Glossar

BHKW ist die Abkürzung für Blockheizkraftwerk.

Unter Bio-Wasserstoff wird Wasserstoff (H₂) verstanden, welcher aus Biomasse oder mittels lebender Biomasse (z.B. Cyanobakterien, Algen) hergestellt wird. Er ist nicht mit aus „grünem Strom“ mittels Elektrolyse oder aus Erdgas erzeugten Wasserstoff zu verwechseln.

Biodiesel (Fettsäuremethylester (FAME)) ist das Produkt der schrittweisen Umesterung (auch Alkoholyse genannt) von pflanzlichen oder tierischen Ölen bzw. Fetten durch die Zugabe eines (einwertigen) Alkohols (z.B. Methanol).

Biodiesel kann sowohl in mobilen Antrieben (u.a. Pkw-, Nutzfahrzeug-, Landmaschinen- und Schiffsmotoren) als auch in stationären Aggregaten (z.B. Stromaggregate, Blockheizkraftwerke) eingesetzt werden. Allen diesen Einsatzmöglichkeiten gemeinsam ist die motorische Verbrennung. Reiner Biodiesel kann nur in angepassten Motoren genutzt werden, während eine Beimischung zu fossilem Dieselkraftstoff bis zu einem gewissen Anteil in der EU auch für konventionelle Motoren zugelassen ist.

Bioenergie ist ein Kunstwort für die energetische Nutzung von Biomasse. Durch eine energetische Nutzung von Biomasse lassen sich die CO₂-Emissionen gegenüber der Nutzung fossiler Energieträger signifikant reduzieren.

Ein Bioenergiedorf deckt einen Großteil seines Strom- und Wärmebedarfs selbst unter Nutzung von überwiegend regional bereitgestellter Biomasse. Basis der Energieversorgung ist oftmals eine Biogasanlage oder ein Biomasseheizkraftwerk, die mittels Kraft - Wärme - Kopplung (KWK) Strom und Wärme bereitstellen. Laut Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V. (FNR) sollte ein Bioenergiedorf mindestens soviel Strom erzeugen, wie es verbraucht und mindestens die Hälfte des eigenen Wärmebedarfs, am besten durch KWK-Maßnahmen, decken können.

Notwendige Voraussetzungen für eine erfolgreiche Realisierung eines Bioenergiedorfes sind:

• Bereitschaft der Dorfbevölkerung sich aktiv und auch finanziell an dem Projekt zu beteiligen (Anschluss an Nahwärmenetz),
• gewisse Anzahl vorhandener landwirtschaftlicher Betriebe und
• Mindestfläche sowie genügend bereitwillige Landwirte für den Energiepflanzenanbau.

Vorzüge eines Bioenergiedorfes sind:

• Bürger profitieren direkt von "Bürgeranlagen" oder durch finanzielle Beteiligung an Betreibergesellschaft
• Stärkung des Gemeinschaftsgefühls durch Identifizierung mit dem Projekt
• Ausgaben für Energie bleiben in der Region, dadurch stark erhöhte lokale und regionale Wertschöpfung
• Unabhängigkeit von Energieversorgern und günstige Wärmeversorgung
• Imagegewinn durch moderne und effiziente Energieversorgung

Zu bedenken sind die zunächst hohen Investitionen, welche sich erst nach einer gewissen Zeit amortisieren. Je mehr Bürger bereit sind in eine effiziente und kostensenkende Art der Energieversorgung auf Basis erneuerbarer Energien zu investieren, desto schneller kommen die Bürger in den Genuss der Vorzüge eines Bioenergiedorfes.

Bioethanol wird aus zucker- oder stärkehaltigen Biomassen (z.B. Zuckerrohr, Getreide) bzw. Rückständen der Alkoholproduktion (z.B. Weinalkohol) hergestellt. Bioethanol besitzt große Marktbedeutung in der Beimischung zu konventionellem Otto-Kraftstoff, als Reinkraftstoff besitzt es weniger Bedeutung. In mindestens 30 Ländern auf fünf Kontinenten kommt Bioethanol im Kraftstoffsektor zum Einsatz.

In 2011 wurde in Deutschland der Kraftstoff E10 eingeführt, welcher einen Anteil an Bioethanol von 10% enthält.

