Delayed harvest of miscanthus - Influences on biomass quantity and quality and environmental impacts of energy production

European Journal of Agronomy

Volumn 19, Issue 1, 2003, Pages 45-63

  Lewandowski, I ^a,c   Heinz, A ^b  

^a UNIVERSITY OF HOHENHEIM   (Germany)

^b UNIVERSITY OF STUTTGART   (Germany)

^c UTRECHT UNIVERSITY   (Netherlands)

Author keywords

Biomass quality; Harvest date; Life cycle assessment; Miscanthus

Indexed keywords

BIOMASS; CHEMICAL COMPOSITION; CROP YIELD; ENVIRONMENTAL IMPACT; HARVESTING; LIFE CYCLE ANALYSIS; PERFORMANCE ASSESSMENT;

GERMANY;

MISCANTHUS; STAPHYLOCOCCUS PHAGE 187;

EID: 0037309082     PISSN: 11610301     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1016/S1161-0301(02)00018-7     Document Type: Article

References (45)

1. Becher, S., 1998. Biogene Festbrennstoffe als Substitut für fossile Brennstoffe - Energie- und Emissionsbilanzen. IER Forschungsbericht 50, Stuttgart, p. 176.
2. Beese, F., 1994. Gasförmige Stickstoffverbindungen - Stickoxide und Distickstoffoxide. In: D. Bundestag (Ed.), Landwirtschaft, Studienprogramm, Enquetekomission des 12. Deutschen Bundestages. Economica Verlag, Bonn, p. 87.
3. Beuch, S., 1998. Zum Einfluß des Anbaus und der Biomassestruktur von Miscanthus x giganteus (GREEF et DEU.) auf den Nährstoffhaushalt und die organische Bodensubstanz. Shaker Verlag, Aachen, p. 163.
4. Boelke, B., Beuch, S., Zacharias, S., Kahle, P., Belan, L., Amelung, D., 1998. Bewertung der Umweltwirkungen des Anbaus von Miscanthus als nachwachsenden Rohstoff. Landesforschungsanstalt für Landwirtschaft und Fischerei Mecklenburg-Vorpommern, p. 184.
5. 2O production in natural soils. Global Biogeochem. Cycles 7, 557-597.
6. Cannell, M.G.R., 1988. The scientific background. In: Hummel, F.C., Palz, W., Grassi, G. (Eds.), Biomass forestry in Europe: a strategy for the future. (Commission of the European Communities, 3. EC Biomass development Programme) Energy from Biomass 3. Elsevier, London.
7. 15N-labelled fertilizer applied to Miscanthus x giganteus. Biomass Bioenergy 12, 21-24.
8. Christou, M., Papavassiliou, D., Alexopoulou, E., Chatziathanassiou, A., 1998. Comparative Studies of Two Potential Energy Crops in Greece. In: Kopetz, H., Weber, T., Palz, W., Chartier, P., Ferrero, G.L. (Eds.), Biomass for Energy and Industry. CARMEN, Würzburg, Germany, pp. 935-938.
9. DIN 51 900, 1988. Prüfung fester Brennstoffe 1. Auflage. Beuth Verlag GmbH, Berlin, Köln
10. EC, 1997. Energie für die Zukunft: Erneuerbare Energieträger-Weißbuch für eine Gemeinschaftsstrategie und Aktionsplan. Kommission der Europäischen Gemeinschaften, Brüssel, p. 63.
11. Frischknecht, R., Hofstetter, P., Knoepfel, I., 1996. Ökoinventare für Energiesysteme - Grundlagen für den ökologischen Bereich von Energiesystemen und den Einbezug von Energiesystemen in Ökobilanzen für die Schweiz, ETH Zürich/PSI Villingen.
12. Fritsche, U., Leuchtner, J., Matthes F., 1994. Umweltanalyse von Energie-, Transport- und Stoffsystemen: Gesamt-Emissions-Modell Integrierter Systeme (GEMIS) Version 2.1. Hessisches Ministerium für Wirtschaft und Technik, p. 226.
