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2016 | OriginalPaper | Buchkapitel

5. Verwendung von Biomassekarbonisaten

verfasst von : Kathrin Weber, Dipl.-Ing., Dipl.-Ing. (FH) Sabrina Eichenauer, Ernst Stadlbauer, Prof. Dr., Marc-André Schulten, M.Sc., Thomas Echterhof, Dr.-Ing., Claudia Kammann, Prof. Dr., Hans-Peter Schmidt, Achim Gerlach, Henning Gerlach, Dr.med.vet

Erschienen in: Biokohle

Verlag: Springer Fachmedien Wiesbaden

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Zusammenfassung

Die Verwendungsmöglichkeiten von Biomassekarbonisaten sind sehr vielfältig. Dabei ist darauf hinzuweisen, dass sich die Anwendung von Biomassekarbonisaten bisher fast ausschließlich auf pyrolytisch erzeugte Produkte beschränkt. Für Karbonisate aus der HTC existieren noch kein Produktionsanlagen im Dauerbetrieb und dementsprechend auch kein Markt. Außerdem sind die HTC-Karbonisate für manche Einsatzgebiete, wie z. B. als Medizinalkohle oder in der Landwirtschaft, nicht zugelassen.

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Fußnoten
1
Grabenbunker sind in Gräben angelegte Haufwerke im Freien, die zur Brennstofflagerung in Kohlekraftwerken üblich sind.
 
2
Mikroskopisch erkennbare Grundbestandteile der Kohle, die aus organischen Überresten von Pflanzen (z. B. Harzen, Pilzen, Sporen) gebildet wurden und mit den Mineralien im Gestein vergleichbar sind.
 
3
Der PMI bezieht sich auf die zur Braunkohlezerkleinerung verwendeten Prallmühlen.
 
4
Fremdkraftmühlen sind Mühlen, in denen die angetriebene Materialauflage unter den angepresste Mahlkörpern rotieren. Die Anpressung erfolgt durch Fremdkraft, z. B. Federn oder Hydraulik.
 
5
Brennstoffe nach §3 Abs. 1 Nr. 8 und 13 der 1. BImSchV (also Stroh und andere alternative Biobrennstoffe) müssen für PCDD/F einen Grenzwert von 0,1 ng/m³i.N. und für Stickoxide einen Wert von 500 mg/m³i.N., bei einem verschärften CO-Grenzwert von 250 mg/m³i.N. einhalten [351].
 
6
Die Ergebnisse entstammen den gleichen Versuchen wie die in Abb. 5.20 dargestellten Werte.
 
7
Die Mineralindustrie umfasst hier Steinbrüche, Ton- und Kiesgruben sowie die Zement-, Kalk-, Gips- Keramik-, Glas- und Mineralfaserindustrie.
 
8
Eisenschwamm wird durch die Direktreduktion von Eisenerz mittels fester oder gasförmiger Reduktionsmittel unter Umgehung einer flüssigen Phase erzeugt.
 
9
Entfernen von Komponenten (C, P, S) aus dem Roheisen durch Einblasen von Sauerstoff.
 
10
Koksgrus ist die Feinfraktion aus der Konfektionierung (Brechen und Sieben) von Koks aus industriellen Koksöfen (0–10 mm). In der Regel hat Koksgrus im Vergleich zum Hochofenkoks einen erhöhten Ascheanteil bis zu 15 %.
 
11
Die plastischen Eigenschaften beziehen sich auf die Fähigkeit bestimmter Kohlesorten (Fett- und Gaskohlen), beim Erhitzen unter Luftabschluss (Verkokung) in einen plastischen Zustand überzugehen, der in ein Aufblähen des „Kokskuchens“ und ein Backen übergeht, das aus den vorher schüttfähigen Kohlepartikeln feste Formkörper entstehen lässt.
 
12
Koksofenbatterien bestehen aus 20 bis 80 nebeneinander angeordneten Kammern, mit Abmessungen von jeweils 40–60 cm × 12–17 m × 4–8 m (B x L x H), in denen die Kokskohle (20–70 m³) über rund 24 h unter Luftabschluss auf 1300 °C erhitzt und dadurch entgast wird. Die Beheizung erfolgt durch Heizzüge in den Wänden, häufig über das im Prozess gewonnene Kokereigas.
 
13
Auf Temperaturen von ca. 1300 in regenerativen Wärmeübertragern (Cowper) vorgeheizte Luft, die über Windformen als Oxidationsmittel in den unteren Bereich des Hochofens eingeblasen wird.
 
14
I40 gibt den Anteil der Fraktion größer 40 mm nach dem IRSID-Trommeltest an, bei dem in einer rotierenden Trommel unter definierten Bedingungen eine mechanische Beanspruchung auf den Koks ausgeübt wird.
 
15
Untersuchung bei der die während der Thermogravimetrie (TG) entstehenden Abgase mit Hilfe eines Massenspektrometers (MS) analysiert werden.
 
16
M80 gibt den Anteil der Fraktion größer 80 mm nach dem Micum-Trommeltest an, bei dem in einer rotierenden Trommel unter definierten Bedingungen eine mechanische Beanspruchung auf den Koks ausgeübt wird.
 
