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Biomasseproduktion berechnen

Biomasseproduktion-berechnenHier können Sie schnell und einfach die Biomasseproduktion berechnen lassen. Geben Sie dazu unten einfach nur die Brutto-Primärproduktion, den Stoffverlust durch Atmung sowie die Verlustmasse an.

S=Biomasseproduktion
Pb=Brutto-Primärproduktion
R=Stoffverlust durch Atmung
mV= Verlustmasse (z.B. abgeworfene Blätter)
 

Brutto-Primärproduktion  
Stoffverlust durch Atmung  
Verlustmasse  

Die Biomasseproduktion zu berechnen ist äußerst kompliziert und dies im Kopf zu wissen bedarf eine weitreichende Vorbildung. Die Biomasse sind die Stoffgemische, die im Körper der Lebewesen durch den natürlichen Vorgang produziert werden. Diese kann anhand einen Formel berechnet werden. Doch nicht nur Lebewesen, sondern auch natürliche Umgebung produzieren Biomasse, wie beispielsweise in Wädern oder Gewässern. Unterteilt man die Biomasse in Kriterien so erhält man den Wasergehalt, die Herkunft und die Lebendigkeit. Im Mittelpunkt steht aber die Gesamtheit der Biomasse die ausgestoßen wird.

Faktoren zur Berechnung


Die Berechnung der Biomasse wird mithilfe von 3 Faktoren berechnet. Zum einem ist das die Brutto-Primärproduktion, sprich die Gesamtheit der Produktion die ein Produzent produziert. Durch die Atmung verliert der Produzent, egal welche biologische Form der Produzent darstellt, automatisch Biomasse, die mit berücksichtigt werden muss. Der letzte Faktor ist die Verlustmasse, die ebenfalls einen großen Bestandteil an der Berechnung der Gesamt Produktion und dem Rest der Biomasse in der ökologischen Körperform entsteht und ausgegeben wird.

Formel zur Berechnung


Jede Formel hat Kürzel, die in einer Formel angegeben werden. So nennt man die Brutto-Primärproduktion auch "Pb", den Stoffverlust durch Atmung "R" und die Verlustmasse "mv". Verlustmasse kann bei einem Baum beispielsweise die MAsse an abgeworfenen Blättern bedeuten. Im pflanzlichen wird die Produktion der Biomasse hauptsächlich genutzt. Die Gesamtformel zur Berechnung der Biomasseprodktion lautet S (Biomasseproduktion) = Pb - ( R + mv ). Also mit den Oberbegriffen lautet die Formel also Biomasseproduktion = Brutto-Primärproduktion - ( Stoffverlust durch Atmung + Verlustmasse ). Alle Faktoren der Formel müssen demnach selbstverständlich vorher genau bestimmt werden um ein zielgenaues Ergebnis in der Berechnung der Biomasseproduktion zu erhalten.


Häufig gestellte Fragen

Beispielrechnung aus der Praxis

Für den Betrieb eines Wärmekraftwerks ist eine Biomasseproduktion von 1000 t pro Jahr erforderlich. Die in Frage kommende Baumart kann zu 80% als nutzbare Biomasse verwendet werden. Ein Baum liefert eine Brutto-Primärproduktion Pb 1 von 10 t. Wie viele Bäume (n) müssen pro Jahr nachgesetzt werden, um eine kontinuierliche Versorgung sicherzustellen?

S    = Pb – Rv – mV
    Die Verluste wurden durch die Angabe einer relativen Nutzungsmasse ersetzt:
    = n * Pb1 * 80%        
n    = S / (Pb1 * 80%)
    = 1000 t / (10 t * 80%)
    = 1000 / 0,8
    = 1250 Bäume

 

Was versteht man unter Biomasse und Biomasseproduktion?

Als Biomasse werden Gemische von Stoffen bezeichnet, die entweder in Lebewesen gebunden sind oder von Lebewesen erzeugt werden. Der Terminus Biomasse besagt bereits, dass die Angabe als Masse (zum Beispiel in kg oder t) erfolgt.

Meist wird der Begriff der Biomasse heutzutage in Verbindung mit „Erzeugung“ von Energie aus regenerativen Rohstoffen verwendet. Dies umfasst die Umwandlung der in der Biomasse gespeicherten Energie in Wärme, elektrischen Strom oder auch Antrieb (Biokraftstoff).

Man unterscheidet zwischen lebender Biomasse (Organismen wie Pflanzen, Tiere und Mikrolebewesen) und toter Biomasse (abgestorbene Pflanzenteile).

 

Wie wird die Biomasseproduktion berechnet?

Die Berechnung der Biomasseproduktion soll zunächst an einem Beispielrechnung lebender Biomasse verdeutlicht werden.

Ein gefällter und getrockneter Baum liefert eine Brutto-Primärproduktion von 12 Tonnen in Form von Holz. Für die weitere Verarbeitung (Verbrennung zur Wärmeenergiegewinnung) können aber nur der Stamm und dickere Äste benutzt werden, der nicht nutzbare Anteil an der Trockenmasse liegt bei 1 Tonne. Zusätzlich geht noch eine weitere Tonne durch atmungsbedingte Stoffumwandlung verloren.

Die Biomasseproduktion S kann aufgrund dieser Verluste auch als Netto-Produktion bezeichnet werden und lässt sich wie folgt angeben:

S    = Pb – Rv – mV

Pb    … Brutto-Primärproduktion
Rv    … Stoffverlust durch Atmung
mv    … Verlustmasse (z.B. abgeworfene Blätter, dünne Zweige)

 

Wo findet die Biomasseproduktion ihren Einsatz?

Wenn ein bestimmter Output einer Energieumwandlung benötigt wird, also beispielsweise eine bestimmte Menge an Wärmeenergie, dann wird mithilfe der Biomasseproduktion auf die dafür benötigte Brutto-Primärproduktion zurückgerechnet. Die Verluste durch Atmung oder nicht verwertbare Anteile werden dabei aus Erfahrungswerten früherer Produktionen abgeleitet und hochgerechnet. Die Kenntnis der benötigten Brutto-Primärproduktion ist einerseits wichtig für die richtige Festlegung der zu bestellenden Mengen, andererseits wird mit diesen Werten auch Zukunftsplanung möglich.

Wenn der Energiebedarf der nächsten Jahrzehnte bekannt ist, kann aus der Biomasseproduktion abgeleitet werden, in welchen Umfang regenerative Rohstoffe geschont oder nachgezogen werden müssen. Beispielsweise kann durch die Aufforstung mit entsprechend schnell wachsenden Biomassen eine umweltneutrale Energieversorgung aufgebaut werden (andere Effekte solcher Maßnahmen seien an dieser Stelle vernachlässigt).

 



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