Diese Facharbeit beschäftigt sich mit Rohstoffen auf Pflanzenbasis, deren Rolle bei der Energiegewinnung und ihre Bedeutung für die Industrie; wobei Gründe für den Umstieg auf nachwachsende Rohstoffe, Chancen und auch Probleme im Vordergrund stehen. Außerdem werden Beispiele beleuchtet, wo pflanzliche Rohstoffe zur Energiegewinnung und zur Weiterverarbeitung in der Industrie verwendet werden.
"Energie aus nachwachsenden Rohstoffen, vor allem aus Holz, kann einen erheblichen Beitrag zur Verringerung des vom Menschen verursachten Treibhauseffektes leisten. Gleichzeitig können die erschöpflichen Energiequellen Erdöl, Erdgas und Kohle geschont und für zukünftige Generationen erhalten werden. […] Dadurch kann ein Beitrag zu einer umwelt- und klimaverträglicheren Energieversorgung in Deutschland erbracht werden." Zu dieser Erkenntnis kam Fritz Brickwedde 1997, damals Generalsekretär der Deutschen Bundesstiftung Umwelt in Osnabrück. Damals wie heute ist der Umstieg auf die überwiegende Energiegewinnung aus nachwachsenden Rohstoffen ein großes Thema, womit sich unsere Generation, aber auch viele Generationen nach uns auseinandersetzen müssen. Schließlich sind Energieträger wie Erdöl und Erdgas erschöpflich und irgendwann aufgebraucht. Auch in der chemischen Industrie sind diese Rohstoffe sehr wichtig, weil auch dort viel Erdöl eingesetzt wird, wie zum Beispiel für Kunststoffe, Farbstoffe oder auch Waschmittel.
Inhaltsverzeichnis
1. Einleitung
2. Untersuchungsgegenstand/Problemstellung
3. Vorgehen
4 . Warum der Einsatz von nachwachsenden Rohstoffen?
5. Energiegewinnung durch Pflanzen (Biomasse)
5.1. Gewinnung von Biodiesel aus der Rapspflanze
5.2. Vorteile durch den Umstieg auf Pflanzenbasis bei der Energiegewinnung
5.3. Risiken/Probleme
6. Einsatz von nachwachsenden Rohstoffe in der chemische Industrie
6.1. Herstellung von Waschmittel aus Pflanzenöl
6.2. Vorteile durch den Umstieg auf Pflanzenbasis in der chemischen Industrie
6.3. Risiken/Probleme
7. Perspektive der nachwachsenden Rohstoffe
8. Schlussfolgerung
Zielsetzung & Themen
Diese Arbeit untersucht die Bedeutung nachwachsender Rohstoffe als Ersatz für fossile Energieträger in der Energiegewinnung und der chemischen Industrie, um die Notwendigkeit und Umsetzbarkeit eines nachhaltigen Umstiegs auf Pflanzenbasis objektiv zu bewerten.
- Grundlagen und Notwendigkeit des Umstiegs auf nachwachsende Rohstoffe.
- Prozesse und Effekte bei der Energiegewinnung, exemplarisch dargestellt an der Rapspflanze.
- Die Rolle pflanzlicher Ausgangsstoffe bei der Herstellung chemischer Produkte wie Waschmitteln.
- Chancen und Risiken sowie die ökologische Klimabilanz der Biomassenutzung.
- Zukünftige Perspektiven und die Rolle der Politik bei der Förderung nachhaltiger Alternativen.
Auszug aus dem Buch
5.1. Gewinnung von Biodiesel aus der Rapspflanze
Raps wird in Deutschland vor allem für die Produktion von Rapsöl und Rapsmethylester, aus dem Biodiesel gewonnen wird, angebaut. Raps eignet sich hervorragend zur Herstellung von Biodiesel, da im Rapskorn ein hoher Ölgehalt (40-45%) und gleichzeitig ein niedriger Gehalt an Gamma-Linolensäure enthalten ist7. Außerdem kann Biodiesel auch im Winter bei kalten Temperaturen gut genutzt werden. Dieser Biodiesel wird nicht wie der normale Dieselkraftstoff aus Erdöl gewonnen, sondern aus pflanzlichen oder tierischen Ölen, die mit Methanol vermischt werden. Das benötigte Pflanzenöl wird aus den ölhaltigen Samen der Rapspflanze gepresst, dabei entsteht so genannter „Rapskuchen“ (Rapsschrot), der als Tiernahrung weiterverwendet werden kann. Der chemische Prozess bei der Biodieselherstellung wird als Umesterung bezeichnet. Dabei wird Methanol dem Pflanzenöl beigemischt, dadurch wird das Pflanzenöl aufgespalten. Diese Öle sind Verbindungen pflanzlicher Fettsäuren mit dem dreiwertigen Alkohol Glycerin, kurz Triglyceride8. Dieses Gemisch wird zusammen mit einem Katalysator erwärmt. Dabei „tauschen“ Glycerin und Methanol den Platz, d.h. die Glycerinmoleküle des Öls werden durch jeweils drei Methanolmoleküle ersetzt. Danach wird in mehreren Reinigungsschritten das überflüssige Methanol durch Destillation wieder entfernt9.
