| Table of Contents | 5 |
| VORWORT | 9 |
| 1 POTENZIAL DER BIOTECHNOLOGISCHEN ENERGIEUMWANDLUNG IN DEUTSCHLAND | 9 |
| 2 BIOTECHNOLOGISCHE ENERGIEUMWANDLUNG | 10 |
| 3 DAS acatech PROJEKT | 10 |
| 4 LITERATUR | 11 |
| BIOENERGIE IN DEUTSCHLAND | 12 |
| 1 GRUNDLEGENDE ASPEKTE DER BIOENERGIE | 12 |
| 1.1 PRIMÄRENERGIEVERBRAUCH UND ERNEUERBARE ENERGIEN | 12 |
| 1.2 POTENZIALE UND POLITISCHE OPTIONEN | 13 |
| 1.3 ALLGEMEINE BIOKRAFTSTOFFBEWERTUNG | 15 |
| 2 BIOKRAFTSTOFFE DER 1. GENERATION | 16 |
| 2.1 BIOETHANOL DER 1. GENERATION | 17 |
| 2.1.1 TECHNISCHE ANFORDERUNGEN AN DEN BIOKRAFTSTOFF | 17 |
| 2.1.2 BIOLOGISCH-CHEMISCHER HINTERGRUND VON BIOETHANOL | 17 |
| 2.1.3 AKTUELLE SITUATION BIOETHANOL | 17 |
| 2.2 BIODIESEL UND PFLANZENÖLKRAFTSTOFFE | 18 |
| 2.2.1 TECHNISCHE ANFORDERUNGEN AN BIODIESEL | 18 |
| 2.2.2 BIOLOGISCH-CHEMISCHER HINTERGRUND VON BIODIESEL | 18 |
| 2.2.3 PFLANZENÖLKRAFTSTOFFE | 19 |
| 2.2.4 AKTUELLE SITUATION BIODIESEL UND PFLANZENÖLKRAFTSTOFFE | 19 |
| 3 BIOKRAFTSTOFFE DER 2. GENERATION | 19 |
| 3.1 BIOETHANOL DER 2. GENERATION | 20 |
| 3.2 BIOBUTANOL DER 2. GENERATION | 22 |
| 3.4 BTL-KRAFTSTOFFE | 22 |
| 4 BIOGENES METHAN | 23 |
| 4.1 BIOGASERZEUGUNG – BIOLOGISCH-CHEMISCHER HINTERGRUND | 23 |
| 4.2 BIOGASANLAGEN: VIELE VERSCHIEDENE VERFAHREN | 24 |
| 4.3 AKTUELLE SITUATION BIOGAS | 24 |
| 5 BIOWASSERSTOFF | 26 |
| 5.1 ERZEUGUNG VON BIOWASSERSTOFF | 26 |
| 5.2 FORSCHUNG AUF DEM GEBIET BIOWASSERSTOFF | 27 |
| 5.3 FORSCHUNGSGRUPPEN AUF DEM GEBIET BIOWASSERSTOFF | 28 |
| 6 ZUSAMMENFASSUNG | 29 |
| 7 LITERATUR | 31 |
| ERFOLGSFAKTOREN DER BIOETHANOLPRODUKTION | 35 |
| 1 BIOETHANOL ERGÄNZT UND ERSETZT BENZIN | 35 |
| 2 ERFOLGSFAKTOREN | 36 |
| 2.1 ROHSTOFFAUSWAHL | 36 |
| 2.1.1 PFLANZENART UND BIOCHEMISCHE FAKTOREN | 36 |
| 2.1.2 LANDWIRTSCHAFTLICHE FAKTOREN | 38 |
| 2.1.3 LOGISTIKKOSTEN | 38 |
| 2.1.4 BESTIMMUNG DES PRODUKTIONSPROZESSES | 39 |
| 2.1.5 MÖGLICHE ENERGIEQUELLEN FÜR DIE PRODUKTIONSANLAGEN | 40 |
| 2.1.6 ROHSTOFFBEDINGTE PRODUKTIONSKOSTEN | 40 |
| 2.2 NIEDRIGE ENERGIEKOSTEN | 41 |
| 2.3 MAXIMIERUNG DER RAUM-ZEIT-AUSBEUTE | 42 |
| 2.3.1 MAXIMIERUNG DER RAUM-ZEIT-AUSBEUTE DURCH HEFE-RÜCKFÜHRUNG | 42 |
| 2.4 PRODUKTVERBUND | 43 |
| 2.5 ROBUSTHEIT DER FERMENTATION | 45 |
| 2.5.1 REAKTIONSFÜHRUNG | 46 |
| 2.5.2 WAHL DES PRODUKTIONSORGANISMUS | 46 |
| 2.5.3 ANPASSUNG DES PRODUKTIONSORGANISMUS | 46 |
