Nettoenergiebilanz der Bioethanolproduktion aus Zuckerrüben und Weizen in Deutschland

Inhaltsverzeichnis

• EINLEITUNG UND AUFGABENSTELLUNG
• BIOETHANOL
  • Grundsätzliches
  • Ökonomische und gesetzliche Vorgaben
  • Einsatz des Bioethanol als alternativer Kraftstoff
  • Vorkommen in Lebensmitteln
  • Sonstige Verwendung
  • Zertifikationen für Biokraftstoffproduzenten
• WEIZEN
  • Weizen Anbau, Ertrag und Nebenprodukte
  • Chemische Zusammensetzung Weizen und Nebenprodukte
  • Mehlverarbeitung
  • Herstellung der Substratlösung für die Fermentation
• ZUCKERRÜBEN
  • Zuckerrüben Anbau, Ertrag und Nebenprodukte
  • Chemische Zusammensetzung der Zuckerrübe, Koppelprodukte
  • Saccharidgewinnung aus Zuckerrüben
  • Herstellung der Substratlösung für die Fermentation
• BIOETHANOL AUS WEIZEN UND ZUCKERRÜBEN
  • Grundsätzliches über Saccharomyces cerivisiae
  • Ethanolfermentation
    • Diskontinuierliche Fermentation (Batch-Verfahren)
    • Kontinuierliche Fermentation
    • Anlagenaufbau in der Industrie
  • Ethanol-Wasser-Trennung
    • Destillation und Rektifikation
    • Absolutierung und Filtration
    • Lagerung und Transport des Ethanol
• ANLAGENKONZEPTE ZUR ENERGIEGEWINNUNG
  • Wirkungsgrade von Heizwerken und Heizkraftwerken
  • Anlagenkonzepte und energetische Kenngrössen
  • Erzeugung von Biogas Methan
  • Inhaltesstoffe und Eigenschaften von Biogas
• NETTOENERGIEBILANZ DER BIOETHANOLPRODUKTION
  • Basisdaten
    • Basisdaten PE-Träger
    • Heizwert, Kohlendioxid-Fracht, Marktpreis
    • Basisdaten Default-Werte
    • Basisdaten für Anbau und Transport Zuckerrübe, Weizen
  • PE-Einsatz der Rohstoffproduktion Weizen, Zuckerrüben
    • Transportwege
  • Bioethanolproduktion aus Weizen
    • Prozessmodule für die Bioethanolproduktion
    • Sachbilanz der Weizen-Modelle Input, Output
    • Input Weizen-Modelle
    • Output Weizen-Modelle
    • Allokationen Weizen-Modelle
    • Energiebilanz der Weizen-Modelle
    • Default-Wert Berechung Weizen
  • Bioethanolproduktion aus Zuckerrüben
    • Prozessmodule für die Bioethanolproduktion
    • Sachbilanz der Zuckerrüben-Modelle Input, Output
    • Input Zuckerrüben-Modelle
    • Output Zuckerrüben-Modelle
    • Allokationen Zuckerrüben-Modelle
    • Energiebilanz der Zuckerrüben-Modelle
    • Default-Wert Berechung Zuckerrüben-Modelle
• UNTERSUCHUNG DER BIOETHANOLBERICHTE
  • Studie Schmitz
  • Studie Elsayed et al.
  • Studie EMPA
  • Studie CONCAWE
• STROM EINSPEISUNG, NUTZUNG UND WIRKUNGSGRAD
• ZUSAMMENFASSUNG
• AUSBLICK

Zielsetzung und Themenschwerpunkte

Die Diplomarbeit befasst sich mit der Nettoenergiebilanz der Bioethanolproduktion aus Zuckerrüben und Weizen in Deutschland. Sie analysiert den Energiebedarf und die Energieerzeugung entlang der gesamten Produktionskette, von der Rohstoffgewinnung bis zur Verarbeitung und dem Einsatz des Bioethanols als Kraftstoff.

• Analyse der Energieeffizienz der Bioethanolproduktion aus Zuckerrüben und Weizen
• Bewertung der Umweltauswirkungen der Bioethanolproduktion
• Untersuchung des Potenzials von Bioethanol als nachhaltiger Kraftstoff
• Vergleich der Energiebilanz von Bioethanol aus Zuckerrüben und Weizen
• Analyse der wirtschaftlichen und gesellschaftlichen Aspekte der Bioethanolproduktion

Zusammenfassung der Kapitel

Die Arbeit beginnt mit einer Einleitung, die die Thematik der Bioethanolproduktion einführt und die Zielsetzung der Arbeit definiert. Kapitel 2 befasst sich mit den Grundlagen der Bioethanolproduktion, inklusive der Herstellung, der Verwendung und der ökologischen Bedeutung. Kapitel 3 und 4 behandeln die Rohstoffproduktion von Weizen und Zuckerrüben, jeweils mit einem Fokus auf die chemische Zusammensetzung, den Anbau, die Ernte und die Gewinnung von Sacchariden. Kapitel 5 widmet sich der Bioethanolherstellung aus den beiden Rohstoffen, wobei die Fermentationsprozesse und die anschließende Trennung von Ethanol und Wasser im Detail erläutert werden. Kapitel 6 bespricht Anlagenkonzepte zur Energiegewinnung, insbesondere im Kontext der Bioethanolproduktion. Kapitel 7 analysiert die Nettoenergiebilanz der Bioethanolproduktion, inklusive der PE-Inputs und Outputs für beide Rohstoffe. Kapitel 8 untersucht verschiedene Studien zur Bioethanolproduktion und setzt sie in Bezug zu den Ergebnissen der eigenen Untersuchung.

Schlüsselwörter

Die Arbeit beschäftigt sich mit den Themen Bioethanolproduktion, Nettoenergiebilanz, Zuckerrüben, Weizen, Fermentation, Destillation, Energieeffizienz, nachhaltige Kraftstoffe, Umweltauswirkungen. Die Untersuchung beinhaltet eine detaillierte Analyse der PE-Inputs und Outputs der Bioethanolproduktion, sowie den Vergleich der Energiebilanz von Bioethanol aus Zuckerrüben und Weizen.