Zusammenfassung der Kapitel
1. Einleitung: Die Arbeit thematisiert die Notwendigkeit, fossile Energieträger durch nachwachsende Rohstoffe zu ersetzen, um den Treibhauseffekt zu verringern und Ressourcen zu schonen.
2. Untersuchungsgegenstand/Problemstellung: Es wird geklärt, warum der Umstieg auf Pflanzenbasis in der Wirtschaft und chemischen Industrie erforderlich ist und welche Chancen und Risiken dies birgt.
3. Vorgehen: Der Autor erläutert seine Recherchestrategie unter Verwendung von Fachliteratur und Online-Quellen.
4 . Warum der Einsatz von nachwachsenden Rohstoffen?: Das Kapitel begründet den Einsatz erneuerbarer Energien aufgrund der Endlichkeit fossiler Quellen und des Klimawandels.
5. Energiegewinnung durch Pflanzen (Biomasse): Dieser Abschnitt analysiert die energetische Nutzung von Biomasse, insbesondere am Beispiel von Biodiesel aus Raps.
6. Einsatz von nachwachsenden Rohstoffe in der chemische Industrie: Hier wird der Bedarf an nachwachsenden Rohstoffen für die chemische Produktion untersucht, speziell für die Tensidherstellung.
7. Perspektive der nachwachsenden Rohstoffe: Es werden die zukünftigen Potenziale und die Abhängigkeit von Importen im Kontext einer nachhaltigen Energieversorgung beleuchtet.
8. Schlussfolgerung: Das Fazit fasst die Ergebnisse zusammen und betont die Notwendigkeit eines naturverträglichen Anbaus sowie politischer Rahmenbedingungen zur Förderung.
Schlüsselwörter
Nachwachsende Rohstoffe, Biomasse, Energiegewinnung, Chemische Industrie, Biodiesel, Raps, Klimaschutz, Treibhauseffekt, fossile Energieträger, Nachhaltigkeit, Tenside, Palmöl, Umesterung, Landwirtschaft, Umweltverträglichkeit.
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Facharbeit grundsätzlich?
Die Arbeit analysiert den Einsatz nachwachsender Rohstoffe als nachhaltige Alternative zu fossilen Ressourcen in der Energiewirtschaft und der chemischen Industrie.
Was sind die zentralen Themenfelder der Publikation?
Zentrale Themen sind die Energiegewinnung durch Biomasse, die Herstellung von Biodiesel, die Nutzung pflanzlicher Öle in der Waschmittelproduktion sowie die ökologischen und ökonomischen Vor- und Nachteile.
Was ist das primäre Ziel der Untersuchung?
Das Ziel ist es, die Bedeutung nachwachsender Rohstoffe für die Gegenwart und Zukunft aufzuzeigen und den notwendigen Umstieg von fossilen auf pflanzliche Grundlagen objektiv zu hinterfragen.
Welche wissenschaftlichen Methoden werden verwendet?
Der Autor nutzt eine systematische Literaturanalyse sowie die Auswertung aktueller Online-Quellen und technischer Fachdaten, um chemische Prozesse und wirtschaftliche Zusammenhänge zu erläutern.
Was wird im Hauptteil der Arbeit behandelt?
Der Hauptteil gliedert sich in die energetische Nutzung (z.B. Biodiesel aus Raps) und die stoffliche Nutzung in der Chemieindustrie (z.B. Tenside aus Palmöl), inklusive einer kritischen Analyse zu Risiken wie Flächenkonkurrenz und Umweltbelastungen.
Welche Schlüsselbegriffe charakterisieren die Arbeit?
Die Arbeit wird maßgeblich durch Begriffe wie Biomasse, Nachhaltigkeit, Klimaschutz, Energiegewinnung und die Herausforderungen der industriellen Umstellung auf Pflanzenbasis geprägt.
Wie unterscheidet sich die stoffliche Nutzung von Raps von der energetischen Nutzung?
Während bei der energetischen Nutzung Raps zu Biodiesel (FAME) umgeestert wird, konzentriert sich die chemische Industrie auf die Gewinnung von Fettsäuren für Produkte wie Tenside in Waschmitteln.
Warum wird Palmöl in der chemischen Industrie trotz Kritik verwendet?
Palmöl wird aufgrund seines hohen Anteils an gesättigten Fettsäuren geschätzt, die technisch vorteilhaft für die Herstellung von Tensiden in Reinigungsmitteln sind, auch wenn dies zu ökologischen Problemen wie Regenwaldabholzung führt.
- Arbeit zitieren
- Lukas Haustein (Autor:in), 2016, Nachwachsende Rohstoffe bei der Energiegewinnung und ihre Bedeutung für die chemische Industrie, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/358851