17
Schwimmaufbereitung zur Aufkonzentration des Kupfererzes vor der Verhüttung.
 
18
Zwischenprodukt der Kupferverhüttung, bestehend aus jeweils rund einem Drittel Kupfer, Eisen und Schwefel.
 
19
Absorption bezeichnet die Aufnahme eines Stoffes in der Volumenphase eines anderen. Daher können streng genommen nur Flüssigkeiten und Gase Absorbentien sein. Dennoch wird die Aufnahme eines Stoffes innerhalb des Porenvolumens eines Feststoffes in der Literatur häufig auch als Absorption bezeichnet. Hier wird der Begriff Adsorption verwendet.
 
20
Der Schmelz-Reduktionsofen ist eine Sonderform des Lichtbogenofens (vgl. Abb. 5.31), bei dem die Elektrode in das Schmelzbad eintaucht und diese durch den Stromfluss erhitzt wird.
 
21
In diesem Kapitel werden aus den in Abschn. 1.​1 erläuterten Gründen die Begriffe Pflanzen- und Holzkohle für Biomassekarbonisate verwendet.
 
22
Oxisol-Böden sind gemäß der Bodenklassifikation des Landwirtschaftsministeriums der Vereinigten Staaten (United States Department of Agriculture, USDA) stark verwitterte tropische Böden.
 
23
Wim Sombroek war von 1978 bis 1990 Generalsekretär der Internationalen Bodenkundlichen Gesellschaft, Direktor der Abteilung für Land und Wasser der FAO und Mitglied einer Reihe von ISSS/IUSS Arbeitsgruppen und Kommissionen.
 
24
Chernozem: Bodentyp aus der Gruppe der Humusakkumulationsböden.
 
25
Diese Übersichtswerte beruhten vor allem auf Inkubationsstudien ohne Pflanzen, d. h. der Faktor Pflanzenbewuchs mit dem Eintrag neuen Kohlenstoffs über Assimilate, Wurzelexsudate und Feinwurzel-Turnover war nicht mit eingeschlossen; der Einfluss von Pflanzen kann sowohl den Abbau von Pflanzenkohle verstärken [773], als auch den Aufbau neuen Bodenkohlenstoffs in Gegenwart von Pflanzenkohle fördern (sog. negatives priming, Bsp. [807], siehe unten). Auch physikalische Effekte wie vertikaler Transport kleinster Kohlebruchstücke oder horizontaler Transport über Wind- und Wassererosion [642], oder Inkorporation von Pflanzenkohlepartikeln in wasserstabile Aggregate oder ein mineralischer Überzug der Kohle mit Silikaten und Carbonaten, die ebenfalls vor Abbau schützen, sind in den Inkubationsstudien mit einer Dauer von oft unter 1 bis 2 Jahren nicht wirklich abgebildet. Diese Schutzmechanismen können aber für die Lebensdauer einer Kohlenstoffverbindung, auch die einer eher labilen, genauso wichtig sein wie die chemischen Eigenschaften [464, 667]. Daher sind alle Angaben und Zahlen eher als Größenordnung zu verstehen. [461].
 
26
Anmerkung: Eine verbesserte K+-Versorgung kann durchaus die Trockentoleranz einer Art verbessern (vgl. [506]). Dieser Wirkungsweg gerade von aschereichen Pflanzenkohlen wird möglicherweise unterschätzt.
 
27
Hülsenfrüchtler.
 
28
Podsol: ein saurer, nährstoffarmer Boden in feuchtkaltem oder feuchtgemäßigtem Klima.
 
29
Der saure pH-Wert der Pflanzenkohle wurde durch eine Säurebehandlung der Bauxitrückstände erreicht. Pyrolytische Karbonisate haben einen basischen pH-Wert, vgl. Abschn. 4.​4.​3.
 
30
kommerziell verfügbare Milchsäurefermente.
 
31
In diesem Kapitel werden aus den in Abschn. 1.​1 erläuterten Gründen die Begriffe Pflanzen- und Holzkohle für Biomassekarbonisate verwendet.
 
32
Giftige Stoffwechselprodukte aus Schimmelpilzen.
 
33
Oozysten sind Sporen von Parasiten.
 
34
Obionekk, Fa. Obione, Frankreich.
 
36
Spezielle Analyseprozeduren, um die Pflanzenverfügbarkeit von Phosphor bzw. Kalium zu ermitteln.
 
37
Als kommerzielle Produkte z. B. von EM-Schweiz AG oder EM-Chiemgau GmbH vertrieben.
 
Metadaten
Titel
Verwendung von Biomassekarbonisaten
verfasst von
Kathrin Weber, Dipl.-Ing.
Dipl.-Ing. (FH) Sabrina Eichenauer
Ernst Stadlbauer, Prof. Dr.
Marc-André Schulten, M.Sc.
Thomas Echterhof, Dr.-Ing.
Claudia Kammann, Prof. Dr.
Hans-Peter Schmidt
Achim Gerlach
Henning Gerlach, Dr.med.vet
Copyright-Jahr
2016
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-658-03689-8_5