I V_\ Kuratorium fgr Technik und Bauwesen in der Landwirtschaft. Faustzahlen Biogas. 2. Auflage

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Friederike Beck
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1 I V_\ Kuratorium fgr Technik und Bauwesen in der Landwirtschaft Faustzahlen Biogas 2. Auflage

2 I Landwirtschaftliche Biogasanlagen in Deutschland 9 II Anlagentechnik 14 1 Nassvergärung Substrataufbereitung, -förderung und -einbringung Feststoffeintragsysteme Eintragssysteme für pumpfähige Substrate Fermenterbauarten Substrathomogenisierung Fermenterheizungssysteme Sedimentaustrag 39 2 Trockenvergärung Diskontinuierliche Verfahren Kontinuierliche Verfahren 43 3 Vergärung im Festbettfermenter 45 4 Biogasspeicherung 47 5 Verfahrens- und prozesstechnische Auslegungsgrößen 49 6 Messtechnik für Biogasanlagen 56 7 Sicherheitstechnik 58 8 Betriebsstörungen an Biogasanlagen 61 III Substrate 65 1 Einordnung und Anfallmengen von Substraten 65 2 Substrate aus Wirtschaftsdüngern und tierischen Nebenprodukten Energiepflanzen Sorteneigenschaften, Standortansprüche und Nachernteverfahren von Energiepflanzen Kennwerte zur Produktion und Kosten von Energiepflanzen Substratlagerung.- 78 IV Gasausbeute aus Substraten 89 1 Methoden zur Ermittlung der Gasausbeute Batchversuche Kontinuierliche Versuche Rechenmodelle Richtwerte für die Gasausbeute 94 2 Einflussfaktoren auf die Gasausbeute Erntezeitpunkte von Energiepflanzen Technische Faktoren 95

3 V Biologie und Steuerung des Vergärungsprozesses 99 1 Ablauf der Biogasbildung 99 2 Stabilität des Gärprozesses Erkennen von Prozessstörungen Inbetriebnahme und Anfahrphase einer Biogasanlage 111 VI Biogasverwertung Stromerzeugung Blockheizkraftwerke (BHKW) Mikrogasturbine Brennstoffzelle Auskoppelung und Nutzung der BHKW-Wärme Nutzung der Wärme zur Beheizung von Gebäuden und Gewerbebetrieben Kennwerte für Nahwärmenetze, Gebäude und nichtlandwirtschaftliche Gewerbebetriebe Kosten für die Wärmeverteilung im Nahwärmenetz Nutzung der Wärme im Gartenbau sowie in der Land- und Forstwirtschaft Beheizung von Unterglaskulturen Druschfruchttrocknung Trocknung von Brennholz Heizwärmebereitstellung für die Ferkelaufzucht Antrieb von Organic-Rankine-Cycle-Anlagen (ORC) Nutzung der Wärme zur Kühlung Kältemaschinen Milchkühlung Kühlung von Obst und Gemüse Biogasaufbereitung zur Einspeisung ins Erdgasnetz Anforderungen an das einzuspeisende Biogas Verfahren zur Aufbereitung von Biogas Druckwasserwäsche (DWW) Druckwechseladsorption (PSA) Selexolverfahren Aminwäsche 145 I Membrantrennverfahren Tieftemperaturverfahren (Kryogene Verfahren) Nutzung von Biogas als Kraftstoff Gasförmige und flüssige Kraftstoffe im Vergleich Tankstellen und Betankungssysteme 151

4 VII Gärreste Lagerung von Gärresten Lagerung von flüssigen Gärresten Homogenisieren und Fördern von Gärresten : Minderung von Ammoniakemissionen bei der Lagerung von Gärresten Lagerung von stapelbaren Gärresten (separierte Feststoffe und Gärreste aus der Trockenfermentation) Investitionsbedarf Gärrestlager Behandlung und Aufbereitung von Gärresten Ziele der Behandlung und Aufbereitung von Gärresten Verfahren der Behandlung und Aufbereitung von Gärresten Investitionen und Kosten Düngung mit Gärresten Ableitung und Berechnung von Gärresteigenschaften Nährstoffwirkung und Nährstoffbilanz Ammoniakverluste, Emissionsminderung und Stickstoffwirkung Nährstoffbilanz Humusbilanz Minderung von Methanemissionen bei der Lagerung von flüssigen Gärresten durch Gärrestlagerabdeckung Hygiene und Schadstoffe 181 VIII Wirtschaftlichkeit von Biogasanlagen Erträge aus dem Stromverkauf nach EEG (Erneuerbare-Energien-Gesetz) Modellanlagen Annahmen für die Modellanlagen Leistungs-Kostenrechnung und Gewinnermittlung für die Modellanlagen Biomassebereitstellungs- und Gärrestausbringungskosten Auswirkung von Mechanisierung, Schlaggrößen und Wegstrecken auf die Feldflächenleistung und die Kosten der Substraternte und der Gärrestausbringung 201

5 IX Ökologische Bewertung der Biogaserzeugung Energieaufwand und Energieertrag beim Energiepflanzenanbau Treibhausgasbilanzen Quellen für Treibhausgase bei der Biogaserzeugung Einflussfaktoren auf die Treibhausgasbilanz von Biogasanlagen Wirtschaftsdünger und Energiepflanzen als Substrat Auskoppelung von Wärme Abdeckung des Gärrestlagers Treibhausgasbilanzen von Praxis-Biogasanlagen und Minderungskosten Einfluss von Substratart und Grad der Wärmeauskoppelung auf die Kosten für die Minderung von Treibhausgasen Ökologische Bilanzierung der Biogaserzeugung Zusammenfassung der Emissionsquellen und der ökologischen Effekte 215 X Biogas in Kürze 218 Anhang 228 Datenherkunft und Quellenangaben 228 Institutionen 228 Einheiten 230 Elemente und chemische Verbindungen 231 Abkürzungen 232 Stichwörter 234 KTBL-Veröffentlichungen 237 aid-veröffentlichungen 240

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