Ethanol aus Zuckerhirse, Gesamtkonzept zur nachhaltigen Nutzung von Zuckerhirse als Rohstoff für die Ethanolherstellung: Abschlussbericht
Gespeichert in:
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Format: | Buch |
Sprache: | German |
Veröffentlicht: |
Straubing
Technologie- und Förderzentrum im Kompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe
2012
|
Schriftenreihe: | Berichte aus dem TFZ
30 |
Online-Zugang: | Inhaltsverzeichnis |
Beschreibung: | Literaturverz. S. 325 - 347; Zusammenfass. in engl. Sprache |
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IMAGE 1
INHALTSVERZEICHNIS 7
INHALTSVERZEICHNIS
INHALTSVERZEICHNIS 7
ABBILDUNGSVERZEICHNIS 13
TABELLENVERZEICHNIS 21
FORMELZEICHEN UND ABKUERZUNGEN 27
1 ROHSTOFFE ZUR ERZEUGUNG VON ETHANOL ALS KRAFTSTOFF 29
2 ZIELSTELLUNG 31
3 STAND DES WISSENS 33
3.1 SYSTEMATIK, HERKUNFT UND BEDEUTUNG VON ZUCKERHIRSE 33
3.2 VERWERTUNGSMOEGLICHKEITEN DER ZUCKERHIRSE 34
3.3 ZUCKERHIRSEANBAU 34
3.3.1 STANDORTBEDINGUNGEN, ANBAU UND ERTRAG 34
3.3.2 WERTBESTIMMENDE INHALTSSTOFFE VON ZUCKERHIRSE 36
3.3.3 WACHSTUMSVERLAUF UND STOFFBILDUNG 38
3.3.4 MORPHOLOGIE DER ZUCKERHIRSEPFLANZE 40
3.3.5 SORTENWAHL 42
3.4 ERNTE VON ZUCKERHIRSE 42
3.4.1 ERNTEZEITRAUM 42
3.4.2 ERNTETECHNIK 43
3.4.3 ERNTEVERLUSTE 47
3.5 TRANSPORT-, LAGER- UND UMSCHLAGTECHNIK 47
3.6 LAGERUNG UND KONSERVIERUNG VON ZUCKERHIRSE 48
3.6.1 LAGERUNG 49
3.6.2 KONSERVIERUNG 51
3.6.3 PHYSIKALISCHE LAGERPARAMETER 53
3.7 TECHNOLOGIE DER SAFTGEWINNUNG 54
3.7.1 WALZENPRESSE 55
3.7.2 STEMPELPRESSE 56
3.7.3 SCHNECKENPRESSE 56
3.7.4 FOLGERUNGEN 58
3.8 BIOETHANOL AUS ZUCKERHIRSE 58
3.8.1 EINSATZ VON HEFEN 58
3.8.1.1 MIKROBIOLOGISCHE GRUNDLAGEN 59
3.8.1.2 NAEHRSTOFFBEDARF UND INHIBIERUNGSEINFLUESSE 60
3.8.1.3 INDUSTRIELLE HEFEPRAEPARATE 61
3.8.2 KONVERSIONSVERFAHREN 62
3.8.2.1 VERFAHRENSUEBERSICHT 63
3.8.2.2 VERFAHREN FUER GEHAECKSELTES PFLANZENMATERIAL 64
3.8.2.2.1 FESTSTOFF-FERMENTATION 65
BERICHTE AUS DEM TFZ 30 (2012)
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IMAGE 2
8 INHALTSVERZEICHNIS
3.8.2.2.2 PERKOLAT-FERMENTATION (EX-FERM-VERFAHREN) 67
3.8.2.3 VERFAHREN FUER ZUCKERSAFT 67
3.8.2.3.1 FERMENTATIONSVERFAHREN 67
3.8.2.3.2 AUFBEREITUNG VON AMEISENSAEUREKONSERVIERTEN PRESSSAEFTEN 68
3.8.2.4 VERFAHREN FUER BAGASSE 70
3.8.2.4.1 AUFSCHLUSSVERFAHREN 70
3.8.2.4.2 FERMENTATION 72
3.8.2.4.3 VERFAHRENSKONZEPTE 73
3.8.3 THERMISCHE VERFAHREN ZUR AUFBEREITUNG VON FERMENTATIONSMAISCHEN 74
3.8.3.1 DESTILLATION UND REKTIFIKATION 74
3.8.3.2 ABSOLUTIERUNG 75
3.8.4 FOLGERUNGEN 78
4 PROBENAUFBEREITUNG UND ANALYTIK 81
4.1 AUFBEREITUNG UND ANALYTIK VON FESTSTOFFPROBEN 81
4.1.1 TROCKNUNGSVARIANTEN 81
4.1.2 GEFRIERTROCKNUNG 84
4.2 BESTIMMUNG VON LOESLICHEN ZUCKERN 84
