Zugl.: Darmstadt, Techn. Univ., Diss., 2009

Zugl.: Hohenheim, Univ., Diss., 2006

Zugl.: Hohenheim, Univ., Diss., 2006

Zugl.: Hohenheim, Universiẗat, Diss., 2006.

Etwa ein Drittel des Gesamtendenergieverbrauchs entfällt auf den Transportsektor, dessen Energieverbrauch zu rund 98 % über fossile Kraftstoffe (maßgeblich Mineralöl) abgedeckt wird [70], [71], [91]. Gleichzeitig ist der Transportsektor eine der Hauptursachen für den Ausstoß anthropogener Treibhausgasemissionen. Mobilität (insbesondere von Personen und Gütern) ist für die gesellschaftliche und wirtschaftliche Entwicklung unverzichtbar und nach wie vor ein überdurchschnittlich wachsender Bereich [103]. Weltweit wird sich die Anzahl der Kraftfahrzeuge von ca. 700 Mio. Personenwagen im Jahr 2000 auf etwa 1,3 Mrd. Personenwagen im Jahr 2030 nahezu verdoppeln; gleiches gilt für den damit einhergehenden Verbrauch an Endenergie [302]. Hingegen wird in Deutschland von einem um 9 % sinkenden Energieverbrauch gegenüber 2005 auf 2 EJ/a im Jahr 2030 ausgegangen; in den Mitgliedsstaaten der EU-27 hingegen wird ein Anstieg um 14 % gegenüber 2005 auf 17,7 EJ/a im Jahr 2030 erwartet [71], [72]. [... aus der Einleitung]

Zugl.: Leipzig, Universiẗat, Diss., 2008.

Zugleich: Diss. Bonn, 1995. / Rückentitel: Zukunftsperspektiven von Pflanzenöltreibstoffen. Literaturverz.

Um den CO2-Ausstoß von Kraftfahrzeugen zu reduzieren, ist die Beimischung von biogenen Kraftstoffen zum fossilen Ottokraftstoff interessant. Der Einsatz dieser führt zum veränderten Rußpartikelausstoß, welcher aufgrund der zunehmend verschärften gesetzlichen Regulierungen im Automobilsektor hinsichtlich Partikelmasse und -anzahl begrenzt ist. In der Arbeit werden Flammenstruktur und Rußbildungsprozess bei der Anwendung flüssiger Brennstoffe mit biogenem Anteil in laminaren, vorgemischten Modellflammen charakterisiert. Durch die Verwendung verschiedenster Messtechniken werden experimentelle Referenzdaten ohne den Einfluss von komplexen Wechselwirkungen, hervorgerufen durch den motorischen Betrieb, erhoben. Anhand der gemessenen Partikelgrößenverteilungen wird der chemisch hemmende Einfluss der biogenen Komponenten Ethanol und Butanol auf die Rußbildung gezeigt. Diese wird verlangsamt, sodass die Partikeldurchmesser abnehmen und die Rußmenge deutlich minimiert wird, wobei bzgl. der Gesamtpartikelanzahl kein eindeutiger Einfluss erkennbar ist.

Etwa ein Drittel des Gesamtendenergieverbrauchs entfällt auf den Transportsektor, dessen Energieverbrauch zu rund 98 % über fossile Kraftstoffe (maßgeblich Mineralöl) abgedeckt wird [70], [71], [91]. Gleichzeitig ist der Transportsektor eine der Hauptursachen für den Ausstoß anthropogener Treibhausgasemissionen. Mobilität (insbesondere von Personen und Gütern) ist für die gesellschaftliche und wirtschaftliche Entwicklung unverzichtbar und nach wie vor ein überdurchschnittlich wachsender Bereich [103]. Weltweit wird sich die Anzahl der Kraftfahrzeuge von ca. 700 Mio. Personenwagen im Jahr 2000 auf etwa 1,3 Mrd. Personenwagen im Jahr 2030 nahezu verdoppeln; gleiches gilt für den damit einhergehenden Verbrauch an Endenergie [302]. Hingegen wird in Deutschland von einem um 9 % sinkenden Energieverbrauch gegenüber 2005 auf 2 EJ/a im Jahr 2030 ausgegangen; in den Mitgliedsstaaten der EU-27 hingegen wird ein Anstieg um 14 % gegenüber 2005 auf 17,7 EJ/a im Jahr 2030 erwartet [71], [72]. [... aus der Einleitung]

