Bioethanol für nachhaltige KWK

  • so könnte man 400-500 MWh Strom pro Jahr ernten.

    Ja, schon, aber der Strom fällt im Sommer an und muss da auch irgendwohin. Jetzt stellt sich doch die Frage, machen wir daraus Wasserstoff, um ihn für den Wintere aufzubewahre, oder wäre dann Bioethanol doch die einfachere Variante, um im Winter warm zu machen?

    Lesen gefährdet die Dummheit! Denken gefährdet Vorurteile!
    Der geistige Horizont mancher Menschen hat einen Radius von NULL. Das nennen sie dann Standpunkt.

  • sailor:

    Das THG-Potential von Bioethanol sieht nicht so gut aus, obwohl Lachgas im Gegensatz zu CO2 schon nach 100 Jahren wieder zersetzt ist. Aber warum soll das nicht besser werden? In der Zukunftswelt der atomkraftfreien Klimaretter bleiben Dir nicht viele Alternativen. Mal schauen, ob die demnächst die Gesetze machen. :)

    DIY-800W-BHKW, Citroen C-Zero, 35qm PV, 7kWh LiFePo (15x250Ah), PIP-4048MS, 4kW Daikin comfora Heiz-Kühl-Klimaanlage

  • THG-Potential von Bioethanol sieht nicht so gut aus

    Das ist ein Thema, das ich nie verstanden habe. Wenn ich das richtig erinnere, dann entstehen 2/3 N2O bei der Vergärung, aber da muss es doch einzufangen sein und kann dann entsorgt bzw. verwertet werden?

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  • der Strom fällt im Sommer an und muss da auch irgendwohin. Jetzt stellt sich doch die Frage, machen wir daraus Wasserstoff, um ihn für den Wintere aufzubewahre, oder wäre dann Bioethanol doch die einfachere Variante, um im Winter warm zu machen?

    "Einfacher" ist wahrscheinlich Bioethanol, aber wenn sich's machen lässt bin ich für Wasserstoff.


    Mit einem heute schon erreichbaren Elektrolyse-Wirkungsgrad von 70% und weiteren 10% Verlust für Verdichtung und Transport entsteht aus den 4-500 MWh/ha PV-Strom speicherbarer Wasserstoff mit ca. 240-300 MWh. Die könnte man dann im Winter in Brennstoffzellen unter Nutzung der Abwärme rückverstromen: Mit heutiger Technologie ist der elektrische Wirkungsgrad einer reinen H2-BZ ca. 60% und es entstehen ca. 30% nutzbare Abwärme. Nimmt man pessimistisch an, dass der PV-Strom ausschließlich über die H2-Schiene in Brennstoffzellen verwertbar ist, so könnten pro Hektar ca. 144-180 kWh "speicherbarer" Strom sowie 72-90 kWh "speicherbare" Wärme gewonnen werden. Baut man dagegen auf diesem Hektar Zuckerrüben an, so erhält man (ohne Berücksichtigung des Energieaufwandes für Bodenbearbeitung und Ernte) speicherbares Bioethanol mit 45 MWh. In einem EtOH-BHKW können daraus vielleicht 35% Strom (16 MWh) und 55% nutzbare Abwärme (25 MWh) erzeugt werden, d.h. ein Zehntel des Stroms und ein Drittel der Wärme.


    Zugegeben würde insbesondere die Elektrolyse (die kaum mehr als 1000 Vollbetriebsstunden erreichen kann, wenn sie ausschließlich an einer PV-Anlage hängt) sich garantiert nicht rechnen. Vielleicht ändert sich das ja mal durch technischen Fortschritt. Aber wenn man bei Bioethanol entlang der gesamten Wertschöpfungskette sämtliche Subventionen streichen würde, ist das wirtschaftliche Ergebnis vermutlich um keinen Deut besser.


    Ansonsten wäre es – wenn es um die "einfache" Gewinnung speicherbarer Energie aus Landnutzung geht – immer noch besser, auf dem Hektar statt Futterweizen für Ethanol eine Kurzumtriebs-Plantage anzulegen. Laut dieser Quelle kommt dabei pro Hektar im Jahresmittel Brennholz mit ca. 40-65 MWh speicherbare Energie heraus, und zwar auch auf schlechteren Böden und mit weit geringerem Aufwand für Düngung, Bodenbearbeitung, Ernte und anschließende Weiterverarbeitung, dadurch geringeren THG-Emissionen sowie weniger negativen Umwelt-Auswirkungen. Die 40-65 MWh/ha Brennholz kann man im Winter im Pelletkessel verheizen. Und wer will, kann sich einen Ökofen-Kessel mit Stirlingmotor anschaffen, dann bekommt er aus den Pellets neben Wärme auch Strom.


    Um nicht missverstanden zu werden: In Zeiten wie diesen ist erstmal jedes Mittel recht um die THG-Emissionen zu drücken. Aber langfristig sehe ich die Anwendung von Bio-basiertem Ethanol ausschließlich in höherwertigen Einsatzgebieten wie Wein, Bier oder Schnaps. ;)


    Viessmann Vitotwin 300-W (1 kWel, 6 kWth) seit 2012

    PV-Anlage 8,45 kWp (65 x Solarworld SW 130poly Ost/Süd/West, SMA 5000 TL und 3000) seit 2010

    Solarthermie Viessmann Vitosol 300 Vakuumröhren 13,8 qm (Vorgänger Flachkollektoren 14 qm 2004-2021, davor 8 qm 1979-2003)

  • Hektar Zuckerrüben an, so erhält man (ohne Berücksichtigung des Energieaufwandes für Bodenbearbeitung und Ernte) speicherbares Bioethanol mit 45 MWh.

