1;Table of Contents;5 2;VORWORT;9 2.1;1 POTENZIAL DER BIOTECHNOLOGISCHEN ENERGIEUMWANDLUNG IN DEUTSCHLAND;9 2.2;2 BIOTECHNOLOGISCHE ENERGIEUMWANDLUNG;10 2.3;3 DAS acatech PROJEKT;10 2.4;4 LITERATUR;11 3;BIOENERGIE IN DEUTSCHLAND;12 3.1;1 GRUNDLEGENDE ASPEKTE DER BIOENERGIE;12 3.1.1;1.1 PRIMÄRENERGIEVERBRAUCH UND ERNEUERBARE ENERGIEN;12 3.1.2;1.2 POTENZIALE UND POLITISCHE OPTIONEN;13 3.1.3;1.3 ALLGEMEINE BIOKRAFTSTOFFBEWERTUNG;15 3.2;2 BIOKRAFTSTOFFE DER 1. GENERATION;16 3.2.1;2.1 BIOETHANOL DER 1. GENERATION;17 3.2.1.1;2.1.1 TECHNISCHE ANFORDERUNGEN AN DEN BIOKRAFTSTOFF;17 3.2.1.2;2.1.2 BIOLOGISCH-CHEMISCHER HINTERGRUND VON BIOETHANOL;17 3.2.1.3;2.1.3 AKTUELLE SITUATION BIOETHANOL;17 3.2.2;2.2 BIODIESEL UND PFLANZENÖLKRAFTSTOFFE;18 3.2.2.1;2.2.1 TECHNISCHE ANFORDERUNGEN AN BIODIESEL;18 3.2.2.2;2.2.2 BIOLOGISCH-CHEMISCHER HINTERGRUND VON BIODIESEL;18 3.2.2.3;2.2.3 PFLANZENÖLKRAFTSTOFFE;19 3.2.2.4;2.2.4 AKTUELLE SITUATION BIODIESEL UND PFLANZENÖLKRAFTSTOFFE;19 3.3;3 BIOKRAFTSTOFFE DER 2. GENERATION;19 3.3.1;3.1 BIOETHANOL DER 2. GENERATION;20 3.3.2;3.2 BIOBUTANOL DER 2. GENERATION;22 3.3.3;3.4 BTL-KRAFTSTOFFE;22 3.4;4 BIOGENES METHAN;23 3.4.1;4.1 BIOGASERZEUGUNG - BIOLOGISCH-CHEMISCHER HINTERGRUND;23 3.4.2;4.2 BIOGASANLAGEN: VIELE VERSCHIEDENE VERFAHREN;24 3.4.3;4.3 AKTUELLE SITUATION BIOGAS;24 3.5;5 BIOWASSERSTOFF;26 3.5.1;5.1 ERZEUGUNG VON BIOWASSERSTOFF;26 3.5.2;5.2 FORSCHUNG AUF DEM GEBIET BIOWASSERSTOFF;27 3.5.3;5.3 FORSCHUNGSGRUPPEN AUF DEM GEBIET BIOWASSERSTOFF;28 3.6;6 ZUSAMMENFASSUNG;29 3.7;7 LITERATUR;31 4;ERFOLGSFAKTOREN DER BIOETHANOLPRODUKTION;35 4.1;1 BIOETHANOL ERGÄNZT UND ERSETZT BENZIN;35 4.2;2 ERFOLGSFAKTOREN;36 4.2.1;2.1 ROHSTOFFAUSWAHL;36 4.2.1.1;2.1.1 PFLANZENART UND BIOCHEMISCHE FAKTOREN;36 4.2.1.2;2.1.2 LANDWIRTSCHAFTLICHE FAKTOREN;38 4.2.1.3;2.1.3 LOGISTIKKOSTEN;38 4.2.1.4;2.1.4 BESTIMMUNG DES PRODUKTIONSPROZESSES;39 4.2.1.5;2.1.5 MÖGLICHE ENERGIEQUELLEN FÜR DIE PRODUKTIONSANLAGEN;40 4.2.1.6;2.1.6 ROHSTOFFBEDINGTE PRODUKTIONSKOSTEN;40 4.2.2;2.2 