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Item type:Publication, Access status: without files , Trocknungsprozesse für biogene FestbrennstoffeBiogene Festbrennstoffe wie Holz, Rinde, Gräser und Stroh haben von Natur aus einen bestimmten Gehalt an Wasser, der den Heizwert reduziert. Jede Form der Reduzierung des Wassergehaltes, sei es eine natürliche Trocknung im Freien oder eine technische Trocknung, erhöht den Heizwert und damit die Umwandlungseffizienz des Brennstoffs in einer Feuerungsanlage. In diesem Kapitel werden daher die wesentlichen Grundlagen der Holz - Feuchtigkeitsbeziehungen sowie die Grundzüge der Abtrocknung von biogenem Material beschrieben. Die wichtigsten Methoden zur natürlichen und technischen Trocknung biogener Festbrennstoffe mit dem Schwerpunkt Holz werden vorgestellt (u. a. verschiedene Formen der Konvektionstrocknung wie Überström-, Fluidatbett-, Schwebegut- und Durchströmtrocknung); dies gilt auch in Verbindung mit Kontaktrocknungseinheiten. Zudem werden die einzelnen Trocknungsarten hinsichtlich ihres Energiebedarfs analysiert.Publicationtype: Book Part8 - Some of the metrics are blocked by yourconsent settings
Item type:Publication, Access status: without files , Bereitstellungskonzepte(Springer, 2024); ; 39 - Some of the metrics are blocked by yourconsent settings
Item type:Publication, Access status: without files , Brennstoffzusammensetzung und -eigenschaftenInhalt dieses Kapitels ist es, die Zusammensetzung und die brennstofftechnischen Eigenschaften der einsetzbaren festen holz- und halmgutartigen Bioenergieträger darzustellen und zu diskutieren. Dies gilt sowohl für die chemisch-stofflichen als auch für die physikalisch-mechanischen Eigenschaften, da sie die Ausgestaltung der Anlagentechnik von der Brennstofflagerung über die Zuführung, die Verbrennungs- bzw. Konversionsanlagentechnik und die jeweils notwendigen abgasseitigen Sekundärmaßnahmen maßgeblich (mit-)bestimmen. Deshalb wird hier auch auf die z. T. durch entsprechende internationale Normen geregelte Bestimmungsmethodik der jeweiligen brennstofftechnischen Kenngrößen eingegangen und diskutiert, in welchen Größenordnungen sich diese bewegen können bzw. bei der Einhaltung entsprechender Brennstoffnormen liegen müssen / sollten.Publicationtype: Book Part17 - Some of the metrics are blocked by yourconsent settings
Item type:Publication, Access status: without files , Lagerungsprozesse(Springer, 2024); ; ; Die Lagerung der Biomasse ist ein wesentlicher und – aufgrund des saisonalen Anfalls der Biomasse im Jahresverlauf – unverzichtbarer Bestandteil nahezu jeder Bereitstellungskette. Deshalb wird dieses Thema in diesem Kapitel zunächst für biogene Festbrennstoffe vertieft. Neben den bei der Lagerung von fester Lignocellulose ablaufenden biologischen Vorgängen (u. a. Selbsterhitzung, mikrobielles Wachstum) und deren Abhängigkeit von unterschiedlichen Brennstoffparametern wird auf zahlreiche Lagerrisiken (u. a. Substanzverluste, Selbstentzündung, Gesundheitsrisiko durch Bioaerosole und Holzstaub, Sickerwasserausträge) eingegangen. Soweit möglich, werden Ansätze zur Vermeidung dieser Risiken diskutiert und es werden praxisrelevante Lagertechniken im Detail erläutert. Anschließend wird die Lagerung von Biogassubstraten durch Silierung dargestellt. Neben den Grundlagen und Voraussetzungen wird auch hier auf unterschiedliche Silagetechniken und deren Anwendung eingegangen.Publicationtype: Book Part25 - Some of the metrics are blocked by yourconsent settings