Biogas ist ein Sammelbegriff für im Allgemeinen energetisch verwertbare Gase, die beim anaeroben Abbau (Abbau unter Sauerstoffabschluss) organischer Stoffe entstehen. Durch die Tätigkeit bestimmter Bakterien, und damit durch biologische Abbauprozesse, wird aus Biomasse ein wasserdampfgesättigtes Mischgas (Biogas), das zu zwei Dritteln aus Methan besteht. Auf natürliche Weise läuft dieser Prozess z.B. auf dem Grund von Seen und technisch in Klärgas- oder Biogasanlagen bzw. Deponien ab. Nach einer ggf. notwendigen Aufbereitung kann das Gasgemisch in Gasbrennern oder Motoren als Energieträger genutzt werden.

Eine Biogasanlage ist eine Anlage, in der durch Vergärung (Abbau unter Sauerstoffabschluss) organischer Stoffe ein Gasgemisch (Biogas) erzeugt und energetisch in einem BHKW verwertet oder nach einer Aufbereitung als Biomethan in das Erdgasnetz eingespeist wird. In landwirtschaftlichen Biogasanlagen kommen oftmals tierische Exkremente (Gülle, Mist) und Energiepflanzen als Substrat zum Einsatz.

Im Jahr 2010 waren in Deutschland rund 6000 Anlagen in Betrieb. Mit einer installierten elektrischen Gesamtleistung von circa 2.280 Megawatt wurden 2010 so rund 14,8 Mrd. Kilowattstunden Strom erzeugt und annähernd 5,2 Mrd. Kilowattstunden Wärme genutzt. Damit wurde der Stromverbrauch von über 4,3 Mio. Haushalten und der Wärmeverbrauch von circa 0,3 Mio. Haushalten abgedeckt.

Quelle: Fachverband Biogas, Prognose, Nov. 2010, BMU, März 2011

Zu den biogenen Abfällen, die aufgrund ihres hohen organisch-biologisch abbaubaren Anteils für die aerobe und anaerobe Verwertung durch Mikroorganismen, bodenbürtige Lebewesen oder Enzyme besonders geeignet sind, gehören unter anderem:

• natürliche, organische Abfälle aus Garten und Grünflächen (z.B. Grasschnitt, Baumschnitt, Laub, Blumen, Fallobst),
• feste pflanzliche Abfälle (v.a. aus der Zubereitung von Nahrungsmitteln),
• pflanzliche Rückstände aus gewerblicher und industrieller Verarbeitung und aus dem Vertrieb land- und forstwirtschaftlicher Produkte,
• unbeschichtetes Papier (in Berührung mit Nahrungsmitteln).

Unter Biomasse werden sämtliche Stoffe organischer Herkunft, d.h. kohlenstoffhaltige Materie, verstanden. Eine genaue und rechtsgültige Definition des Begriffes „Biomasse“ gibt die so genannte Biomassenverordnung in Deutschland, kurz BiomasseV genannt. Demnach beinhaltet Biomasse

• die in der Natur lebende Phyto- und Zoomasse (Pflanzen und Tiere)
• die daraus resultierenden Rückstände (z.B. tierische Exkremente)
• abgestorbene (aber noch nicht fossil) Phyto- und Zoomasse (z.B. Stroh)
• alle Stoffe, die bspw. durch eine technische Umwandlung und/oder eine stoffliche Nutzung entstanden sind bzw. anfallen (z.B. Alkohol, Pflanzenöl, durch Vergasung oder Pyrolyse erzeugtes Gas, Papier und Zellstoff, Schlachthofabfälle, organische Hausmüllfraktionen)

Die  Abgrenzung  der  Biomasse  gegenüber  den  fossilen Energieträgern  beginnt beim Torf, dem fossilen Sekundärprodukt der Verrottung. Damit zählt Torf im strengeren Sinn dieser Begriffsabgrenzung nicht mehr zur Biomasse.

Quelle: Verordnung über die Erzeugung von Strom aus Biomasse (Biomasseverordnung - BiomasseV)

Ein Biomasseheizkraftwerk erzeugt durch die Verbrennung von Biomasse oder von aus ihr entstandenen Produkten sowohl Wärme als auch Strom. Als Rohstoffe für die Verbrennung kommen Holzpellets, Holzhackschnitzel, Stroh, Getreide, Schilf oder Altholz zur Anwendung.

Biomasseheizwerke dienen der Wärmeversorgung durch Verbrennung von Biomasse, ohne mit einer Stromerzeugung gekoppelt zu sein. Als Rohstoffe für die Verbrennung kommen Holzpellets, Holzhackschnitzel, Stroh, Getreide, Schilf oder Altholz zur Anwendung.

