Biomasse
Biomasse ist ein grundlegender Begriff in der Ökologie und in der Energieerzeugungsindustrie. Organische Abfälle wie abgestorbenes pflanzliches und tierisches Material, Tierdung und Küchenabfälle können in einen gasförmigen Brennstoff, Biogas genannt, umgewandelt werden. Der organische Abfall wird von Bakterien in Biogasfaulbehältern zersetzt, so dass Biogas entsteht, das im Wesentlichen eine Mischung aus Methan und Kohlendioxid ist.
In der Ökologie bedeutet Biomasse die Akkumulation von lebender Materie. Sie ist das gesamte lebende Material in einem bestimmten Gebiet oder einer biologischen Gemeinschaft oder Gruppe. Biomasse wird nach Gewicht oder Trockengewicht pro gegebenem Gebiet (pro Quadratmeter oder Quadratkilometer) gemessen. In der Energieindustrie bezieht sie sich auf biologisches Material, das als Brennstoff oder für die industrielle Produktion verwendet werden kann. Biomasse umfasst pflanzliches Material, das zur Verwendung als Biokraftstoff angebaut wird, sowie pflanzliches oder tierisches Material, das zur Herstellung von Fasern, Chemikalien oder Wärme verwendet wird. Biomasse kann auch biologisch abbaubare Abfälle umfassen, die als Brennstoff verbrannt werden können. Sie schließt organisches Material aus, das durch geologische Prozesse in Substanzen wie Kohle oder Erdöl umgewandelt wurde. Sie wird gewöhnlich nach dem Trockengewicht gemessen.
Reisspreu
Der Antarktische Krill, dessen Spezies etwa 0,66% der Biomasse der Erde ausmacht, ist der höchste Anteil einer einzelnen Tierart.
Switchgrass, eine winterharte Pflanze, die in der Biokraftstoffindustrie in den Vereinigten Staaten verwendet wird
Energiewirtschaft
Der Begriff Biomasse ist besonders nützlich für Pflanzen, bei denen einige innere Strukturen nicht immer als lebendes Gewebe betrachtet werden können, wie z.B. das Holz (sekundäres Xylem) eines Baumes.
Zu den Biokraftstoffen gehören Bioethanol, Biodiesel und Biogas.
Biomasse wird aus verschiedenen Pflanzen angebaut, darunter Rutenhirse, Hanf, Mais, Pappel, Weide und Zuckerrohr. Die verwendete Pflanze ist normalerweise nicht sehr wichtig für die Endprodukte, aber sie beeinflusst die Verarbeitung des Rohmaterials. Obwohl Biomasse ein erneuerbarer Brennstoff ist, kann ihre Verwendung dennoch zur globalen Erwärmung beitragen. Dies geschieht, wenn das natürliche Kohlenstoffgleichgewicht gestört wird; zum Beispiel durch Abholzung oder Verstädterung von Grünflächen.
Biomasse ist Teil des Kohlenstoffkreislaufs. Durch Photosynthese wird Kohlenstoff aus der Atmosphäre in Pflanzenmaterial umgewandelt. Wenn die Pflanze verrottet oder verbrennt, geht der Kohlenstoff wieder in die Atmosphäre zurück. Dies geschieht recht schnell, und Pflanzenmaterial, das als Brennstoff verwendet wird, kann ständig durch Pflanzen für neues Wachstum ersetzt werden. Daher ändert sich die Menge des atmosphärischen Kohlenstoffs nicht viel.
Obwohl fossile Brennstoffe von Dingen stammen, die vor langer Zeit gestorben sind, werden sie nach der allgemein akzeptierten Definition nicht als Biomasse betrachtet, weil sie Kohlenstoff enthalten, der seit sehr langer Zeit aus dem Kohlenstoffkreislauf "heraus" ist. Ihre Verbrennung führt daher der Atmosphäre viel Kohlendioxid zu.
Andere Verwendungen von Biomasse neben dem Brennstoff:
- Baumaterial
- Papier (unter Verwendung von Zellulosefasern)
- Biologisch abbaubare Kunststoffe
Kunststoffe aus Biomasse, wie einige, die sich in Meerwasser auflösen, werden auf die gleiche Weise hergestellt wie Kunststoffe auf Erdölbasis, sind tatsächlich billiger in der Herstellung und erfüllen oder übertreffen die meisten Leistungsstandards. Ihnen fehlt jedoch die Wasserbeständigkeit herkömmlicher Kunststoffe.
Ein Biogas-Kraftwerk
Ökologie
Das erfolgreichste Tier, was die Biomasse betrifft, ist der Antarktische Krill, Euphausia superba, mit einer Biomasse von wahrscheinlich über 500 Millionen Tonnen auf der ganzen Welt, etwa doppelt so viel wie die gesamte Biomasse des Menschen. Biomasse kann auch ein Maß für die getrocknete organische Masse eines Ökosystems sein.
