Entwicklung und Anwendung eines Modells zur Energie- und Treibhausgasbilanzierung landwirtschaftlicher Biogassysteme:
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| Main Author: | |
|---|---|
| Format: | Thesis Book |
| Language: | German |
| Published: |
Berlin
Verlag Dr. Köster
Juni 2017
|
| Edition: | 1. Auflage |
| Series: | Weihenstephaner Schriften Ökologischer Landbau und Pflanzenbausysteme
Band 6 |
| Subjects: | |
| Online Access: | Inhaltsverzeichnis |
| Physical Description: | X, 210 Seiten Diagramme 27 cm x 19 cm |
| ISBN: | 9783895749223 3895749222 |
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|---|---|
| adam_text | INHALTSVERZEICHNIS
1 EINLEITUNG UND ZIEL DER
ARBEIT..................................................................................
1
2 STAND DES W
ISSENS....................................................................................................
4
2.1 KLIMAWIRKUNGEN DER LANDWIRTSCHAFT UND DER BIOGASERZEUGUNG
............................
4
2.2 GRUNDLAGEN DER ENERGIE- UND TREIBHAUSGASBILANZIERUNG
......................................
5
2.2.1
OEKOBILANZIERUNG.....................................................................................................
5
2.2.2 ENERGIEBILANZIERUNG UND
ENERGIEEFFIZIENZ............................................................8
2.2.3 TREIBHAUSGASQUELLEN UND
-BILANZIERUNG..............................................................11
2.2.3.1 TREIBHAUSGASEMISSIONEN AUF EBENE DER SUBSTRATERZEUGUNG
.........................
12
2.2.3.1.1 LACHGASEMISSIONEN AUF
FELDEBENE..............................................................13
2.2.3.1.2 HUMUSDYNAMIK IN FOLGE LANDWIRTSCHAFTLICHER BEWIRTSCHAFTUNG
...................
14
2.2.3.1.3
LANDNUTZUNGSAENDERUNG................................................................................
16
2.2.3.1.4 BEWIRTSCHAFTUNG ORGANISCHER
BOEDEN............................................................17
2.2.3.1.5 ERZEUGUNG VON
WIRTSCHAFTSDUENGERN.............................................................18
2.2.3 2 TREIBHAUSGASEMISSIONEN AUF EBENE DER
BIOGASANLAGE..................................19
2.2.3.2.1 METHANEMISSIONEN AUS DEM GASFUEHRENDEN SYSTEM
...................................
19
2.2.3.2.2 METHANSCHLUPF AM BLOCKHEIZKRAFTWERK
........................................................
21
2.2.3.2.3
GAERRESTLAGERUNG...........................................................
22
2.2.3.2.4 GASUEBERDRUCKEREIGNISSE
..............................................................................
24
2.2.3.3 PROZESSBEDINGTE T
REIBHAUSGASEMISSIONEN.....................................................24
2.2.4 ENERGIE- UND
TREIBHAUSGASAEQUIVALENTE..............................................................25
2.2.5 UMGANG MIT KOPPELPRODUKTEN
............................................................................
27
2.3 ENERGIE- UND TREIBHAUSGASBILANZEN DER STROMERZEUGUNG AUS
BIOGAS...............27
2.3.1 ENERGIEBILANZEN ZUR STROMERZEUGUNG AUS
BIOGAS.............................................28
2.3.2 TREIBHAUSGASBILANZEN ZUR STROMERZEUGUNG AUS BIOGAS
...................................
30
2.4
ARBEITSHYPOTHESEN..................................................................................................32
3 ENTWICKLUNG DES MODULS BIOGASSYSTEM
..............................................................34
3.1 BETRIEBSBILANZIERUNGSMODELL
REPRO....................................................................
35
3.2 MODUL
MILCHVIEHHALTUNG.........................................................................................
37
3.3 AUFBAU DES MODULS BIOGASSYSTEM
........................................................................
37
3.4 ENERGIEBILANZIERUNG UND PROZESSBEDINGTE TREIBHAUSGASEMISSIONEN
.................
40
3.4.1
SUBSTRATERZEUGUNG...............................................................................................43
3.4.1.1 ERZEUGUNG NACHWACHSENDER
ROHSTOFFE.......................................................... 45
3.4.1.2 ERZEUGUNG VON WIRTSCHAFTSDUENGERN
.................................................................
48
3.4.2
SUBSTRATLAGERUNG..................................................................................................50
3.4.2.1 LAGERUNG UND ENTNAHME NACHWACHSENDER
ROHSTOFFE....................................50
3.4.2 2 LAGERUNG VON
WIRTSCHAFTSDUENGERN....................................................................51
3.4.3
BESCHICKUNG........................................................................................................
51
3.4.3.1
FESTSTOFFEINTRAGSSYSTEM...................................................................................
51
5.4.3.2 EINTRAGSSYSTEM FUER FLIESSFAEHIGE BIOMASSE
........................................................
53
3.4.4
FERMENTATION........................................................................................................
53
3.4.4.1
GAERBEHAELTERBAUTEN............................................................................................54
5.4.4.2
RUEHRSYSTEM.......................................................................................................
56
5.4.4.3 SUBSTRATPUMP- UND
FOERDERSYSTEME.................................................................57
3.4.5 STROM- UND
WAERMEERZEUGUNG.............................................................................
58
3.4.6 SONSTIGE
PROZESSE...............................................................................................