Nach drei Jahren Programmlaufzeit und dem erfolgreichen Abschluss von bisher 10 Projekten liegt der erste Ergebnisband des BMU-Förderprogramms „Energetische Biomassenutzung“ vor. Er ist so vielfältig wie das Förderprogramm selbst. Vor dem Hintergrund der Debatte um eine nachhaltige Energieversorgung durch Biomasse startete das Förderprogramm 2009 im Rahmen der Nationalen Klimaschutzinitiative mit dem primären Ziel, energieeffi ziente und klimafreundliche Technologien zur energetischen Biomassenutzung zu erforschen und zu entwickeln sowie bestehende Prozesse und Verfahren zu optimieren. Seitdem wurden insgesamt 63 Vorhaben mit 112 Partnern aus Forschung und Wirtschaft gefördert. Die Projektergebnisse bilden wichtige Bausteine, um die Transformation zu einem klimaneutralen Energiesystem zu realisieren. Die Aktivitäten in der ersten Phase des Förderprogramms konzentrierten sich zunächst auf die Erstellung einer belastbaren Datenbasis, die Entwicklung von Optimierungsansätzen, übertragbaren Konzepten und Machbarkeitsstudien sowie die Untersuchung von Fragestellungen zum Wissenstransfer und zur gesellschaftlichen Akzeptanz von Biokraftstoffen. Unter Berücksichtigung der nachhaltigen Rohstoffversorgung in Deutschland wurden hierbei u.a. das Strohpotenzial sowie die Machbarkeit einer Strohverbrennungsanlage berechnet. Darüber hinaus spannte sich der thematische Bogen weiter von der Erarbeitung von Konzepten für emissionsmindernde Kleinfeuerungsanlagen oder dezentrale Mikro-Biogasnetze bis hin zur Konzeptionierung einer dezentralen Strom- und Wärmeerzeugung in einer stationären Wirbelschichtvergasung. Ferner konnte die technische und wirtschaftliche Machbarkeit einer innovativen Holzvergasungsanlage mit Kraft-Wärme-Kopplung und Nachwärmeversorgung für einen ländlich geprägten Raum grundsätzlich nachgewiesen und der Bau vorbereitet werden. Neben künftigen Herausforderungen für den Beitrag von Biomasse zur Energiewende stehen somit vor allem konkrete praxisnahe Umsetzungsbeispiele im Mittelpunkt. Biogenen Abfällen und Reststoffen kommt aufgrund ihrer ökologischen Vorteile und ihres großen regionalen Wertschöpfungspotenzials bei der Betrachtung aller Vorhaben besondere Aufmerksamkeit zu. Die Beiträge dieses Bandes zeigen auf, dass durch ein systematisches und effi zientes Verfügbarmachen vorhandener Reststoffe sowie ihr breites Einsatzspektrum (Technologievielfalt) erhebliche Bioenergiemengen erschlossen werden können und dadurch eine deutliche Reduzierung der Treibhausgasemissionen erreicht werden kann. Die Vorhaben im Förderprogramm leisten somit einen wichtigen Beitrag zum strategischen Ziel Klimaschutz, da fossile Brennstoffe ersetzt und CO2-Emissionen vermieden werden. Darüber hinaus ist es mit Hilfe von innovativen Bioenergie-Technologien möglich, regionale Stoffkreisläufe zu schließen. Aber auch in der Anwendung bereits etablierter Technologien gibt es zahlreiche Vorschläge für Optimierungen. Diesbezüglich sind primär auch die Potenziale zur Kopplung von stoffl icher und energetischer Nutzung in den Fokus gerückt. Vieles wurde in den drei Jahren schon erreicht – das Förderprogramm verzeichnet bisher eine positive Bilanz! Konzeptionelle und technische Innovationen konnten auf den Weg gebracht und auf den Markteintritt vorbereitet werden. Die Stärkung einer nachhaltigen Energieversorgung sowie die daraus resultierenden mittel- bis langfristig möglichen Energieeinsparungen tragen maßgeblich zur Erreichung der Klimaschutzziele des „Integrierten Energie- und Klimaprogramms“ (IEKP) der Bundesregierung bei. Auf Basis der bisher erbrachten Ergebnisse soll in den nächsten Jahren die Erprobung besonders aussichtsreicher Optimierungsansätze und vielversprechender Pilot- und Demonstrationsvorhaben realisiert werden. Die Vielfalt der dargestellten Themen bildet die notwendige Breite der Bioenergieforschung ab: Nur wenn vom Einsatzstoff bis zur Nutzung alle Konversionsstufen innovativ, effi zient und nachhaltig gestaltet werden, können die hohen Erwartungen an den Beitrag der Bioenergie zur künftigen Energieversorgung und langfristigen Emissionsminderung erfüllt werden.