Der weltweite Erdölverbrauch steigt jährlich, aber die Förderung gestaltet sich zunehmend
schwieriger. Dies ist einer der wichtigsten Gründe, weshalb der Erdölpreis auf lange Sicht
steigen wird (vgl. Weyerstrass et al., 2008: 24). Die fossilen Kraftstoffe sind begrenzt und
setzen bei der Verbrennung Kohlenstoffdioxid frei, das einen nicht unerheblichen Teil zur
beschleunigten Erderwärmung beiträgt. Diese ökologischen und ökonomischen Faktoren
veranlassten in der Vergangenheit die Suche nach alternativen Kraftstoffen und erzeugten so
eine wachsende Nachfrage an regenerativen, umweltschonenden Biokraftstoffen. Hierdurch
entstand ein Rohstoff-Konflikt auf den landwirtschaftlichen Flächen zwischen Nahrungsmittel
und Biokraftstoffen. Die steigende Biokraftstoffnachfrage soll einer der Gründe für die
Nahrungsmittelkrise im Jahre 2008 gewesen sein (vgl. Hermeling, Wölfing, 2011: 19ff).
Bioethanol, das den größten Anteil an den Biokraftstoffen ausmacht (vgl. Hermeling,
Wölfing, 2011: 9), entsteht nicht nur aus dem für die Zuckerherstellung genutzten Zuckerrohr,
sondern auch aus Grundnahrungsmitteln wie Weizen, Mais und Reis. Ein weiterer
Kritikpunkt ist, dass nur ein Teil der Pflanzen zu Ethanol vergoren wird, der Rest dient nur
noch als Viehfutter oder Dünger. Bei einigen Verfahren zur Ethanolherstellung mit Einsatz
von Braunkohle-Kraft-Wärme-Kopplung auf Basis von Zucker- und Stärkepflanzen wird
mehr Kohlenstoffdioxid produziert, als die Pflanzen vorab speichern konnten, was eine
negative 2 CO -Bilanz nach sich zieht (vgl. Kastenhuber, 2007: 123) und dem eigentlichen
ökologischen Sinn eines Biokraftstoffes widerspricht.
Eine wahre umweltfreundliche Alternative könnten Biokraftstoffe aus biogenen
Industrieabfällen sein. Gerade in Industrieländern, die einen hohen Kraftstoffbedarf besitzen,
entstehen täglich große Mengen von Reststoffen, die sich oft ohne aufwendige Vorbereitung
für die Ethanolerzeugung eignen würden und einen wesentlichen Teil zur
Kraftstoffversorgung beitragen könnten. Eine kritische, ökonomische und ökologische
Betrachtung der potenziellen Industrieabfälle für die Ethanolerzeugung und deren Verfahren
wäre für die Einschätzung der Möglichkeiten sowie Grenzen dienlich.
Inhaltsverzeichnis
- Einleitung
- Bioethanol
- Bioethanolmarkt
- Globaler Bioethanolmarkt
- Deutscher Bioethanolmarkt
- Preisentwicklung Bioethanol
- Grundlagen der Herstellung von Ethanol
- Biochemische und verfahrenstechnische Grundlagen
- Zucker-, Stärke- und Zelluloseaufbau
- Stärkeaufschluss
- Zelluloseaufschluss
- Fermentation
- Destillation/Rektifikation
- Entwässerung des Ethanols
- Schlempe/ Koppelprodukte/ Nebenprodukte
- Ethanolgewinnung aus zucker-, stärke-, und zellulosehaltigen Pflanzen
- Herstellung von Bioethanol aus Industrieabfällen
- Verwertbare Industrieabfälle/ -reststoffe
- Abfall und Reststoff Aufkommen
- Einflussfaktoren auf die Planung einer Abfallstoff-Ethanolanlage
- Verfahren und Konzepte
- Lingninsubstrat
- Molke
- Kohlenstoffdioxid
- Ökonomische Bewertung der Bioethanolproduktion aus Industrieabfällen
- Bioethanolgewinnung aus Abfällen einer Molkerei
- Rohstoffkosten
- Konversionsprozesse
- Koppelprodukte
- Ethanolherstellungskosten
- Ökonomischer Vergleich zwischen Abfällen und nachwachsenden Rohstoffen
- Ethanolherstellungskosten
- Vergleich Brutto-Produktionskosten
- Vergleich Netto-Produktionskosten
- Schlussfolgerung
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Diese Arbeit befasst sich mit der Produktion von Bioethanol aus Industrieabfällen. Die Zielsetzung ist es, die technischen und wirtschaftlichen Aspekte dieser Produktionsmethode zu untersuchen. Dabei werden die relevanten Verfahren und Konzepte analysiert und mit den etablierten Produktionsmethoden aus nachwachsenden Rohstoffen verglichen.
- Bioethanolproduktion aus Industrieabfällen
- Verfahrenstechnische und wirtschaftliche Analyse
- Vergleich mit Bioethanolproduktion aus nachwachsenden Rohstoffen
- Ökonomische Bewertung und Kostenoptimierung
- Nachhaltigkeit und Umweltaspekte
Zusammenfassung der Kapitel
- Einleitung: Die Einleitung führt in das Thema Bioethanolproduktion aus Industrieabfällen ein und erläutert die Bedeutung und die Relevanz des Themas. Die Zielsetzung und die Vorgehensweise der Arbeit werden dargestellt.
- Bioethanol: Dieses Kapitel gibt eine allgemeine Einführung in den Bioethanolmarkt und die Preisentwicklung von Bioethanol. Es werden die verschiedenen Einsatzbereiche von Bioethanol und die Bedeutung für die Energieversorgung und die Reduktion von CO2-Emissionen erläutert.
- Grundlagen der Herstellung von Ethanol: Das Kapitel behandelt die biochemischen und verfahrenstechnischen Grundlagen der Ethanolproduktion. Es werden die verschiedenen Verfahren zur Gewinnung von Ethanol aus zucker-, stärke- und zellulosehaltigen Pflanzen beschrieben.
- Herstellung von Bioethanol aus Industrieabfällen: Dieses Kapitel konzentriert sich auf die verschiedenen Verfahren und Konzepte zur Herstellung von Bioethanol aus Industrieabfällen. Es werden verschiedene Abfallstoffe und Reststoffe vorgestellt und deren Einsatzmöglichkeiten zur Bioethanolproduktion analysiert.
- Ökonomische Bewertung der Bioethanolproduktion aus Industrieabfällen: Das Kapitel beinhaltet eine detaillierte Analyse der ökonomischen Aspekte der Bioethanolproduktion aus Industrieabfällen. Es werden die Produktionskosten und der Vergleich mit den Kosten der Bioethanolproduktion aus nachwachsenden Rohstoffen betrachtet.
Schlüsselwörter
Bioethanol, Industrieabfälle, Abfallstoffverwertung, Verfahren, Konzepte, ökonomische Bewertung, Kostenanalyse, Nachhaltigkeit, Umweltaspekte, Bioenergie, erneuerbare Energien.
- Citar trabajo
- Kamil Setman (Autor), 2012, Bioethanol auf Basis von Industrieabfallstoffen, Múnich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/205497
