Download (4Mb) - tuprints

man die Produktion von solchen Biokraftstoffen als politisch unvertretbar einschätzen könnte,
was in der so genannten „Tank-Teller-Diskussion“ gipfelte [12,19,20] .
Um dieser Konkurrenz zu entgehen, werden verstärkt Verfahren zur Herstellung von
Biokraftstoffen der 2. Generation vorangetrieben, deren Ressourcen nicht für die
Nahrungsgewinnung dienen. Interessant sind lignocellulosehaltige Rohstoffe wie Holz, Stroh
und Gras, aber auch Altpapier und Zellstoff. Diese bestehen aus einem polymeren Zuckergerüst
aus Cellulosen und Hemicellulosen sowie aus Lignin, das als Binder wirkt. Die direkte
Fermentation dieser Rohstoffe zu Ethanol ist nicht möglich, so dass sie vorbehandelt werden
müssen (Abb. 2.4). Erst müssen sie mechanisch zerkleinert werden. Dann folgen die Schritte
der enzymatischen Hydrolyse und das Aufschließen der Cellulosen und Hemicellulosen zu
den Monosacchariden [9,21-23] .
Abb. 2.4. Schema der Bioethanolherstellung aus Lignocellulose (entnommen aus Ref. 24)
Der Prozess zum Ethanol kann stufenweise (Separate Hydrolysis and Fermentation, SHF)
oder gleichzeitig (Simultaneous Saccharification and Fermentation, SSF) durchgeführt
werden. Das SSF-Verfahren ist wirtschaftlicher und verbreiteter. Die durch die Hydrolyse
gewonnenen Monosaccharide können dann zu Bioethanol fermentiert werden [21,23-25] . Das
anfallende Lignin kann als Festbrennstoff in Kraftwärmekopplungskraftwerken eingesetzt
werden. Es kann auch als Energiequelle bei der Herstellung des Bioethanols verwertet
werden, da viel Energie für die Destillation des Ethanols aus der Fermentationslösung
benötigt wird [26,27] . Neben dem Ethanol ist auch Biobutanol verfügbar, das durch
Fermentation von Hexosen und hydrolysierter Cellulose und Lignocellulose gewonnen
werden kann. Gegenüber dem Ethanol hat Butanol die Vorteile eines höheren Brennwerts,
geringerer Wasserlöslichkeit und perfekter Mischbarkeit mit Benzin [9,26-28] .
2 Bioraffinerie 6