| 2.6 FREIE MARKTGETRIEBENE NACHFRAGE | 47 |
| 2.7 NACHHALTIGKEIT | 49 |
| 3 ZUSAMMENFASSUNG UND SCHLUSSFOLGERUNG | 50 |
| 3.1 BIOETHANOL IST BEREITS EIN ERFOLGREICHER OTTOKRAFTSTOFF | 50 |
| 3.2 POTENZIAL FÜR DEUTSCHLAND | 51 |
| 4 LITERATUR | 51 |
| BIOETHANOL DER 2. GENERATION | 55 |
| 1 EINLEITUNG | 55 |
| 2 POTENZIALE EINER ENERGIEPOLITIK AUF BASIS NACHWACHSENDER ROHSTOFFE | 55 |
| 3 POLITISCHE INITIATIVEN UND ERFORDERNISSE FÜR EINE FÖRDERUNG VON BIOKRAFTSTOFFEN DER 2. GENERATION | 56 |
| 4 FAZIT | 57 |
| VERBESSERUNG DER EFFIZIENZ UND UMWELTVER- TRÄGLICHKEIT VON BIOGASANLAGEN | 58 |
| 1 EINLEITUNG | 58 |
| 2 AKTUELLER ENTWICKLUNGSSTAND UND GEGENWÄRTIGE PROBLEME | 60 |
| 3 ZUKÜNFTIGE ENTWICKLUNGEN | 62 |
| 3.1 SUBSTRATE | 62 |
| 3.2 GÄRPROZESS | 64 |
| 3.3 ANLAGENTECHNIK | 64 |
| 3.4 GASVERWERTUNG | 65 |
| 3.5 GÄRRESTVERWERTUNG | 66 |
| 4 FORSCHUNGSBEDARF | 66 |
| 5 FAZIT | 66 |
| 6 LITERATUR | 67 |
| BRENNSTOFFZELLEN FÜR BIOGAS: AUFBAU UND BETRIEB EINES SOFC-SYSTEMS | 69 |
| 1 EINLEITUNG | 69 |
| 2 MOTIVATION UND ZIELSETZUNG | 69 |
| 3 SYSTEMKONZEPT UND KONSTRUKTIVE UMSETZUNG | 71 |
| 4 EXPERIMENTELLE ERGEBNISSE | 74 |
| 5 AUSBLICK UND WEITERES VORGEHEN | 76 |
| 6 WIRTSCHAFTLICHE UMSETZUNG | 76 |
| 7 ZUSAMMENFASSUNG | 77 |
| 8 LITERATUR | 78 |
| BIOMASSE HOLZ | 79 |
| 1 AUSGANGSSITUATION UND PROBLEMSTELLUNG | 79 |
| 2 POTENZIALE UND LÖSUNGSANSÄTZE | 79 |
| 3 FAZIT | 80 |
| 4 LITERATUR | 81 |
| MIKROALGEN ALS ENERGIETRÄGER DER ZUKUNFT | 82 |
| 1 EINLEITUNG | 82 |
| 2 MIKROALGEN | 82 |
| 3 BIOTECHNOLOGISCHE NUTZUNG | 84 |
| 4 INDUSTRIELLE PRODUKTION VON TREIBSTOFFEN | 86 |
| 4.1 ALGENKULTIVIERUNGSSYSTEME | 86 |
| 4.2 NEUE SYSTEME IN DER ERPROBUNGSPHASE | 88 |
| 5 AKTUELLER STAND DER TECHNIK | 90 |
| 6 FAZIT | 90 |
| „BIOMASSENUTZUNG IN MITTELDEUTSCHLAND“: EIN PROJEKT DER SÄCHSISCHEN AKADEMIE DER WISSENSCHAFTEN | 91 |
| 1 ZIELE DES PROJEKTNETZWERKES | 91 |
| 2 HANDLUNGSBEDARF UND POTENZIALE | 91 |
| 3 KOOPERATIONEN UND REGIONALE VERANKERUNG DES PROJEKTNETZWERKES | 92 |
| 4 ZUKUNFTSWEISENDE FRAGESTELLUNGEN | 93 |
| POTENZIAL DER BIOTECHNOLOGISCHEN ENERGIE- UMWANDLUNG IN DEUTSCHLAND: EIN RESÜMEE DER DISKUSSION | 94 |
| LITERATUR | 96 |
| AUTORENVERZEICHNIS | 98 |
| acatech – DEUTSCHE AKADEMIE DER TECHNIKWISSENSCHAFTEN | 103 |
| acatech DISKUTIERT | 103 |
| BISHER SIND IN DER REIHE „acatech DISKUTIERT“ FOLGENDE BÄNDE ERSCHIENEN: | 104 |
