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2019 | OriginalPaper | Chapter

7. Biomasse

Authors : Holger Watter, Prof. Dr.-Ing. Holger Watter

Published in: Regenerative Energiesysteme

Publisher: Springer Fachmedien Wiesbaden

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Zusammenfassung

Für die thermochemische Umsetzung von Biomasse zu Energie, Kraftstoffen oder Gasen sind einige biochemische und thermodynamische Grundkenntnisse erforderlich. Nachfolgend wird daher die wesentliche Nomenklatur kurz zusammengefasst:
Footnotes
1
Polysaccharide (auch als Glykane bezeichnet), eine Unterklasse der Kohlenhydrate, sind Vielfachzucker mit vielen Monosaccharideinheiten. Polysaccharide haben die allgemeine Formel: \(-\)[C\({}_{x}(\mathrm{H_{2}}\)O\()_{y}\)]\({}_{n}-\) mit \(x\) meist 5 bis 6 und \(y\) meist \(x-1\). Zu den Polysacchariden zählen u. a. Schleimstoffe und Stärkearten. Schleimstoffe wirken schützend auf entzündete Schleimhäute und somit reizmildernd.
 
2
Traubenzucker (D-Glucose), kurz Glc, auch Dextrose genannt, ist ein Einfachzucker (Monosaccharid) und gehört damit zu den Kohlenhydraten.
 
3
Die Bezeichnung „Primärluft“, „Sekundärluft“ und ggf. „Tertiärluft“ beschreibt die Reihenfolge mit der Luft und Brennstoff in Berührung kommen. Die stufenweise Zugabe von Luft hat den Vorteil, dass die Verbrennung besser geführt und gesteuert werden kann.
 
4
Monomere sind niedermolekulare, reaktionsfähige Moleküle, die sich zu molekularen Ketten oder Netzen, zu unverzweigten oder verzweigten Polymeren, zusammenschließen können.
 
5
Ich danke Herrn Prof. Dr.-Ing. Dirk Volta für die Anregungen und die Unterstützungen zu diesem Abschnitt.
 
6
Gleich- und Gegenstrom bedeuten hier: Holzaufspeisung und Holzgas haben die gleiche oder entgegengesetzte Bewegungsrichtung im Reaktor.
 
7
Als autotherm werden chemische Reaktionen bezeichnet, bei denen eine exotherme und eine endotherme Reaktion parallel verlaufen, so dass der Gesamtprozess unabhängig von äußerer Wärmezufuhr ist.
 
8
Quenchen \(=\) in der Verfahrenstechnik das schockartige Abkühlen heißer Gase durch Einspritzen von Flüssigkeiten, um dadurch schnell und sicher ungefährliche Temperaturen eines Gases zu erreichen und gleichzeitig die Gase von Schadstoffen zu befreien.
 
9
Als allotherm werden chemische Reaktionen bezeichnet, bei denen eine äußere Wärmezufuhr notwendig ist. Der Gegensatz dazu sind autotherme Reaktionen.
 
10
Die Bezeichnung Ablativ leitet sich vom lateinischen (casus) ablativus ab. Entsprechend dieser Bezeichnung ist der Ablativ zunächst eine Trennung beziehungsweise Wegbewegung.
 
11
Als Alkalien (arab. al-qali \(=\) Pottasche) werden Substanzen bezeichnet, die mit Wasser alkalische Lösungen (Laugen) bilden. Zu dieser nicht eindeutig definierten Substanzgruppe zählen insbesondere die Oxide und Hydroxide der Alkali- und Erdalkalimetalle. Alkalien gehören zur Gruppe der Basen. Als Alkalimetalle werden die chemischen Elemente Lithium, Natrium, Kalium, Rubidium, Caesium und Francium aus der 1. Hauptgruppe des Periodensystems bezeichnet. Der Name Erdalkalimetalle bezeichnet die Elemente der 2. Hauptgruppe des Periodensystems. Die Bezeichnung leitet sich von den beiden benachbarten Hauptgruppen, den Alkalimetallen und den Erdmetallen ab. Ihr gehören die stabilen Elemente Beryllium (Be), Magnesium (Mg), Calcium (Ca), Strontium (Sr) und Barium (Ba) an.
 
12
LPG \(=\) Liquid Petrol Gas.
 
15
Elektrofilter, auch: EGR (Elektrische Gasreinigung), Elektro-Staubfilter, Elektrostat (engl.: ESP \(=\) electrostatic precipitator) sind Anlagen zur Abscheidung von Partikeln aus Gasen, die auf dem elektrostatischen Prinzip beruhen. Da es sich strenggenommen um keinen Filter im klassischen Sinne handelt, ist die wissenschaftlich korrekte Bezeichnung Elektroabscheider oder Elektro-Staubabscheider.
 
17
Forschungs- und Transferzentrum Regenerative Energien und Verfahrenseffizienz (REEVE), http://​www.​haw-hamburg.​de/​ftz-reeve.​html.
 
18
Für die Freie Enthalpie und die Gleichgewichtskonstante können Polynome höheren Grades experimentell gefunden werden, die die Abhängigkeit von der Temperatur beschreiben, vgl. z. B. Gl. (9.​8) und in der einschlägigen Literatur [12, 13, 14, 8].
 