Dies ist eine Zusammenfassung von Biomassedaten.
| BIOM-ÖKOSYSTEM-TYP | Bereich | Mittlere Netto-Primärproduktion | Welt-Primärproduktion | Mittlere Biomasse | Biomasse weltweit | Mindestersatzrate |
| (Millionen km²) | (Gramm trockenC/qm/m²/Jahr) | (Milliarden Tonnen/Jahr) | (kg trockenC/qm) | (Milliarden Tonnen) | (Jahre) | |
| Tropischer Regenwald | 17.0 | 2,200 | 37.40 | 45.00 | 765.00 | 20.45 |
| Tropischer Monsunwald | 7.5 | 1,600 | 12.00 | 35.00 | 262.50 | 21.88 |
| Gemäßigter immergrüner Wald | 5.0 | 1,320 | 6.60 | 35.00 | 175.00 | 26.52 |
| Gemäßigter Laubwald | 7.0 | 1,200 | 8.40 | 30.00 | 210.00 | 25.00 |
| 12.0 | 800 | 9.60 | 20.00 | 240.00 | 25.00 | |
| Mediterraner offener Wald | 2.8 | 750 | 2.10 | 18.00 | 50.40 | 24.00 |
| Wald und Buschland | 5.7 | 700 | 3.99 | 6.00 | 34.20 | 8.57 |
| 15.0 | 900 | 13.50 | 4.00 | 60.00 | 4.44 | |
| Gemäßigtes Grasland | 9.0 | 600 | 5.40 | 1.60 | 14.40 | 2.67 |
| 8.0 | 140 | 1.12 | 0.60 | 4.80 | 4.29 | |
| Wüsten- und Halbwüstengestrüpp | 18.0 | 90 | 1.62 | 0.70 | 12.60 | 7.78 |
| Extreme Wüste, Steinwüste, Sand- oder Eisschilde | 24.0 | 3 | 0.07 | 0.02 | 0.48 | 6.67 |
| Kultiviertes Land | 14.0 | 650 | 9.10 | 1.00 | 14.00 | 1.54 |
| Sumpf und Sumpfland | 2.0 | 2,000 | 4.00 | 15.00 | 30.00 | 7.50 |
| Seen und Bäche | 2.0 | 250 | 0.50 | 0.02 | 0.04 | 0.08 |
| Gesamt kontinental | 149.00 | 774.51 | 115.40 | 12.57 | 1,873.42 | 16.23 |
| Offener Ozean | 332.00 | 125.00 | 41.50 | 0.003 | 1.00 | 0.02 |
| Aufsteigende Zonen | 0.40 | 500.00 | 0.20 | 0.020 | 0.01 | 0.04 |
| 26.60 | 360.00 | 9.58 | 0.010 | 0.27 | 0.03 | |
| Algenbetten und Riffe | 0.60 | 2,500.00 | 1.50 | 2.000 | 1.20 | 0.80 |
| Ästuare & Mangroven | 1.40 | 1,500.00 | 2.10 | 1.000 | 1.40 | 0.67 |
| Marine insgesamt | 361.00 | 152.01 | 54.88 | 0.01 | 3.87 | 0.07 |
| Gesamtsumme | 510.00 | 333.87 | 170.28 | 3.68 | 1,877.29 | 11.02 |
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Fragen und Antworten
F: Was ist Biomasse?
A: Biomasse ist ein Begriff, der sich auf das gesamte lebende Material in einem bestimmten Gebiet oder einer biologischen Gemeinschaft bezieht, gemessen in Gewicht oder Trockengewicht pro Quadratmeter oder Kilometer.
F: Was ist Biogas, und wie kann es produziert werden?
A: Biogas ist ein gasförmiger Brennstoff, der durch die Zersetzung organischer Abfälle wie abgestorbenes pflanzliches oder tierisches Material, Tierdung und Küchenabfälle durch die Wirkung von Bakterien in Biogasanlagen erzeugt werden kann, wobei ein Gemisch aus Methan und Kohlendioxid freigesetzt wird.
F: Hat Biomasse etwas mit der Energiewirtschaft zu tun?
A: Ja, Biomasse hat einen Bezug zur Energiewirtschaft, da sie sich auf biologisches Material bezieht, das als Brennstoff oder für die industrielle Produktion verwendet werden kann, wie z.B. Pflanzenmaterial, das für die Biokraftstoffproduktion angebaut wird, sowie pflanzliches oder tierisches Material, das für die Produktion von Fasern, Chemikalien oder Wärme verwendet wird.
F: Können biologisch abbaubare Abfälle als eine Form von Biomasse betrachtet werden?
A: Ja, biologisch abbaubare Abfälle können als eine Form von Biomasse betrachtet werden, da sie als Brennstoff zur Energieerzeugung verbrannt werden können.
F: Was ist der Unterschied zwischen Kohle und Biomasse?
A: Sowohl Kohle als auch Biomasse sind Beispiele für organisches Material, aber Kohle ist ein fossiler Brennstoff, der durch geologische Prozesse umgewandelt wurde, während Biomasse organisches Material umfasst, das als Brennstoff oder für die industrielle Produktion verwendet werden kann.
F: Wie wird Biomasse gemessen?
A: Biomasse kann nach Gewicht oder Trockengewicht pro gegebener Fläche gemessen werden, z.B. pro Quadratmeter oder Kilometer.
F: Wie ist Biogas zusammengesetzt?
A: Biogas ist ein Gemisch aus Methan und Kohlendioxid, das bei der Zersetzung organischer Abfälle durch die Wirkung von Bakterien in Biogasanlagen entsteht.