    D.h. ein halber Hektar würde eine Familie im EFH wie unseres selbst bei 20% Motor-Wirkungsgrad mit Strom und Wärme versorgen können. (5000 kWh Strom und 15.000 kWh Wärme). Nach der Bodenreform hat man das Land in min. 3-5ha aufgeteilt, weil das die Fläche war, die Selbstversorgung gerade noch ermöglicht. Klingt doch realistisch.

    HIER kommt man allerdings nur auf 18MWh wenn aus Getreide hergestellt.

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  • HIER kommt man allerdings nur auf 18MWh wenn aus Getreide hergestellt.

    Kann gut sein. Getreide bringt jedenfalls weniger als die Hälfte von Mais oder Zuckerrüben.


    Die Zahlen gehen hier je nach Studie auseinander. Eine Rolle spielt sicher auch, ob man einerseits Gutschriften für die energetische oder sonstige Nutzung von Nebenprodukten (z.B. Stroh) ansetzen kann, und andererseits welche energetischen und sonstigen Kosten für THG-Emissionen aus Düngung und Maschinennutzung sowie anderweitige Umwelteffekte (Pestizideinsatz, Artenschwund etc.) eingerechnet werden.


    Auch bei meiner Rechnung zum Wasserstoff gibt es sicher Studien, die etwas andere Zahlen aufweisen. Aber wie auch immer man das dreht: Wenn es darum geht, landwirtschaftliche Flächen zur Erzeugung speicherfähiger Energieträger einzusetzen, werden PV-/H2-Systeme bezogen auf den Ertrag pro Hektar immer um ein Vielfaches besser abschneiden als der Anbau von Feldfrüchten. (Windkraft ist bezogen auf den Flächeneinsatz noch einmal um das Zehn- bis Hundertfache besser, aber hat halt größere Nachteile beim Landschaftsschutz.)


    Dabei würde ich, als Bürger eines Landes mit erheblichen landwirtschaftlichen Überschüssen, die "Teller vs. Tank"-Frage gar nicht mal so eng sehen. Wir hätten ausreichend landwirtschaftliche Flächen für beides, ohne dass in Deutschland irgendjemand hungern müsste. Und in der "guten alten Zeit", als zwar nicht alles besser aber die Landwirtschaft umweltfreundlicher (und weit weniger ertragreich) war, wurden auch ca. 10-20 % des Bodens zum Anbau von "Kraftstoffen" (nämlich Futter für Pferde und andere Arbeitstiere) eingesetzt. Was mich beim Anbau von "Energiepflanzen" mehr stört sind die – im Vergleich zum Nutzen – aberwitzigen volkswirtschaftlichen Kosten für Subventionen und Umweltauswirkungen, zumal so ein Anbau in der Regel die Produktionsbedingungen einer knallharten industriellen Landwirtschaft erfordert, um überhaupt wirtschaftlich zu sein.


    Wenn jemand aus Hobbygründen 1-2 Hektar Futterweizen (womöglich noch subventionsfrei und biologisch) anbaut und in der eigenen (oder örtlichen Gemeinschafts-) Destille zu Bioethanol verarbeitet, das dann im eigenen BHKW zur Strom- und Wärmeerzeugung verwendet wird, habe ich bestimmt kein Problem damit. Aber die Schaffung hochsubventionierter und umweltfeindlicher Agro-Industriestrukturen zur Gewinnung von Energie aus Pflanzen halte ich für eine verhängnisvolle Fehlentwicklung, die so schnell wie möglich zurückgedreht werden sollte.

    Viessmann Vitotwin 300-W (1 kWel, 6 kWth) seit 2012

    PV-Anlage 8,45 kWp (65 x Solarworld SW 130poly Ost/Süd/West, SMA 5000 TL und 3000) seit 2010

    Solarthermie Viessmann Vitosol 300 Vakuumröhren 13,8 qm (Vorgänger Flachkollektoren 14 qm 2004-2021, davor 8 qm 1979-2003)

  • Auf einen ha geht ein MW PV. Ich hab hier noch ein Angebot für 4 ha das vom Gemeinderat vereitelt worden ist. Es wurde von einem Ertrag von 1100 kWh pro kWp im Jahr ausgegangen. Ich denke wenn kein Schnee darauf liegt, hätte die PV sogar im Winter noch ordentliche Erträge erbracht.

    Ja, die lieben Biogasanlagen. Eigentlich keine schlechte Idee. Wäre da nicht der viele Mais um mich rum. Aber in der Landwirtschaft läuft mehr schief. Das einzige Grün was blüht gehört mir. Wir heuen noch und machen kein Silo. Wenn ich dieses Jahr durch meine Wiesen ging hätte man nicht meinen können, dass es ein Insektensterben gibt. Aber für mich ist das mehr Hobby, das übrigens auch gut subventioniert wird.

    Dachs 5,3 MSR2 aus 2007, Solon 8 kWp aus 2003, Sharp 5,94 kWp aus 2004, Iventux 3,68 kWp aus 2009, Schott 4,53 kWp aus 2011, Sonnen 10 kWh aus 2017;

    Dachs 5,5 MSR2 aus 2012, Varta 9 kWh aus 2016, PV 3,9 kWp aus 2004, Aleo 6,1 kWp aus 2021; Solyco 11,6 kWp aus 2022,