NummereebmECTS3.0AnspruchsniveauintermediateInhaltsübersichtBiomasse hat zwar ein begrenztes Potential, kann aber sowohl zur Bereitstellung von Wärme und Strom als auch zur Herstellung von Treibstoffen und Basischemikalien eingesetzt werden. Welche der möglichen Umsetzungspfade sind jedoch auch nachhaltig? In diesem Modul werden die Grundlagen und die Methoden vermittelt, um den ökonomischen, ökologischen und gesellschaftlichen Nutzen von Bioenergietechnologien beurteilen zu können.
- Begriffe: Kohlenstoff- und Biomassekreislauf, Treibhausgase, Stickstoffkreislauf, Photosynthese, Energieholz, Energiepflanzen, Abfälle, biogene Güter, Kaskadennutzung, Wirkungsgrad
- Chemischer Aufbau von Biomasse: Proteine, Lipide, Kohlenhydrate, Lignin, Extrahierbare, Mineralstoffe
- Methoden: Korrelationen zur Berechnung des Heiz und Brennwerts, Ökobilanzierung, Nutzwertanalyse, Massen und Energiebilanzen, Arbeiten im chemischen Labor
- Biotreibstoffe: Herstellung und Eigenschaften von Biodiesel, Bioethanol, Biogas
- Laborübung: praktische Versuche zur Herstellung von Biodiesel und zur Bestimmung seiner wichtigsten Eigenschaften
- Exkursion: Besichtigung einer Biogasanlage
- Potentiale: Schweiz, EU, Welt, max. Substitution vs. Klimaziele
- Umweltauswirkungen von Bioenergie: Anbau, Düngung, Pflanzenschutz, Landnutzungsänderung, Ökobilanzen
- Kosten von Bioenergie: Hektarerträge, Gestehungskosten, economy of scale, Lernkurve
Lernziele
- Die Studierenden verstehen die ökologischen, ökonomischen und gesellschaftlichen Herausforderungen für die Bereitstellung von Biomasse für die energetische Nutzung.
- Sie beziehen die Kaskadennutzung als übergeordneten Ansatz in alle ihre Überlegungen ein.
- Sie wissen, dass in einer Bioraffinerie die integrierte Produktion von Basischemikalien und Energie stattfindet, um die Biomasse optimal zu nutzen.
- Die Studierenden kennen die wichtigsten chemischen Bausteine von Biomasse sowie deren Bedeutung für die Herstellung von Biogas, Biodiesel und Bioethanol.
- Sie können den Energieinhalt von Biomasse anhand der chemischen Zusammensetzung berechnen.
- Ökologische Auswirkungen von angebauter Biomasse (wie Energiepflanzen) können die Studierenden erklären.
- Dabei stützen sie sich auf die Ergebnisse bestehender Ökobilanzen.
- Sie kennen zudem die Bedeutung und die ökologischen Vorteile von Holz und Abfällen als Energieträger.
- Sie sind in der Lage, Biogasanlagen grob auszulegen und mit anderen Bioenergieverfahren hinsichtlich des Flächenertrags, des Wirkungsgrads und der Kosten zu vergleichen.
- Die Studierenden ziehen für eine fundierte Beurteilung von Bioenergieoptionen immer mehrere Kriterien heran (technische, ökologische, ökonomische, gesellschaftliche) und führen dazu eine Nutzwertanalyse durch.
Empfohlene Vorkenntnisse
- Energieressourcen und umwandlung (enru)
- Chemie 1 (ch1)
LeistungsbewertungErfahrungsnote und MSP schriftlich 
