Sonderheft der Zeitschrift Landtechnik zum Tod von Prof. Dr ... - TUM

________________ 406 Regenerative Energien 44. Jahrg. -=- Landtechnik Sonderheft _
Energie aus Biomasse
Aufgrund des Treibhauseffektes durch Nutzung
fossiler Energietrager wie Kohle, 01,
Gas und wegen der Begrenztheit dieser
Energieressourcen gilt es, Energie einzusparen
und regenerative Energiesysteme
neu zu erschlieBen. Andererseits sind die
Agrarmarkte weltweit durch ein im Verhaltnis
zur Nachfrage uberhohtes Angebot
belastet, was regional zu fur den Landwirt
ruinosen Preisverfallen fur Agrarprodukte
fuhrte. Somit entstand eine groBe Chance
zur Nutzung land- und forstwirtschaftlicher
Reststoffe, aber auch zur Produktion von
Energietragern aus pflanzlicher Substanz
auf nicht oder nur extensiv genutzten Flachen
in Deutschland, Europa und vor allen
Dingen in Entwicklungslandern.
Zum Potential
Heute liegt der Primarenergieverbrauch
weltweit bei 9 Mrd. t Olaquivalent (= tOE).
7 Mrd. tOE entstammen fossilen Energiequellen
wie Kohle, Erdi:il, Erdgas. Wenn
man auch nur die Halfte der fossilen Rohstoffe
durch regenerative Systeme ersetzen
miiBte, so waren das weltweit3,5Mrd. tOE.
Jahrlich wachst weltweit auf Landflachen
eine Pflanzenmasse zu, die einem Energieaquivalent
von 70 Mrd. tOE entspricht, also
dem 20fachen Wert dessen, was oben als
notwendiges Einsparpotential benannt
wurde. Daraus wird bereits ersichtlich, welche
Bedeutung die Biomasse aus der Sicht
des Energiepotentials hat. Dies wird hier
deshalb so deutlich gemacht, weil in der
Presse haufig genau das Gegenteil dieser
Fakten zu Papier gebracht wird. Da das
Potential sehr groB ist, lohnt es sich, die
ganze Bandbreite der technischen Moglichkeiten
zur energetischen Nutzungvon Energiepflanzen
zu untersuchen.
Fortsetzung von Seite 405
beim gegenwartigen Preisniveau ist photovoltaischer
Strom billiger als solcher aus
kleinen verbrennungsmotorgetriebenen
Stromerzeugern ohne Abwarrnenutzung.
In wenigen Jahren schon kann es fiirmanche
Betriebe interessant sein, zu schwach gewordene
Hofnetze durch Solarstrom zu
unterstiitzen, anstatt eine aufwendige Netzverstarkung
vorzunehmen. Dies kommt vor
aUem in Frage, wenn ein hoher Stromverbrauch
im Sommer vorliegt wie fur Stalliiftung,
Fordergerate und Trocknungsanlagen.
Deshalb mussen schon jetzt auch derartige
Pilot- und Demonstrationsprojekte
im Netzverbund gefi:irdert werden.
AuBerdem ist die Zusammenarbeit mit Entwicklungslandern
aufdiesem Gebiet zu verstarken,
und zwar nicht nur, damit iibliche
Entwicklungshilfe geleistet wird, sondern
auch, urn gegenseitige, positive und negative
Erfahrungen auszutauschen. So konnte
beispielsweise die Landtechnik Weihenstephan
schon die Erfahrungen fur unsere
heimische Landwirtschaft nutzen, die erste
Photovoltaik-Projekte in Paraguay erbrachten.
Von Arno Strehler
Weihenstephaner Arbeiten
Die Arbeiten der Landtechnik Weihenstephan
auf diesem Gebiet begannen mit der
Verfeuerung von Stroh und Holz nach der
ersten Energiepreiskrise von 1973. DerTest
der ersten am Markt befindlichen Strohfeuerungsanlagen
ergab, daB es urn die
Feuerungsqualitat nicht sehr gut stand. Vor
allem gaben die erhi:ihte Staubemission,
sichtbarer Rauch und die Geruchsemission
AniaB zu Beanstandungen. Durch konstruktive
Verbesserungen im Nachbrennbereich
konnte die Emission bei Unterbrandkesseln
erheblich reduziert werden.