13. Greef, J.M., 1995. Reserverstoffwechsel. Symposium Miscanthus-Biomassebereitstellung, energetische und stoffliche Nutzung. Schriftenreihe 'Nachwachsende Rohstoffe' 4, Landwirtschaftsverlag Münster, pp. 61-69.
14. Hartmann, H., Strehler, A., 1995. Die Stellung der Biomasse im Vergleich zu anderen erneuerbaren Energieträger aus ökologischer, ökonomischer und technischer Sicht. Schriftenreihe 'Nachwachsende Rohstoffe' 3, Landwirtschaftsverlag Münster, p. 396.
15. Hartmann, H., 1998. Influences on the quality of solid biofuels - causes for variations and measures for improvement. In: Kopetz, H., Weber, T., Palz, W., Chartier, P., Ferrero, G.L. (Eds.), Biomass for Energy and Industry. CARMEN, Würzburg, Germany, pp. 184-187.
16. Heijungs, R., 1992. Environmental Life Cycle Assessment of Products, Guide (Part 1) and Background (Part 2). CML, INO and B&G, Leiden, p. 130.
17. Heinz, A., 2001: Vergleich von Energiesystemen auf Basis biogener und fossiler Energieträger unter ökologischen Aspekten. Dissertation, Institut für Verfahrens-, Brennstoffund Umwelttechnik, Technische Universität Wien.
18. Houghton, J.A., 1996. Climate Change 1995 - The Science of Climate Change. Contribution of WGI to the Second Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC), p. 572.
19. Huisman, W., Venturi, P., Molenaar, J., 1997. Costs of supply chains of Miscanthus giganteus. Industrial Crops and Products 6, 353-366.
20. Hytönen, J., 1996. Biomass production and nutrition of short rotation plantations. Dissertation University of Helsinki. The Finish Forest Research Institute, Research Papers 589, Kannus.
21. IPCC, 1997. Intergovernmental Panel on Climate Change: Revised 1996 Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories: Workshop. Module 4: Agriculture. http://www.iea.org/ipcc/general/invs5c.htm.
22. ISO 14040, 1997. Environmental Management - Life Cycle Assessment - Principles and Framework, European Committee for Standardisation, Brussels, June 1997.
23. Isermann, K., 1994. Agriculture's share in the emission of trace gases affecting the climate and some cause-oriented proposals for sufficiently reducing this share. Environ. Pollut. 83, 95-111.
24. Jørgensen, U., Sander, B., 1997. Biomass requirements for power production: how to optimise the quality by agricultural management. Biomass Bioenergy 12, 145-147.
25. Kaltschmitt, M., Reinhardt, G.A., 1997. Nachwachsende Energieträger. Grundlagen, Verfahren, ökologische Bilanzierung. Vieweg, Braunschweig, Wiesbaden, p. 527.
26. Lammel, G., Grassl, H., 1995. Greenhouse effect of NOx. Environ. Sci. Pollut. Res. 2, 40-45.
27. Kongshaug, G., 1998. Energy Consumption and Greenhouse Gas Emissions in Fertilizer Production. Tagungsband zum EFMA Seminar on EU Legislation and the Legislation Process in the EU relative to Fertilizer, Prag, 17-21 October 1998.
28. Lewandowski, I., Bohn, A., Kaltschmitt, M., Weinrebe, G., 2000. Okobilanzen einer Wärmebereitstellung aus Getreideganzpflanzen: Einfluß von Getreideart und Stickstoff-Düngung an zwei Standorten. Pflanzenbauwissenschaften 4 (1), 15-25.
29. Lewandowski, I., Kicherer, A., 1997. Combustion quality of biomass: practical relevance and experiments to modify the biomass quality of Miscanthus x giganteus. Eur. J. Agron. 6, 163-177.