59
3.4.7 ENERGETISCHE KENNZAHLEN
...................................................................................
61
3.5 TREIBHAUSGASEMISSIONEN AUF
FELDEBENE................................................................61
3.5.1 COA-EMISSIONEN UND COA-BINDUNG DURCH HUMUSABBAU UND -AUFBAU
..............
62
3.5.2
LACHGASEMISSIONEN.............................................................................................
63
3.6 TREIBHAUSGASEMISSIONEN AUF EBENE DER BIOGASANLAGE
........................................
66
3.6.1 GASFUEHRENDES
SYSTEM..........................................................................................
66
3.6.2 METHANSCHLUPF AM
BLOCKHEIZKRAFTWERK...............................................................
67
3.6.3
GAERRESTLAGERUNG...................................................................................................
68
3.6.3.1
METHANEMISSIONEN.............................................................................................68
3.6.32
LACHGASEMISSIONEN............................................................................................69
3.6.4
GASUEBERDRUCKEREIGNISSE......................................................................................69
3.7
ALLOKATION..................................................................................................................70
3.8 BESCHREIBUNG DER
UNTERSUCHUNGSSYSTEME............................................................73
3.9
SENSITIVITAETSANALYSE................................................................................................
79
ERGEBNISSE DER
MODELLANWENDUNG.......................................................................
80
4.1 BETRIEBLICHE
STICKSTOFFFLUESSE....................................................................................80
4.1.1 BETRIEB 1
..............................................................................................................
80
4.1.2
BETRIEB_2..............................................................................................................
81
4.1.3
BETRIEB_3..............................................................................................................
83
4.1.4
BETRIEB_4..............................................................................................................
84
4.1.5
BETRIEB_5..............................................................................................................
84
4.1.6
GESAMTBETRACHTUNG..............................................................................................
85
4.2
ENERGIEBILANZ...........................................................................................................
86
4.2.1
SUBSTRATERZEUGUNG...............................................................................................
86
4.2.2
SUBSTRATLAGERUNG...................................................................................................91
4.2.3
BESCHICKUNG..........................................................................................................
92
4.2.4 FERMENTATION................................. 93
4.2.5 STROM- UND
WAERMEERZEUGUNG.............................................................................
95
4.2.6 SONSTIGE
PROZESSE...............................................................................................
96
4.2.7
GESAMTBETRACHTUNG..............................................................................................
96
4.2.7.1 PRODUKTSPEZIFISCHER
ENERGIEEINSATZ..................................................................
96
4.2 7.2 ENERGIEFLUSS IN DEN BIOGASSYSTEMEN
...............................................................
99
4.3
TREIBHAUSGASBILANZ................................................................................................105
4.3.1
SUBSTRATERZEUGUNG.............................................................................................
105
4.3.2
SUBSTRATLAGERUNG.................................................................................................112
4.3.3
BESCHICKUNG........................................................................................................
112
4.3.4
FERMENTATION.......................................................................................................
113
4.3.5 STROM- UND
WAERMEERZEUGUNG...........................................................................
115
4.3.6 SONSTIGE PROZESSE
.............................................................................................
116
4.3.7
GESAMTBETRACHTUNG............................................................................................
117
4.3.7.1 PRODUKTSPEZIFISCHE T REIBHAUSGASEMISSIONEN
................................................
117
4.3 7.2 TREIBHAUSGASEMISSIONEN DER
BIOGASSYSTEME................................................120
4.37.3 THG-VERMEIDUNGSLEISTUNG
.............................................................................
121
4.4 SENSITIVITAETSANALYSE
..............................................................................................
122
4.4.1 EINFLUSS DER HUMUSBILANZ UND KOHLENSTOFFSEQUESTRIERUNG
..............................
123
4.4.2
BIODIESELEINSATZ.................................................................................................
126
4.4.3
GESAMTBETRACHTUNG...........................................................................................130
5
DISKUSSION..............................................................................................................
132
5.1 DISKUSSION DER
METHODIK.......................................................................................132
5.1.1
MODELLAUFBAU.....................................................................................................
132
5.1.2 ENERGIEBILANZ UND PROZESSBEDINGTE THG-EMISSIONEN
....................................
135
5.1.3 KOHLENSTOFF- UND
HUMUSBILANZ..........................................................................139
5.1.4 STICKSTOFFBILANZ UND
LACHGASEMISSIONEN..........................................................141
5.1.5
ALLOKATION............................................................................................................142
5.1.6 GESAMTBETRACHTUNG DER
THG-BILANZ................................................................
144
5.1.7 AUSWAHL DER UNTERSUCHUNGSBETRIEBE UND DATENQUALITAET
.................................
145
5.2 DISKUSSION DER
ERGEBNISSE..................................................................................
147
5.2.1 ENERGIEBILANZ UND PROZESSBEDINGTE THG-EMISSIONEN
....................................
147
5.2.2 KOHLENSTOFF- UND
HUMUSBILANZ..........................................................................153
5.2.3 STICKSTOFFBILANZ UND
LACHGASEMISSIONEN..........................................................155
5.2.4 GESAMTBETRACHTUNG DER
THG-BILANZ................................................................
159
5.3 SCHLUSSFOLGERUNG UND
AUSBLICK............................................................................163
6
ZUSAMMENFASSUNG................................................................................................
165
7
SUMMARY.................................................................................................................
169
8
LITERATURVERZEICHNIS..............................................................................................173
9
ANHANG....................................................................................................................
197
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