Vorwort 9
1 Einführung 11
2 Photosynthese und Stoffwechsel 15
2.1 Photosynthese 15
2.2 Stoffwechsel 24
3 Ertragsbildung und Anbau der Kulturpflanzen 28
3.1 Ertragsbildung 28
3.2 Anbau der Kulturpflanzen 41
3.2.1 Anbauverfahren landwirtschaftlicher Kulturpflanzen 41
3.2.2 Anbausysteme und Fruchtfolgen 51
3.2.3 Anbau und Nutzungsverfahren in der Forstwirtschaft 55
4 Die Energie- und Industriepflanzen 60
4.1 Getreidepflanzen und Gräser 60
4.1.1 Mais (Zea mays L.) 62
4.1.2 Sorghumhirsen 67
4.1.3 Winterweichweizen (Triticum aestivum L.) 69
4.1.4 Winterroggen (Secale cereale L.) 72
4.1.5 Triticale (Triticosecale Wittm.) 75
4.1.6 Miscanthus (Miscanthus ssp.) 77
4.1.7 Weitere Gräser 80
4.2 Öl- und Faserpflanzen 82
4.2.1 Winterraps (Brassica napus L.) 84
4.2.2 Sonnenblume (Helianthus annuus L.) 87
4.2.3 Lein (Linum usitatissimum L.) 91
4.2.4 Hanf (Cannabis sativa L.) 93
4.2.5 Sonstige Ölfrüchte 96
4.3 Wurzel- und Knollenfrüchte 99
4.3.1 Zuckerrübe (Beta vulgaris L. altissima Doll) 100
4.3.2 Kartoffel (Solanum tuberosum L.) 103
4.3.3 Topinambur (Helianthus tuberosus L.) 107
4.4 Körnerleguminosen 110
4.4.1 Erbsen (Pisum sativum L.) Ackerbohne (Vicia faba L.) Lupinen (Lupinus ssp.) 110
4.5 Heil-, Gewürz- und Färberpflanzen 115
4.6 Holzpflanzen 125
4.6.1 Holzpflanzen des Waldes 126
4.6.2 Holzpflanzen in Kurzumtriebsplantagen 131
4.7 Sonstige Energiepflanzen 134
5 Energie aus Biomasse 139
5.1 Festbrennstoffe 150
5.1.1 Qualität der Festbrennstoffe 150
5.1.2 Energiebereitstellung durch Festbrennstoffe 158
5.2 Biotreibstoffe 163
5.2.1 Bioethanol 163
5.2.2 Pflanzenölkraftstoff und Biodiesel 171
5.2.3 Biokraftstoffe der zweiten Generation 180
5.3 Biogas 185
5.3.1 Arbeitsweise landwirtschaftlicher Biogasanlagen 187
5.3.2 Die Entstehung von Biogas 189
5.3.3 Biogasausbeute 200
5.3.4 Aufbereitung und Verwendung von Biogas 205
5.3.5 Nutzung der Garreste 210
6 Die Öko- und Energiebilanz 217
6.1 Die Ökobilanz 217
6.2 Beispiel "Treibhauseffekt und klimarelevante Gase" 219
6.3 Das Treibhausgasminderungspotenzial 222
6.4 Die Bilanzierung im Landwirtschaftsbetrieb 224
7 Stoffliche Nutzung von Biomasse 230
7.1 Lignocellulose und Pflanzenfasern 235
7.1.1 Lignocellulose 236
7.1.2 Pflanzenfasern 240
7.2 Öle und Fette 248
7.2.1 Fettsäuren und Modifikationen 248
7.2.2 Verarbeitung und Produkte 252
7.3 Kohlenhydrate 256
7.3.1 Stärke 256
7.3.2 Zucker 268
7.4 Proteine 270
8 Das Konzept der Bioraffinerie 276
9 Die Flächenkonkurrenz - oder dürfen wir nachwachsende Rohstoffe erzeugen, wenn Menschen hungern? 285
Literaturverzeichnis 291
Bildquellen 297
Sachregister 298