NIEDRIGE ENERGIEKOSTEN;41 4.2.3;2.3 MAXIMIERUNG DER RAUM-ZEIT-AUSBEUTE;42 4.2.3.1;2.3.1 MAXIMIERUNG DER RAUM-ZEIT-AUSBEUTE DURCH HEFE-RÜCKFÜHRUNG;42 4.2.4;2.4 PRODUKTVERBUND;43 4.2.5;2.5 ROBUSTHEIT DER FERMENTATION;45 4.2.5.1;2.5.1 REAKTIONSFÜHRUNG;46 4.2.5.2;2.5.2 WAHL DES PRODUKTIONSORGANISMUS;46 4.2.5.3;2.5.3 ANPASSUNG DES PRODUKTIONSORGANISMUS;46 4.2.6;2.6 FREIE MARKTGETRIEBENE NACHFRAGE;47 4.2.7;2.7 NACHHALTIGKEIT;49 4.3;3 ZUSAMMENFASSUNG UND SCHLUSSFOLGERUNG;50 4.3.1;3.1 BIOETHANOL IST BEREITS EIN ERFOLGREICHER OTTOKRAFTSTOFF;50 4.3.2;3.2 POTENZIAL FÜR DEUTSCHLAND;51 4.4;4 LITERATUR;51 5;BIOETHANOL DER 2. GENERATION;55 5.1;1 EINLEITUNG;55 5.2;2 POTENZIALE EINER ENERGIEPOLITIK AUF BASIS NACHWACHSENDER ROHSTOFFE;55 5.3;3 POLITISCHE INITIATIVEN UND ERFORDERNISSE FÜR EINE FÖRDERUNG VON BIOKRAFTSTOFFEN DER 2. GENERATION;56 5.4;4 FAZIT;57 6;VERBESSERUNG DER EFFIZIENZ UND UMWELTVER- TRÄGLICHKEIT VON BIOGASANLAGEN;58 6.1;1 EINLEITUNG;58 6.2;2 AKTUELLER ENTWICKLUNGSSTAND UND GEGENWÄRTIGE PROBLEME;60 6.3;3 ZUKÜNFTIGE ENTWICKLUNGEN;62 6.3.1;3.1 SUBSTRATE;62 6.3.2;3.2 GÄRPROZESS;64 6.3.3;3.3 ANLAGENTECHNIK;64 6.3.4;3.4 GASVERWERTUNG;65 6.3.5;3.5 GÄRRESTVERWERTUNG;66 6.4;4 FORSCHUNGSBEDARF;66 6.5;5 FAZIT;66 6.6;6 LITERATUR;67 7;BRENNSTOFFZELLEN FÜR BIOGAS: AUFBAU UND BETRIEB EINES SOFC-SYSTEMS;69 7.1;1 EINLEITUNG;69 7.2;2 MOTIVATION UND ZIELSETZUNG;69 7.3;3 SYSTEMKONZEPT UND KONSTRUKTIVE UMSETZUNG;71 7.4;4 EXPERIMENTELLE ERGEBNISSE;74 7.5;5 AUSBLICK UND WEITERES VORGEHEN;76 7.6;6 WIRTSCHAFTLICHE UMSETZUNG;76 7.7;7 ZUSAMMENFASSUNG;77 7.8;8 LITERATUR;78 8;BIOMASSE HOLZ;79 8.1;1 AUSGANGSSITUATION UND PROBLEMSTELLUNG;79 8.2;2 POTENZIALE UND LÖSUNGSANSÄTZE;79 8.3;3 FAZIT;80 8.4;4 LITERATUR;81 9;MIKROALGEN ALS ENERGIETRÄGER DER ZUKUNFT;82 9.1;1 EINLEITUNG;82 9.2;2 MIKROALGEN;82 9.3;3 BIOTECHNOLOGISCHE NUTZUNG;84 9.4;4 INDUSTRIELLE PRODUKTION VON TREIBSTOFFEN;86 9.4.1;4.1 ALGENKULTIVIERUNGSSYSTEME;86 9.4.2;4.2 NEUE SYSTEME IN DER ERPROBUNGSPHASE;88 9.5;5 AKTUELLER STAND DER TECH