4.3 VERGLEICH DER BESTIMMUNGSMETHODEN FUER ZUCKER 86
4.4 EINFLUSS DER TROCKNUNGSMETHODE AUF DEN ZUCKERGEHALT 87
4.5 ANALYTIK FLUESSIGER PROBEN 89
5 ANBAU VON ZUCKERHIRSE IN BAYERN 91
5.1 VORGEHENSWEISE 91
5.1.1 VERSUCHSSTANDORT, KLIMA- UND BODENPARAMETER 91
5.1.2 SORTENSCREENING 95
5.1.3 ERNTEZEITPUNKT 95
5.1.4 ERTRAGSVERHAELTNIS DER BLATT- UND STAENGELFRAKTION 97
5.1.5 BESTANDESFUEHRUNG - STICKSTOFF- UND KALIUMVERSORGUNG 97
5.1.6 BESTANDESFUEHRUNG - SAATSTAERKE 98
5.1.7 WASSER- UND TEMPERATUREINFLUSS 98
5.1.8 PROBENAUFBEREITUNG 99
5.1.9 PFLANZEN- UND BODENANALYSE 100
5.1.10 STATISTIK 101
5.2 ERGEBNISSE 101
5.2.1 SORTENSCREENING - ERTRAGSPOTENTIAL VERSCHIEDENER ZUCKERHIRSESORTEN
IN BAYERN 101
5.2.2 OPTIMALER ERNTEZEITPUNKT VON ZUCKERHIRSE IN BAYERN 107
5.2.3 NAEHRSTOFFENTZUG DURCH DEN ZUCKERHIRSEANBAU UNTER BAYERISCHEN
KLIMABEDINGUNGEN 112
5.2.4 ERTRAGSBILDUNG DER PFLANZENFRAKTIONEN BLATT UND STAENGEL 114
5.2.5 EINFLUSS DER STICKSTOFF- UND KALIUM-VERSORGUNG AUF ERTRAG UND
QUALITAET VON ZUCKERHIRSE 117
5.2.6 DER EINFLUSS DER SAATSTAERKE AUF ERTRAG UND QUALITAET VON
ZUCKERHIRSEN 121 5.2.7 EINFLUSS VON WASSER UND TEMPERATUR AUF WACHSTUM
UND ZUCKERBILDUNG DER ZUCKERHIRSE UNTER GEWAECHSHAUSBEDINGUNGEN 123
5.2.8 INHALTSSTOFFLICHE ZUSAMMENSETZUNG VON ZUCKERHIRSE 128
5.3 FAZIT DER UNTERSUCHUNGEN ZUM ANBAU VON ZUCKERHIRSE IN BAYERN 130
BERICHTE AUS DEM TFZ 30 (2012)
IMAGE 3
INHALTSVERZEICHNIS 9
6 ERNTE VON ZUCKERHIRSE 133
6.1 VORGEHENSWEISE 133
6.2 ERGEBNISSE 134
7 TRANSPORT VON ZUCKERHIRSE 137
7.1 VORGEHENSWEISE 137
7.2 ERGEBNISSE 137
8 LAGERUNG UND KONSERVIERUNG VON ZUCKERHIRSE 141
8.1 LAGERUNGSVARIANTEN 141
8.2 KONSERVIERUNG 143
8.3 VORGEHENSWEISE BEI DER BEPROBUNG 147
8.4 TEMPERATURERFASSUNG 148
8.5 PHYSIKALISCHE LAGERPARAMETER 148
8.6 LAGERUNG VON NICHT KONSERVIERTEN PFLANZEN 149
8.6.1 AEUSSERE QUALITAET 149
8.6.2 ZUCKERGEHALT 150
8.6.3 EINORDNUNG UND BEWERTUNG DER ERGEBNISSE 152
8.7 LAGERUNG VON KONSERVIERTEN PFLANZEN 154
8.7.1 AEUSSERE QUALITAET 154
8.7.2 ZUCKERGEHALTE IM HAECKSELGUT UND SICKERSAFT 154
8.7.3 ANFORDERUNGEN AN DIE BAULICHE GESTALTUNG VON LAGERSTAETTEN 168
8.7.4 PHYSIKALISCHE LAGERPARAMETER 170
8.8 FAZIT 172
9 ZUCKERSAFTGEWINNUNG 173
9.1 VORGEHENSWEISE 173
9.1.1 SAFTGEWINNUNG MIT EINER LOCHSEIHER-SCHNECKENPRESSE 174
9.1.2 SAFTGEWINNUNG MIT EINER SEIHERSTAB-SCHNECKENPRESSE 177
9.2 ERGEBNISSE LOCHSEIHER-SCHNECKENPRESSE 182
9.3 ERGEBNISSE SEIHERSTAB-SCHNECKENPRESSE 187
9.3.1 EINFLUSS VERSCHIEDENER PRESSEINSTELLUNGEN 187
9.3.2 EINFLUSS DES FRISCHMATERIALS 189
9.3.3 EINFLUSS DER KONSERVIERUNG 194
9.4 FAZIT 198
10 KONVERSION ZU ETHANOL 201
10.1 VORGEHENSWEISE 201
10.1.1 HEFEPRAEPARATE 201
10.1.2 FERMENTATION DER GEHAECKSELTEN PFLANZE 203
