Biogas – das Erdgas der Zukunft?

 

Biogas ist eine Mischung aus CO2, Sauerstoff, Stickstoff und vor allem Methan. Der hohe Methananteil macht Biogas zur attraktiven Energiequelle. Das einfache Biogas lässt sich im weiteren Prozess auch zu Biomethan und Bioerdgas veredeln. Gewonnen wird Biogas in Biogasanlagen zumeist aus pflanzlichen, erneuerbaren Rohstoffen. Aus der vergärenden Biomasse entsteht in einem geschlossenen System ein brennbares Gasgemisch.

Als Ausgangsstoffe können zahlreiche organische Stoffe in Frage kommen: Landwirtschaftliche Nebenerzeugnisse, organische Abfälle und vieles mehr. Besonders die Biogas-Herstellung aus Gülle ist eine attraktive Lösung. In der Praxis spielt allerdings der gezielte Anbau von Energiepflanzen auch eine große Rolle als Rohstoff für die Biogasproduktion. Damit konkurrieren Flächen für Energie- und Lebensmittelproduktion.

 

Die Funktion von Biogasanlagen

Biogasanlagen dienen der Stoffumwandlung mit dem Ziel, einen Energieträger mit hoher Dichte chemischer Energie zu gewinnen. Eine Energieumwandlung findet dagegen erst bei der Verbrennung des Produkts statt.

Der wichtigste Teil einer Biogasanlage ist der Fermenter. Es handelt sich dabei um geschlossene, meist runde Behälter. Sie sind mit einer Heizung und einem elektrisch betriebenen Rührwerk ausgestattet. Unter Ausschluss von Sauerstoff wandeln Bakterien das Material im Fermenter durch Vergärung um. So entsteht das erwünschte Gasgemisch: Je energiereicher das Ausgangsmaterial, desto besser ist im Biogas die Zusammensetzung der verschiedenen Stoffanteile.

 

Biogas zur Energieproduktion nutzen

Die Umwandlungsprodukte sammeln sich im Gasspeicher. Dieser ist in die flexible Abdeckung des Fermenters integriert und führt zur typischen Optik einer Biogasanlage. Das energiereiche Gas lässt sich leicht absaugen und nutzen.
Häufig kommt es für die dezentrale Stromproduktion in landwirtschaftlichen Objekten zum Einsatz. Dafür sind die Anlagen mit BHKWs kombiniert. Möglich ist auch das Einspeisen von gereinigtem Biogas in das öffentliche Netz und zahlreiche andere Nutzungen: Zum Beispiel Biogas als Autotreibstoff.

Ob die Biogasherstellung profitabel ist und eine gute Klimabilanz besitzt, hängt vom Aufwand für die Produktion ab. Rührwerk und Heizung verbrauchen Energie. Die umgesetzten Gärreste lassen sich aus dem Fermenter entfernen sich landwirtschaftlich weiter nutzen. Außerdem entsteht bei dem Prozess und vor allem bei der Verstromung viel Abwärme. Sie kommt zum Einsatz, um die Heizung der Biogasanlage zu entlasten. Den verbleibenden Teil sinnvoll zu nutzen ist oft der Schlüssel für eine gute CO2-Bilanz.

 

Energiepflanzen für Biogas

2017 entstanden in Deutschland im Jahr mehr als 32 Terawattstunden elektrischer Energie aus Biomasse in Biogasanlagen. Entsprechend ist der Bedarf an Biomasse für die steigende Anlagenzahl sehr groß. Wenn Ökogas als Element der Energiewende fossiles Erdgas zum Teil ersetzen soll, stellt sich die Frage, woher die Rohstoffe kommen können.

Einen Teil der Versorgung deckt heute schon der Anbau energiereicher Pflanzen wie Raps. Auch Mais spielt für Biomasseanlagen durch die Menge an Pflanzenmaterial eine große Rolle. Zwanzig Prozent der landwirtschaftlichen Nutzfläche in Deutschland sind bereits jetzt mit Energiepflanzen belegt.

Diese Flächennutzung steht in manchen Teilen der Welt schon in Konkurrenz mit dem Nahrungsmittelanbau. Notwendig sind deshalb nachhaltige Regeln für die Gewinnung von Biomasse und die Energieerzeugung in Biogasanlagen.

 

Interessant zu wissen Wenn Sie in Baden-Württemberg wohnen und laut Erneuerbare-Wärme-Gesetzes (EWärmeG) einen Teil (z.B. 10% ) Ihres Gasbedarfs mit Biogas abdecken wird dies als Erneuerbarer Energie Anteil angerechnet. Die restlichen 5% können z.B. durch die Erstellung eines Sanierungsfahrplans erbracht werden.