30. 2-balance for the cultivation and combustion of miscanthus. Biomass Bioenergy 8, 81-90.
31. Maier, J., Vetter, R., Siegle, V., Spliethoff, H., 1998. Anbau von Energiepflanzen - Ganzpflanzengewinnung mit verschiedenen Beerntungsmethoden (ein- und mehrjährige Pflanzenarten); Schwachholzverwertung. Ministerium Ländlicher Raum, Baden-Württemberg, Bericht zum Forschungsvorhaben (Ord.-Nr. 22-94.11).
32. Neukirchen, D., 1995. Nährstoffrückverlagerung in Rhizom und Wurzel sowie Nährstoffverluste über Herbst und Winter bei Miscanthus x giganteus. Diplomarbeit-Ruhr-Universität, Bochum.
33. Rausch, L., Fritsche, U.R., Buchert, M., Hochfeld, C., Jenseit, W., Matthes, F.C., Simon, K.-H., Stahl, H., Witt, J., 1999. Gesamt-Emissions-Modell Integrierter Systeme (GEMIS) Version 3.08. ÖKO-Institut Büro Darmstadt, p. 45.
34. SAS Institute Inc., 1987. SAS/STAT Guide for Personal Computers, Version 6 Edition. SAS Institute Inc., Cary, USA.
35. Schlamadinger, B, Apps, M., Bohlin, F., Gustavsson, L., Jungmeier, G., Marland, G., Pingoud, K., Savolainen, I., 1997. Towards a standard methodology for greenhouse gas balances of bioenergy systems in comparison with fossil energy systems. Biomass Bioenergy 13 (6), 359-375.
36. 2O-flux data from agricultural soils. Nutr. Cycl. Agroecosyst. 57, 119-129.
37. Scholz, V., Gläser, M., 1997. Emissionen bei der Verbrennung von halbtrockener Biomasse. Landtechnik 52, 192-193.
38. Scholz, V., Kaulfuß, P., 1995. Energiebilanz für Biofestbrennstoffe. Forschungsbericht 1995/3. Institut für Agaratechnik Bornim e.V. ATB, Bornim.
39. Schwarz, K.-U., Greef, J.M., Schnug, E., 1995. Untersuchungen zur Etablierung und Biomassebildung von Miscanthus x giganteus unter verschiedenen Umweltbedingungen. Landbauforschung Völkenrode, Sonderheft 155. Bundesforschungsanstalt für Landwirtschaft, FAL, Braunschweig-Völkenrode.
40. Struschka, M., 1993. Holzverbrennung in Feuerungsanlagen, Grundlagen-Emissionen -Entwicklung schadstoffarmer Kachelöfen, Fortschungs-Berichte VDI Reihe 15, Nr. 108, VDI-Verlag, Düsseldorf, p. 161.
41. Thiemann, R., 1995. Produktionstechnik von Miscanthus Symposium Miscanthus-Biomassebereitstellung, energetische und stoffliche Nutzung. Schriftenreihe 'Nachwachsende Rohstoffe' 4. Landwirtschaftsverlag Münster, pp. 103-111.
42. VEBA OEL AG, 1994. Project Miscanthus - an Integrated Project to Demonstrate the Cultivation and Utilization of Miscanthus Sinensis Gigantheus as Energy Carrier and Raw Material. Final report of project no. 0310024A, cosponsored by the Federal Ministry of Research and Technology, Hannover, p. 674.
43. Venturi, P., Huisman, W., 1998. Modelling the Optimization of Primary Production Costs of Miscanthus. In: Kopetz, H., Weber, T., Palz, W., Chartier, P., Ferrero, G.L. (Eds.), Biomass for Energy and Industry. CARMEN, Würzburg, Germany, pp. 806-809.
44. van den Heuvel, E.M.J.T, 1995. Pretreatment technologies for energy crops. Final report of Novem project 355300/0302. BTG, Enschede, The Netherlands, p. 69.
45. 2O emissions from soil. Global Biogeochem. Cycles 6, 351-387.