im Fall der organischen
Gärung werden unter Zuhilfenahme von Hefen oder Bakterien aus zucker-, stärkeund/oder
zellulosehaltigen organischen Stoffen Alkohole gebildet. Der
entstandene Alkohol kann durch Destillation oder Rektifikation in Reinform
gewonnen werden. In einigen südamerikanischen Staaten, beispielsweise
Brasilien, ist die Verbrennung von Alkohol in Kraftfahrzeugen üblich.
Im Jahr 2002 leistete die Energieerzeugung aus Biomasse einen Beitrag von
0,8 % zu der deutschen Stromversorgung und einen Beitrag von rund 3,4 % zu
der nationalen Wärmeerzeugung. In beiden Sparten, der Strom- und der
Wärmeerzeugung mittels Biomasse, ist in den letzten Jahren ein Zuwachs zu
verzeichnen gewesen. Die zukünftige Entwicklung wird durch den Einsatz von
Biomasse (Pflanzenölmethylester) als Biodiesel geprägt sein.
Die Abbildung 11 zeigt den zeitlichen Verlauf der Stromerzeugung aus Biomasse
in den Jahren von 1990 bis 2003 in der Bundesrepublik Deutschland. Auch hier ist
ein deutlicher Zuwachs ab 2000, dem Jahr, in dem das Erneuerbare-Energien-
Gesetz in Kraft getreten ist, zu erkennen.
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