bionik und ecodesign untersuchung biogener materialien ... - Biokon

Manfred Drack
Dissertation: Bionik & Ecodesign
10 DATENERHEBUNG
In diesem Teil werden die erhobenen Daten festgehalten, die die Basis für die weitere
Auswertung in den folgenden Kapiteln darstellen. Die jeweilige Methodik für die Recherche
bzw. den Umgang mit den Daten ist zu Beginn jedes Unterkapitels angeführt. Die
Zusammensetzung der biogenen Materialien wird − da die Daten für die
Energieberechnungen nötig sind − im jeweils ersten Teil der einzelnen Biomaterialien mit
behandelt. Am Ende der folgenden drei Unterkapitel werden dann die erhobenen Daten
gesammelt dargestellt.
10.1 Energetischer Aufwand der Biomaterialproduktion
10.1.1 Methodik der Berechnung des Energieinhaltes von Biomaterialien
Der Energieaufwand, den ein Organismus erbringen muss, um strukturelle Materialien
herzustellen, ist nicht immer exakt bestimmbar. Dies liegt daran, dass die Synthesewege noch
nicht detailliert genug erforscht sind und somit die Effizienz, mit der die Synthese vollzogen
wird, nur grob geschätzt werden kann. Wegen dieses Umstands ist es zweckmäßig,
vereinfachend die Energie, die für die Herstellung von Biomaterialien benötigt wird, auf der
Grundlage der Anfangs- und Endzustände der Synthesewege zu ermitteln. Biomaterialien
werden aus unterschiedlichen Ressourcen aufgebaut, die zumeist als niedermolekulare
Verbindungen vorliegen. Diesen Verbindungen kann ebenso wie den erzeugten
Biomaterialien ein Energiewert (Standardbildungsenthalpien) beigemessen werden. Aus den
Standardbildungsenthalpien der Reaktanden und Produkte lässt sich dann die
Reaktionsenthalpie berechnen.
Unter dem Begriff des Energieinhaltes wird in der Folge die Summe der Reaktionsenthalpien
jener Komponenten verstanden, aus denen ein biogenes Material zusammengesetzt ist. Das ist
die Energie, die nötig ist, um aus den jeweiligen Ressourcen − bei 100%iger Effizienz −
Biomaterialien aufzubauen. Mit dieser Annahme können die Energiewerte standardisiert und
miteinander verglichen werden. Damit ist ein Minimalwert für den energetischen Aufwand
der Herstellung gegeben. Der tatsächliche Aufwand für einen Organismus liegt in jedem Fall
über dem hier berechneten.
Die Ressourcen, aus denen die Materialien gebildet werden, sind je nach Organismengruppe
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