Bachelorarbeit, 2011
40 Seiten, Note: 2.0
1 Einleitung
2 Vorgehensweise
3 Überblick Nachwachsende Rohstoffe
3.1 Allgemeines
3.2 Industriepflanzen
3.3 Energiepflanzen
3.4 Anbausysteme
4 Profile verschiedener Biokraftstoffe
4.1 Biodiesel
4.1.1 Zahlen & Fakten
4.1.2 Herstellungsprozesse
4.1.3 Ökonomische und Ökologische Aspekte
4.2 Bioethanol
4.2.1 Zahlen & Fakten
4.2.2 Herstellungsprozesse
4.2.3 Ökonomische und Ökologische Aspekte
4.3 Biogas/Biomethan
4.3.1 Zahlen & Fakten
4.3.2 Herstellungsprozesse
4.3.3 Ökonomische und Ökologische Aspekte
4.4 Biomass to Liquid (BtL)
4.4.1 Zahlen & Fakten
4.4.2 Herstellungsprozesse
4.4.3 Ökonomische und Ökologische Aspekte
5 Gesamtbewertung und Fazit
Die vorliegende Arbeit zielt darauf ab, eine objektive und kritische Bewertung ökonomischer und ökologischer Aspekte verschiedener regenerativer Kraftstoffe wie Biodiesel, Bioethanol, Biogas und Biomass-to-Liquid im direkten Vergleich zu fossilen Energieträgern vorzunehmen, um deren jeweiliges Zukunftspotenzial zu bestimmen.
4.1.2 Herstellungsprozesse
Biodiesel wird durch Physikalisch-chemische Umwandlung hergestellt. Im Detail wird dabei das aus Raps gepresste Pflanzenöl mit 10 % Methanol versetzt und umgeestert, wodurch Biodiesel auch unter den Begriffen Fettsäure-Methyl-Ester (FME) oder Rapsöl-Methyl-Ester (RME) bekannt ist (vgl. AGEE).
Im ersten Schritt wird getrockneter Raps in einer Mühle gemahlen. Dadurch wird das Rapsöl aus den Samen gepresst. Der anfallende „Rapsschrott“ oder „Rapskuchen“ mit einem Restölgehalt von 10% kann als hochwertiges Futtermittel verwendet werden (vgl. BBE; AGEE).
Anschließend wird das Rapsöl mit Methanol versetzt um es zu veredeln. Dazu werden bei Normaldruck und Temperaturen von 50 bis 80° C die Pflanzenmoleküle aufgespalten und die dabei freien Fettsäuren mit Methanol verestert. Das ebenfalls abgespaltene Glycerin wird vom Rest getrennt und findet in der Pharma,- bzw. chemischen Industrie Verwendung (vgl. AGEE; BBE; FnR)
1 Einleitung: Die Einleitung beleuchtet die Endlichkeit fossiler Ressourcen und die Notwendigkeit eines Wechsels hin zu erneuerbaren Energien wie Biomasse.
2 Vorgehensweise: Dieses Kapitel definiert die Zielsetzung der Arbeit, die darin besteht, eine kritische Bewertung der ökologischen und ökonomischen Aspekte verschiedener Biokraftstoffe vorzunehmen.
3 Überblick Nachwachsende Rohstoffe: Es wird das Spektrum nachwachsender Rohstoffe, deren Verwendung und die verschiedenen Anbausysteme wie Fruchtfolgen oder mehrjährige Kulturen erläutert.
4 Profile verschiedener Biokraftstoffe: Das Hauptkapitel analysiert detailliert Biodiesel, Bioethanol, Biogas und Biomass-to-Liquid hinsichtlich Zahlen, Herstellung und ökologisch-ökonomischer Kennzahlen.
5 Gesamtbewertung und Fazit: Die Arbeit schließt mit einer vergleichenden Bewertung der Biokraftstoffe ab und prognostiziert deren Zukunftspotenzial basierend auf den erhobenen Daten.
Biokraftstoffe, Nachwachsende Rohstoffe, Biodiesel, Bioethanol, Biogas, Biomass-to-Liquid, Nachhaltigkeit, Treibhausgasemissionen, Energiepflanzen, Anbausysteme, Umesterung, Fermentation, CO2-Bilanz, Energieeffizienz, Marktpotenzial.
Die Arbeit befasst sich mit der energetischen Nutzung von Biomasse und der Evaluierung verschiedener Biokraftstoffe im Vergleich zu fossilen Energieträgern.
Die Schwerpunkte liegen auf den technologischen Herstellungsverfahren, den ökologischen Auswirkungen, den ökonomischen Kennzahlen und den zukünftigen Marktchancen von Biokraftstoffen.
Das Ziel ist eine kritische, objektive Bewertung der Biokraftstoffe Biodiesel, Bioethanol, Biogas und Biomass-to-Liquid hinsichtlich ihrer ökologischen und ökonomischen Relevanz.
Es wird eine deskriptive und vergleichende Analyse auf Basis vorhandener wissenschaftlicher Daten, Statistiken und technischer Dokumentationen durchgeführt.
Der Hauptteil gliedert sich in Profile der einzelnen Biokraftstoffe, wobei jeweils Zahlen und Fakten, Herstellungsprozesse sowie eine ökonomische und ökologische Bilanzierung erfolgen.
Wichtige Begriffe sind Biokraftstoffe, Nachhaltigkeit, Treibhausgasemissionen, Anbausysteme und Energieeffizienz.
BtL gilt als Kraftstoff der zweiten Generation, der Reststoffe verwerten kann und in bestehenden Motoren ohne Umrüstung nutzbar ist, was ein hohes Zukunftspotenzial verspricht.
Die Arbeit differenziert zwischen einjährigen Kulturen, Zweikulturensystemen, Mischfruchtanbau und mehrjährigen Kulturen, um den Biomasseertrag und die ökologischen Auswirkungen zu optimieren.
Die Politik beeinflusst den Markt maßgeblich durch Steuersätze, Fördergesetze wie das EEG und die Markteinführung von Kraftstoffnormen, was über die Wettbewerbsfähigkeit entscheidet.
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