Item type:Publication, Access status: without files , Mechanische Aufbereitungsprozesse(Springer, 2024); ; ; ; Die mechanische Aufbereitung der geernteten Biomasse hat das Ziel, die physikalisch-mechanischen Merkmale der biogenen Rohmaterialien an die Anforderungen des jeweiligen Konversionsverfahrens bzw. der entsprechenden Umwandlungstechnik anzupassen. Alternativ oder zusätzlich soll dadurch auch die Bereitstellungskette möglichst einfach gestaltet bzw. sollen die Bereitstellungskosten insgesamt minimiert werden. In den meisten Fällen kommt es durch eine derartige mechanische Aufbereitung zu einer Beeinflussung / Veränderung der physikalisch-mechanischen Eigenschaften der Biomasse bzw. der biogenen Festbrennstoffe (u. a. Abmessungen, Dichte, Korngrößenverteilung, Feinanteil). Durch mechanische Sortier- und / oder Trennverfahren kann es zusätzlich zu einer Veränderung der chemischen Eigenschaften einzelner Fraktionen kommen. Außerdem führen die unterschiedlichen Prozesse meist zu einer Vermischung und damit auch zu einer Homogenisierung der chemischen Eigenschaften. Die entsprechenden Grundlagen, Verfahren, Prozessen und Konzepte, durch die eine mechanische Aufbereitung der Biomasse realisiert werden kann, werden deshalb in diesem Kapitel umfassend adressiert. Dies gilt primär für die Zerkleinerung insbesondere fester Lignocellulose-Biomasse, die Trennung von entsprechenden Stoffgemischen (z. B. Abtrennung von Steinen), die Waschung zur Veränderung der chemisch-stofflichen Zusammensetzung und die Kompaktierung (d. h. Pelletierung, Brikettierung).Publicationtype: Book Part37 - Some of the metrics are blocked by yourconsent settings
Item type:Publication, Access status: without files , Vollständige thermo-chemische Umwandlungsverfahren (Verbrennung)(Springer, 2024); ; ; ; Die Verbrennung – darunter wird hier die vollständige thermo-chemische Umwandlung biogener Festbrennstoffe verstanden – ist die mit Abstand wichtigste Konversionsoption für Lignocellulose-Biomasse; dies wird umfassend in diesem Kapitel diskutiert. Dazu wird zunächst auf die bei der thermo-chemischen Umwandlung ablaufenden chemischen Umwandlungsreaktionen und die damit zusammenhängenden Schadstoffbildungsmechanismen eingegangen; darunter werden hier die Bildungs- und Austragspfade primärer und sekundärer fester Produkte (z. B. Rostasche, Feinstaub im Abgas), flüssiger Komponenten (z. B. Tröpfchen im Abgas aus unvollständiger Verbrennung) und gasförmiger Abgasbestandteile (z .B. Stickstoffoxide, Schwefeldioxide) zusammengefasst. Die eigentlichen Ausführungen zu den Konversionsanlagentechniken beginnen mit dem Eingang der festen Biomasse in die thermo-chemische Umwandlungsanlage und enden mit der Bereitstellung der jeweils angestrebten End- bzw. Nutzenergie. Innerhalb dieser Systemgrenzen werden die folgenden Aspekte diskutiert: - Wesentliche Konstruktionsprinzipien, denen Feuerungsanlagen folgen sollten, damit eine vollständige Verbrennung / Oxidation stattfinden kann und damit maximale Wirkungsgrade realisiert und minimale Schadstofffrachten mit dem Abgas freigesetzt werden, werden diskutiert. - Handbeschickte Feuerungsanlagen, typischerweise zur Raumwärmebereitstellung eingesetzt, werden in einer strukturierten Weise dargestellt. Dies inkludiert sowohl Einzelraumfeuerstätten als auch von Hand beschickte Kesselanlagen. - Dann werden marktübliche, automatisch beschickte Verbrennungstechniken im Kleinanlagenbereich diskutiert, die mit Pellets oder Hackschnitzel / Hackgut befeuert werden. - Feste Biomasse sehr unterschiedlicher Qualität (z. B. Altholz, Schwarzlauge) kann auch in Großanlagen / Großkraftwerken z. B. zur Stromerzeugung