Biogasanlage

In einer Biogasanlage wird Biogas durch die Vergärung von Biomasse produziert. Als Substrat zur Gewinnung des methanhaltigen Gases werden dabei meist Energiepflanzen wie Mais oder Reststoffe wie Gülle oder Lebensmittelabfälle eingesetzt. Am Ende des Prozesses bleibt von den eingesetzten Substraten ein Gärrest, der als Dünger genutzt werden kann.

Das Biogas entsteht bei dem mikrobakteriellen Abbau der Substrate unter Sauerstoffabschluss, also in einer anaeroben Umgebung. Dazu werden die Substrate zum Vergären in die Gärbehälter, die sogenannten Fermenter gepumpt. Unter Sauerstoffabschluss lagert das Substrat und wird mittels Rühreinrichtungen regelmäßig umgeschichtet, um die Bildung von Schwimmdecken und Sinkschichten zu vermeiden. Außerdem kann dadurch das Biogas besser aufsteigen. Anders als beim Abbau von Biomasse unter aeroben Bedingungen (z.B. Kompostierung) können die mikrobakteriellen Organismen unter Sauerstoffabschluss nur einen geringen Teil der enthaltenen Energie nutzen. Die anaerob nicht nutzbare Energie befindet sich in dem „Abfallprodukt“ Biogas in Form von Biomethan. 

Dieses Rohbiogas aus der Biogasanlage muss nun vor dem Einleiten ins Erdgasnetz noch in einer Aufbereitungsanlage auf Erdgasqualität aufbereitet werden, d.h. Stoffe wie Kohlendioxid, Wasserstoff, Sauerstoff und Schwefel werden herausgefiltert. Dazu wird es zur Entschwefelung durch ein eisenhaltiges Filtermaterial geleitet oder durch Zugabe von Sauerstoff von seinem Schwefelanteil befreit. Danach wird das Gas in einem letzten Schritt entfeuchtet und kann dann z.B. zur Strom- und Wärmeerzeugung genutzt werden, weshalb viele Biogasanlagen über Blockheizkraftwerke (BHKW) verfügen. Außerdem kann das gereinigte Biogas auch ins Erdgasnetz eingespeist und darüber zu den Verbrauchsstellen transportiert werden. Ein Zähler misst, wie viel „grünes Gas“ eingespeist wurde. So kann das Biogas neben der Weiterleitung an Industriekunden auch z.B. an Bio-CNG-Zapfsäulen an Tankstellen für Erdgasfahrzeuge bereitgestellt werden.

Ein Hauptunterscheidungsmerkmal von Biogasanlagen ist ihre Betriebsweise. Je nach Substrateinsatz findet die Fermentation nass oder trocken statt. Substrate wie z.B. Gülle mit einem hohen Flüssigkeitsanteil werden ausschließlich nass fermentiert. Bei der Trockenfermentation oder auch Feststoffvergärung wird stapelbare organische Biomasse eingesetzt, wie z.B. kommunaler Bioabfall. Außerdem kann bei Biogasanlagentypen zwischen landwirtschaftlichen und industriellen Biogasanlagen unterschieden werden. Das Inputmaterial ist dabei der ausschlaggebende Faktor. Bei industriellen Biogasanlagen werden überwiegend Rest- und Abfallstoffe nach der sog. Bioabfallverordnung eingesetzt. Der Betrieb dieser Anlagen unterliegt schärferen Auflagen als der Betrieb von sog. NAWARO-Biogasanlagen, die überwiegend Energiepflanzen vergären.