Was ist Biogas?

Wenn es um erneuerbare Energien geht, stehen meist die Windkraft und die Photovoltaik im Vordergrund. Allerdings ist gerade hierzulande Biogas nach der Windkraft der bedeutendste regenerative Energieträger.

Was ist Biogas?
Bild: EsanIndyStudios/shutterstock.com
Diese Position hat Biogas auch zu Recht, denn gegenüber anderen erneuerbaren Energiequellen hat Biogas einen entscheidenden Vorteil. Was aber ist Biogas eigentlich? Wie wird es hergestellt und wie verwendet?

Aus welchen Bestandteilen besteht Biogas?

Biogas heißt nicht etwa Biogas, weil es auf besonders nachhaltige Weise erzeugt wurde, sondern weil dieses Gas durch die Verarbeitung von Biomasse gewonnen wird. Biogas ist also ähnlich wie Erdgas ein brennbares und geruchloses Gasgemisch, das sich aus unterschiedlichen Bestandteilen zusammensetzt. Am wichtigsten ist hierbei das Alkan Methan (CH4), das mit 50-75 Prozent den Großteil des Volumens ausmacht. Hinzu kommen weitere Stoffe wie:

  • Kohlendioxid (CO2)
  • Wasserdampf (H2O)
  • Sauerstoff (O2)
  • Stickstoff (N2)
  • Ammoniak (NH3)
  • Wasserstoff (H2)
  • Schwefelwasserstoff (H2S)
  • Wichtig ist der Methangehalt deshalb, weil der Energiegehalt des Biogases direkt davon abhängig ist. Ein Kubikmeter Methan enthält gut 10 kWh Energie, sodass ein hochwertiges Biogas mit 70 Prozent Methan auf einen Energiegehalt von gut 7 kWh kommt. Wie hoch der Methangehalt ist, hängt von den Ausgangsstoffen ab. Typischerweise handelt es sich dabei um Pflanzenreste, Bioabfälle oder Energiepflanzen wie Zuckerrüben. Hinzu kommen auch organische Bestandteile aus der Abfallwirtschaft sowie Klärschlamm. Sehr zellstoffreiche Ausgangsstoffe wie beispielsweise Holz sind nur sehr eingeschränkt für die Biogasproduktion geeignet.

    Herstellung von Biogas

    Der mehrstufige Herstellungsprozess beginnt mit der Einlagerung der Ausgangsstoffe in einen luftdichten Behälter. Mit Hilfe von zugegebenen Bakterien werden die Ausgangsstoffe unter Sauerstoffabschluss fermentiert. Dabei zerlegen spezielle Bakterienstämme die Rohstoffe in ihre Bestandteile und verdauen diese. Das Gasgemisch sammelt sich in sogenannten Folienhauben, bevor es in einem weiteren Produktionsschritt von Verunreinigungen wie beispielsweise Kohlenmonoxid oder Schwefel gereinigt wird. Aus dem Rohgas mit bis zu 75 Prozent Methangehalt kann so ein Gas werden, dessen Methangehalt auf bis zu 95 Prozent ansteigt und damit einen vergleichbaren Brennwert hat wie fossiles Erdgas. Die durchfermentierte Biomasse, die im Tank zurückbleibt, wird anschließend nicht entsorgt, sondern als hochwertiger Agrardünger verwendet.

    Biogas als Kohle-Ersatz?

    Je nachdem, wie hoch der Methangehalt ist bzw. wie hoch der Grad der Verunreinigung ausfällt, kann das gewonnene Biogas sehr variabel eingesetzt werden. Besitzt es eine ähnlich hohe Reinheit wie Erdgas, wird es in das Gasnetz eingespeist, wo es in Gasthermen überall im Land verheizt wird. Damit es dabei zu keinen Problemen mit den Thermen kommt, muss das Biogas zuvor allerdings durch einen Aufbereitungsprozess. Häufig wird Biogas aber auch direkt in einem Blockheizkraftwerk verbrannt, um sowohl Wärme als auch Elektrizität zu erzeugen.
    Der große Vorteil von Biogas gegenüber Windkraft und Photovoltaik ist die Tatsache, dass die Produktion sehr präzise berechenbar ist und sich das erzeugte Gas ebenso wie Erdgas hervorragend speichern lässt. Im Gegensatz zu Erdgas ergibt sich hier aber der Vorteil, dass die Verbrennung von Biogas fast CO2-neutral ist. Damit könnten Biogaskraftwerke in Zukunft die Rolle der Kohlekraftwerke übernehmen und sowohl die Grundlast des Stromverbrauchs absichern als auch plötzliche Nachfragespitzen abfangen.

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