Literature
1.
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3.
go back to reference Feßmann, Orth: Angewandte Chemie und Umweltechnik für Ingenieure, Handbuch für Studium und betriebliche Praxis. Ecomed-Verlag, Landsberg/Lech (1999) Feßmann, Orth: Angewandte Chemie und Umweltechnik für Ingenieure, Handbuch für Studium und betriebliche Praxis. Ecomed-Verlag, Landsberg/Lech (1999)
4.
go back to reference Dickerson, Geis: Chemie – eine lebendige und anschauliche Einführung. Verlag Chemie, Weinheim, Deerfield Beach, Florida, Basel (1981) Dickerson, Geis: Chemie – eine lebendige und anschauliche Einführung. Verlag Chemie, Weinheim, Deerfield Beach, Florida, Basel (1981)
5.
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go back to reference Willner, T.: Direktverflüssigung von Biomasse am Beispiel der Entwicklungen der HAW Hamburg. In: Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe (Hrsg.) Gülzower Fachgespräche, Bd. 28, S. 54–86. Gülzow (2008) Willner, T.: Direktverflüssigung von Biomasse am Beispiel der Entwicklungen der HAW Hamburg. In: Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe (Hrsg.) Gülzower Fachgespräche, Bd. 28, S. 54–86. Gülzow (2008)
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go back to reference Hölzel, G.: Einführung in die Chemie für Ingenieure. Hanser, München/Wien (1992) Hölzel, G.: Einführung in die Chemie für Ingenieure. Hanser, München/Wien (1992)
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go back to reference Groth, K.: Kompressoren (Grundzüge des Kolbenmaschinenbaus II). Vieweg Verlag, Braunschweig, Wiesbaden (1995) Groth, K.: Kompressoren (Grundzüge des Kolbenmaschinenbaus II). Vieweg Verlag, Braunschweig, Wiesbaden (1995)
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go back to reference Dozenten der Kältetechnik an Fachhochschule (Hrsg.): Aufgabensammlung Kältetechnik – Aufgaben und Lösungen mit Begleitdiskette. C.F. Müller Verlag, Heidelberg (1995) Dozenten der Kältetechnik an Fachhochschule (Hrsg.): Aufgabensammlung Kältetechnik – Aufgaben und Lösungen mit Begleitdiskette. C.F. Müller Verlag, Heidelberg (1995)
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go back to reference Huber, A., Pahud, D.: Untiefe Geothermie – Woher kommt die Energie? Schlussbericht zur Projektstudie. Bundesamt für Energie (BfE) (1999) Huber, A., Pahud, D.: Untiefe Geothermie – Woher kommt die Energie? Schlussbericht zur Projektstudie. Bundesamt für Energie (BfE) (1999)
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go back to reference Wedler, G.: Lehrbuch der Physikalischen Chemie, 3. Aufl. VCH-Verlagsgesellschaft, Weinheim (1987) Wedler, G.: Lehrbuch der Physikalischen Chemie, 3. Aufl. VCH-Verlagsgesellschaft, Weinheim (1987)
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go back to reference Leible, L., Kälber, S., Kappler, G.: Energiebereitstellung aus Stroh und Waldrestholz. BWK 60(5), 56–62 (2008) Leible, L., Kälber, S., Kappler, G.: Energiebereitstellung aus Stroh und Waldrestholz. BWK 60(5), 56–62 (2008)
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go back to reference Gaderer, M., Kunde, R., Spliehoff, H.: Systemuntersuchung an Heizungsanlagen – Holzpellets, Heizöl-Brennwert- und Erdgas-Brennwertkessel im Vergleich. BWK 59(12), 39–46 (2007) Gaderer, M., Kunde, R., Spliehoff, H.: Systemuntersuchung an Heizungsanlagen – Holzpellets, Heizöl-Brennwert- und Erdgas-Brennwertkessel im Vergleich. BWK 59(12), 39–46 (2007)
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go back to reference Senger, W.: IUTA-Kombi-Vergaser – Energiebündel Holz. Umwelt 6, 34–36 (2001) Senger, W.: IUTA-Kombi-Vergaser – Energiebündel Holz. Umwelt 6, 34–36 (2001)
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go back to reference Hiller, A.: Beiträge zur energetischen Nutzung von Biomasse in zirkulierende Wirbelschicht-Anlagen mit Festbettvergasung, Dissertation TU Dresden (2004) Hiller, A.: Beiträge zur energetischen Nutzung von Biomasse in zirkulierende Wirbelschicht-Anlagen mit Festbettvergasung, Dissertation TU Dresden (2004)
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go back to reference Hertwig, K., Martens, L.: Chemische Verfahrenstechnik – Berechnung, Auslegung und Betrieb chemischer Reaktoren. Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH, München (2007) Hertwig, K., Martens, L.: Chemische Verfahrenstechnik – Berechnung, Auslegung und Betrieb chemischer Reaktoren. Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH, München (2007)
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Title
Biomasse
Authors
Holger Watter
Prof. Dr.-Ing. Holger Watter
Copyright Year
2019
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-658-23488-1_7