eingesetzt werden; dies wird ebenfalls diskutiert. - Zusätzlich wird auf die Verfahrenstechnik der Abgasreinigung eingegangen; dies gilt sowohl für technische Lösungen im Bereich der handbeschickten und der automatisch beschickten Kleinanlagen als auch für entsprechende Abgasreinigungsapparate für Feuerungsanlagen mit höheren thermischen Leistungen bis hin zu Großfeuerungsanlagen. - Final wird noch auf die technischen Optionen einer Stromerzeugung aus der erzeugten Wärme eingegangen.Publicationtype: Book Part51 - Some of the metrics are blocked by yourconsent settings
Item type:Publication, Access status: without files , ErnteprozesseDer auf die Anbauphase folgende Prozessschritt der Ernte beinhaltet sämtliche Maßnahmen, durch welche die aufgewachsene Biomasse am Wuchsort (z. B. Wald, Kurzumtriebsplantage, Feld) technisch verfügbar gemacht und bereits teilweise mechanisch umgeformt und / oder vorkonditioniert wird. Dies umfasst die Prozesse Umschneiden / Fällen, Aufarbeiten und Bergen/Rücken sowie ggf. Zerkleinern. Es wird dabei vor allem auf solche Techniken und Verfahren eingegangen, die für eine Biomasseernte mit dem Ziel der energetischen Nutzung typisch sind; als geerntete Ressource werden primär holzartige und halmgutartige Biomassen sowie zucker-, stärke- und ölhaltige Pflanzen adressiert.Publicationtype: Book Part37 - Some of the metrics are blocked by yourconsent settings
Item type:Publication, Access status: without files , Einleitung und Zielsetzung(Springer, 2024); ; ; ; Dieses Kapitel gibt zunächst einen Überblick über die Biomasse als Energieträger und definiert hier wesentliche Grundbegriffe. Anschließend wird die heutige und zukünftige Rolle der Biomasse / der Bioenergie im globalen und europäischen Energiesystem diskutiert; dies inkludiert auch eine Analyse der vorhandenen Biomassepotenziale. Final wird dann der Aufbau der Buchreihe adressiert und die unterschiedlichen Buchteile / Kapitel entsprechend abgegrenzt.Publicationtype: Book Part18 - Some of the metrics are blocked by yourconsent settings
Item type:Publication, Access status: without files , Influence of kaolinite on the PM emissions from small-scale combustion(2019-03-01); ; ; In recent years, the use of the renewable and CO 2 -neutral energy carrier wood as a fuel for heat supply in domestic households increased. But as a result, the emission of particulate matter rises to a high level. Due to higher mineral content of wood (especially the content of potassium), the formation of particulate matter during combustion is much higher than that during combustion of fossil fuels like oil or gas. Therefore, the objective of the present work was the analysis of the effect of the mineral additive kaolinite on the particulate matter formation during combustion of wood pellets blended with 0, 0.5 and 1 wt% kaolinite. The examinations were conducted in two different small-scale combustion plants in cooperation between the University of Technology Hamburg (TUHH) and the Technology and Support Centre in the Centre of Excellence of Renewable Resources Straubing (TFZ). For the combustion experiments, an 8.6-kW pellet stove and a 12 kW pellet boiler were used. The results show a similar reduction effect of particulate matter emissions for both combustion devices of 46% (pellet stove) and 48% (pellet boiler) using 0.5 wt% kaolinite. The use of 1 wt% shows different results. The total particulate matter emissions of the pellet boiler were reduced of about 69% while the emissions of the pellet stove only slightly decreased about 5%.Publicationtype: Journal Article216