Ein Biomassekraftwerk dient der Stromversorgung durch Verbrennung von Biomasse. Die dabei entstehende thermische Energie wird in einem gewissen Umfang mittels einer Turbine in elektrische Energie umgewandelt. Als Rohstoffe für die Verbrennung kommen Holzpellets, Holzhackschnitzel, Stroh, Getreide, Schilf oder Altholz zur Anwendung.

Biomethan (CH₄) wird aus Biogas, welches zu 50 - 70 Prozent aus Methan besteht, gewonnen.
Biomethan kann in das Erdgasnetz eingespeist werden und lässt sich dadurch über eine existierende Infrastruktur verteilen, speichern und weiträumig nutzen. Es existieren bereits alle Systeme, die Methan nutzen können - von Autos über Erdgasheizungen bis hin zu mit Erdgas betriebenen Gas- und Dampfturbinen-Kraftwerke (GuD-Kraftwerke).

Ein Blockheizkraftwerk (BHKW) ist eine modular aufgebaute Anlage zur gekoppelten Gewinnung von Wärme und Kraft (bzw. Strom), welche insbesondere am Ort des Verbrauches zum Einsatz kommt. Der produzierte Strom wird entweder direkt vor Ort verbraucht oder ins Netz der öffentlichen Versorgung eingespeist. Die Motoren- und Abgasabwärme wird mittels intelligenter Wärmenutzungskonzepte zum Heizen/ Kühlen von Gebäuden oder zur Bereitstellung von Prozessenergie verwendet. Als Antrieb werden vor allem Gas-Otto- und Zündstrahl-Motoren verwendet. Ein Blockheizkraftwerk wird nach dem Prinzip der Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) oder Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung (KWKK) betrieben.

In Europa stellt die Verwendung von Biogas in BHKW's die am meisten verbreitetste Nutzungsform dar.

Braunkohle ist ein fossiler biogener Primärenergieträger. Sie unterscheidet sich von der Steinkohle durch einen höheren Wassergehalt sowie einen niedrigeren Kohlenstoffgehalt und hat somit einen geringeren Heizwert. Die übertägige Gewinnung von Braunkohle im Tagebau führt aufgrund des großen Flächenverbrauchs und der erheblichen zu bewegenden Materialmengen zu umfangreichen Beeinträchtigungen des Landschaftsbilds. Diese Auswirkungen können durch Rekultivierungsmaßnahmen teilweise kaschiert werden (z.B. Anlegen von Seen).

Die Brennstoffzelle ist eine Vorrichtung, mit deren Hilfe aus Wasserstoff und Sauerstoff auf effizientester Weise Strom erzeugt werden kann. Der in einer Brennstoffzelle ablaufende Prozess stellt im Prinzip die Umkehrung der Elektrolyse (Wasserzerlegung mittels Strom) dar.

Der Brennwert H_s (s: superior), früher oberer Heizwert H_o  genannt, (engl. Higher Heating Value oder Gross Calorific Value) gibt die bei vollständiger Verbrennung einer Brennstoffmenge freigesetzte Reaktionswärme an, wenn das bei der Verbrennung gebildete Wasser im flüssigen Zustand anfällt. Definitionsgemäß beträgt die Temperatur des Brennstoffes und der Verbrennungsprodukte 25°C. Zur Nutzung des gesamten Brennwertes, insbesondere der Kondensationswärme des Wasserdampfes, muss das Abgas abgekühlt werden.

Da der Brennwert H_s die Wärmemenge beinhaltet, welche bei der Kondensation des Wasserdampfes im Abgas freigesetzt wird, ist dieser immer größer als der Heizwert H_i. Die Differenz aus Brennwert und Heizwert entspricht der
Verdampfungsenthalpie (auch Kondensationswärme genannt) des Wasserdampfes.

Unter Brückentechnologie versteht man im Allgemeinen eine Technologie, welche in dem Zeitabschnitt Anwendung finden soll, in welchem sich die Entwicklung von einer bisherigen hin zu einer erhofften oder prognostizierten Technologie vollzieht.

Derzeit werden Gaskraftwerke als neue Brückentechnologie vom fossilen Zeitalter hin zur Epoche der Energieeffizienz und der erneuerbaren Energien gesehen.

Die Abkürzung BtL steht für den englischen Ausdruck Biomass to Liquid und BtL - Kraftstoff beschreibt demnach einen Kraftstoff, welcher durch die Verflüssigung von fester Biomasse hergestellt wird. Ausgangsmaterialien für BtL-Kraftstoffe sind bspw. Stroh, Schilf, Brennholz oder auch Tiermehl. Der Herstellung von BtL-Kraftstoffen steht demnach mehr Biomasse zur Verfügung als für die Biodiesel-Produktion.