Bei manchen Strohofen kam es durch (Tberhitzung
im Brennstoffbereich zu Schlackebildung
und demzufolge zu Funktionssti:irungen
im Rostbereich. Die Senkung der
Heizi:ilpreise ab 1986 fuhrte zur Stagnation
des Absatzes von Strohfeuerungsanlagen,
obwohl die technische Verbesserung der
Anlagen fortgesetzt wurde. Wah rend es fur
Uberschulistroh andere kostengiinstige
Entsorgungswege gibt, muB Schwachholz
bei der Durchforstung aus dem Wald entnommen
werden. Daher blieb das Interesse
an modernen Holzfeuerungsanlagen trotz
der Olpreisverringerung bestehen, vor allem
fur Hackschnitzelfeuerungen und
Scheitholzunterbrandkessel. Der Anwendungsschwerpunkt
liegt im landlichen
Raum, sowohl fur Einzelwohnhausfeuerungen
als auch fur Fernheizsysteme.
Emission verringert, Umwelt entlastet
Die Emission an CO 2 , CH 4 , Staub, RuB und
NO x konnte durch technischen Fortschritt
erheblich verringert werden. Die Nutzung
von Athanol und Pflanzeni:il ist vorerst auf
Pilotprojekte beschrankt. Es besteht die
Absicht in den Landwirtschaftsministerien,
die Verwertung von Pflanzeni:il in Traktoren
verstarkt zu fordern,
Auf dem Rohstoffsektor sind es technische
Ole, die in die Praxis Eingang fanden. Die
meiste Bedeutung erlangten Sagekettenole
und Hydrauliki:ile, deren Anwendung auf
dem Wunsch einer deutlichen Verringerung
der Umweltbelastung basiert.
Raps als Energietrager
Von Arno Strehler*)
Neben Umweltaspekten wird von der Energieerzeugung aus Biomasse eine
Entlastung der Agrarrnarkte erwartet.
Die Gewinnung eines fliissigen Energietragers aus dem Rapskorn mit Hilfe der
chemischen Extraktion ist ein grofstechnisch bewahrtes Trennungsverfahren. Auch
die Olgewinnung in Kleinanlagen ist moglich. Die Verwendung als Kraftstoff ist nur
im Vorkammer-Dieselmotor oder in speziell ausgeriisteten Motoren moglich, Bei
Umesterung des Rapsols konnen herkommliche Dieselmotoren betrieben werden.
Die zusatzliche energetische Nutzung von Rapsstroh verdoppelt den Energieertrag
je Hektar. Durch exakte Verbrennungsluftregulierung an Feuerungsanlagen kann
der hoheren Abbrandgeschwindigkeit von Rapsstroh Rechnung getragen werden
und die Energieumsetzung bei geringem Schadstoffausstof erfolgen.
Through energy production from biomass, a relief of pressure on agrarian markets
can be expected.
Producing a liquid energy carrier from rape seed through chemical extraction is a
proven industrial separation method. Production in small plants is also possible.
Utilization is only possible in pre-chamber diesel engines or in specially adapted
engines. Through transesterification standard diesel engines can be operated with
rape seed oil.
The additional use of rape seed straw as an energy source doubles the energy output
per hectare. Through exact combustion air control offurnaces, the burning velocity
of this straw can be set and the energy transfer will take place with less noxious
substance exhaust.
Stetig ansteigende Marktordnungskosten
sind der Hauptgrund fur die Suche nach
Produktionsalternativen fur die Landwirtschaft
der Europaischen Gemeinschaft. Die
Produktion von Energietragern wird als
eine Mi:iglichkeitzur Verringerung der Nahrungsmittelerzeugung
angesehen. Auf rund
10 Mio. Hektar als uberschussig geltender
Agrarflache der EG [4] konnten unter gunstigen
Voraussetzungen jedoch nur knapp
7 % des Minerali:ilbedarfs gedeckt werden;
folglich stellt sich der Energiebereich als
nicht zu sattigender Absatzmarkt dar. Die
Schonung fossiler Energietrager und eine
Verringerung des COz-Anstiegs in der Atmosphare
lassen die Aufnahme der Energieerzeugung
aus Biomasse dringend not­
wendig erscheinen.
Unter dem Aspekt eines mi:iglichst hohen
Flachenenergieertrages soUte von der
Rapspflanze das Rapsol als fliissiger Ener­
gietrager und das Rapsstroh als Festbrenn­
stoff genutzt werden. Abbildung 1 zeigt die
notwendigen Verarbeitungs- und A ufberei­
tungsmaBnahmen.
*) Dr. Arno Strehler leitet an der Bayerischen
Landesanstalt fur Landtechnik die
AbteiJung Technik im Pflanzenbau. Der
Beitrag entstand unter Mitarbeit von
Dipl.-Ing. agr. Rudolf Apfelbeck und
Dipl.-Ing. agr. Bernhard Widmann.