10.1.3 FERMENTATION VON ZUCKERHIRSEPRESSSAFT 206
10.1.3.1 NAEHRSTOFFZUSAMMENSETZUNG 206
10.1.3.2 AUSWAHL GEEIGNETER FERMENTATIONSVERFAHREN UND
REAKTIONSBEDINGUNGEN 206
BERICHTE AUS DEM TFZ 30 (2012)
IMAGE 4
10 INHALTSVERZEICHNIS
10.1.3.3 HALTBARKEIT VON VERGORENEM ZUCKERHIRSEPRESSSAFT 207
10.1.3.4 AUFBEREITUNG UND FERMENTATION MIT AMEISENSAEUREKONSERVIERTEN
PRESSSAEFTEN 207
10.1.4 FERMENTATION VON BAGASSE 209
10.1.4.1 VERFAHRENSKONZEPT 209
10.1.4.2 HYDROTHERMALE VORBEHANDLUNG 211
10.1.4.3 SIMULTANE VERZUCKERUNG UND FERMENTATION 213
10.1.4.4 BIOGASPOTENZIAL DER FLUESSIGFRAKTION AUS DER HYDROTHERMALEN
VORBEHANDLUNG 216
10.1.5 KENNGROESSEN ZUR BEWERTUNG DER FERMENTATION 218
10.1.6 THERMISCHE AUFBEREITUNG DER FERMENTATIONSMAISCHEN 218
10.2 ANALYTIK 221
10.2.1 PARAMETER IM ZUCKERHIRSEPRESSSAFT 221
10.2.2 ZUSAMMENSETZUNG VON BAGASSE 222
10.2.3 BESTIMMUNG DER ENZYMAKTIVITAET 225
10.2.4 BIOETHANOL-KRAFTSTOFFANALYTIK GEMAESS DIN EN 15376 226
10.3 ERGEBNISSE 226
10.3.1 UNTERSUCHTE HEFEPRAEPARATE 226
10.3.2 FERMENTATION DER GEHAECKSELTEN PFLANZE 228
10.3.2.1 FESTSTOFF-FERMENTATION 228
10.3.2.2 PERKOLAT-FERMENTATION 233
10.3.2.3 FAZIT 237
10.3.3 FERMENTATION VON ZUCKERHIRSEPRESSSAFT 238
10.3.3.1 NAEHRSTOFFZUSAMMENSETZUNG VON ZUCKERHIRSEPRESSSAEFTEN 238
10.3.3.2 AUSWAHL GEEIGNETER FERMENTATIONSVERFAHREN UND
REAKTIONSBEDINGUNGEN. 241 10.3.3.3 HALTBARKEIT VON VERGORENEM
ZUCKERHIRSEPRESSSAFT 243
10.3.3.4 AUFBEREITUNG UND FERMENTATION VON AMEISENSAEUREKONSERVIERTEN
PRESSSAEFTEN 244
10.3.3.5 FAZIT 250
10.3.4 KONVERSION VON BAGASSE 251
10.3.4.1 BAGASSEZUSAMMENSETZUNG 251
10.3.4.2 HYDROTHERMALE VORBEHANDLUNG 252
10.3.4.3 SIMULTANE VERZUCKERUNG UND FERMENTATION 255
10.3.4.4 BIOGASPOTENZIAL DER FLUESSIGFRAKTION AUS HYDROTHERMAL
VORBEHANDELTER ZUCKERHIRSEBAGASSE 262
10.3.4.5 FAZIT 263
10.3.5 THERMISCHE AUFBEREITUNG DER FERMENTATIONSMAISCHEN 264
10.3.5.1 QUALITAETSBESTIMMENDE EIGENSCHAFTEN DES GAERRESTS 265
10.3.5.2 FAZIT 266
11 THERMISCHE VERWERTUNG DER BAGASSE 267
11.1 VORGEHENSWEISE 267
11.1.1 BESCHREIBUNG DER AUSGEWAEHLTEN FEUERUNGSANLAGE 267
11.1.2 VERSUCHSBRENNSTOFF 268
11.1.3 VERSUCHSAUFBAU UND MESSANORDNUNG 269
11.2 BRENNSTOFFEIGENSCHAFTEN 273
11.3 EMISSIONEN 275
11.4 BETRIEBSERFAHRUNGEN 282
11.5 FAZIT 284
BERICHTE AUS DEM TFZ 30 (2012)
IMAGE 5
INHALTSVERZEICHNIS 11
12 OEKONOMISCHE EINORDNUNG DER BIOETHANOLERZEUGUNG AUS ZUCKERHIRSE IN
DEZENTRALEN KLEINANLAGEN 287
12.1 BESCHREIBUNG DES MODELLSZENARIOS 287
12.2 WIRTSCHAFTLICHKEITSBETRACHTUNG 289
12.3 FAZIT 301
13 FAZIT UND AUSBLICK 303
14 ZUSAMMENFASSUNG 311
15 ABSTRACT 321
QUELLENVERZEICHNIS 325
ANHANG 349
BERICHTE AUS DEM TFZ 30 (2012) |
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