Mögliches Potential der Energiepflanzen in Österreich : biogene Festbrennstoffe und deren thermo-chemische Eigenschaften

Zur Deckung der ständig steigernden Nachfrage an Strom bzw. Wärme haben Biomasse bzw. biogene Festbrennstoffe in der öffentlichen Diskussion zunehmend an Bedeutung gewonnen. Österreichs Waldfläche beträgt laut ÖWI 2000/2002 ca. 3,96 Mio. ha, was in etwa 47,2 % der Staatsfläche entspricht. Laut ÖWI 2000/2002 werden jedoch nur ca. zwei Drittel des jährlichen Zuwachses genutzt. Die in Österreich zur Erzeugung von Energiepflanzen genutzten landwirtschaftlichen Flächen wurden im Jahr 2006 auf ca. 50.000 ha geschätzt. Auf dem Großteil dieser Flächen wuchsen Pflanzen zur Produktion von Biogas, gefolgt von Ölsaaten zur Pflanzenöl- bzw. Biodieselproduktion. Der Anbau von Miscanthus und Energieholz sowie die energetische Nutzung von Stroh nehmen derzeit noch eine untergeordnete Rolle ein. Sowohl bei Erntegut von forstwirtschaftlichen Flächen (Holz) als auch von landwirtschaftlicher Biomasse (Mähgut) handelt es sich im Grunde um ein Zwischenprodukt, das anschließend mechanisch aufbereitet bzw. weiterverarbeitet wird. Je nach Elementarzusammensetzung weisen biogene Festbrennstoffe erhebliche Schwankungen hinsichtlich ihrer Brennstoffeigenschaften (Heiz- bzw. Brennwert, Wasser- und Aschegehalt etc.) auf. Diese Eigenschaften bestimmen die Möglichkeiten und Grenzen der thermo-chemischen Umwandlung. Die Bereitstellung von End- bzw. Nutzenergie aus biogenen Festbrennstoffen auf Basis einer thermo-chemischen Umwandlung erfolgt entweder direkt durch eine vollständige Verbrennung oder durch eine vorherige Umwandlung in Sekundärenergieträger. Die thermo-chemische Umwandlung führt also letztlich immer wenn auch ggf. über mehrere (räumlich und zeitlich) entkoppelte Umwandlungsschritte in eine möglichst vollständige Verbrennung (Oxidation), wobei gasförmige Oxidationsprodukte (Abgase) sowie unverbrannte mineralische Rückstände (Asche) entstehen. Die bei der Verbrennung entstehenden Emissionen können durch weitere Maßnahmen (Schaffung eines möglichst vollständigen Ausbrandes und/oder nachgeschaltete Abgasreinigung) gemindert werden. Da die aus der Verbrennung von unbehandelter Biomasse entstehende Asche hohe Nährstoffgehalte aufweist, könnte eine Rückführung bzw. Ausbringung auf land- und forstwirtschaftliche Flächen zu einer Schließung des Nährstoffkreislaufes beitragen.The constant rise in the demand for electricity and heat has resulted in increasing importance of biomass and solid biofuels in public policy discussions in recent years. Here we consider this in the areas of forestry and agriculture and handle the following themes in detail. The Austrian forest area amounts to ca 3.96 million ha (according to ÖWI 2000/2002). This represents approximately 47.2 % of the national territory. According to ÖWI 2000/2002, however, only roughly two thirds of the annual growth is be used for all purposes. The agricultural area in Austria which was utilized for the production of energy crops in 2006 is estimated at 50,000 ha. This was mainly devoted to the production of biogas. Oilseeds, vegetable oil and biodiesel were produced in smaller quantities. The cultivation of miscanthus and energy wood as well as the use of straw for energy is still of relatively minor importance. Harvesting crops from forestry areas (wood) as well as agricultural areas (mown crop) are intermediate products which must be prepared and processed mechanically for the requirements of the specific conversion plants. Depending on the chemical composition, solid biofuels have significant variations concerning their fuel properties (heating or calorific value, water or ash content, etc.). These properties determine the possibilities and limitations of thermochemical conversion. Providing final or useful energy from solid biofuels takes place either by complete combustion or by previous conversion to secondary energy carriers. Consequently the thermochemical conversion always leads whether in several (spatial and temporal) decoupled steps in combustion (oxidation as completely as possible), whereby in such processes gaseous oxidation products (exhaust fumes) and unburned mineral residuals (ash) arise. The emissions produced during combustion can be reduced by further measures (creation of a combustion as completely as possible and/or an emissions control). The ash from combustion of untreated biomass includes high nutrients. Therefore returning the ash which is produced by thermochemical conversion to forestry and agricultural areas might contribute in closing the nutrient cycle.eingereicht von Alex AbfaltererZsfassung in engl. SpracheWien, Univ. für Bodenkultur, Dipl.-Arb., 2010(VLID)112738