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Grundlagen · FACHARTIKEL

Was ist Biogas und wie entsteht es?

Biogas entsteht, wenn Mikroorganismen organische Stoffe unter Ausschluss von Sauerstoff abbauen. Hinter dieser einfachen Definition steht ein sorgfältig gesteuerter biologischer und technischer Prozess.

Technische Darstellung der Entstehung und Nutzung von Biogas
Technische Illustration zum Artikel.

Biogas ist ein Gasgemisch, das beim anaeroben Abbau organischer Stoffe entsteht, also unter Ausschluss von Sauerstoff. Sein wichtigster Bestandteil ist Methan, das den größten Teil des Energiegehalts ausmacht. Biogas enthält außerdem Kohlendioxid sowie geringe Mengen Wasserdampf, Schwefelwasserstoff und weitere Verbindungen.

Vom organischen Einsatzstoff zum Gas

Der Prozess läuft in einem geschlossenen Behälter ab, der meist als Fermenter bezeichnet wird. Ihm werden geeignete Einsatzstoffe zugeführt, beispielsweise Stallmist, Gülle, landwirtschaftliche Reststoffe, Nebenprodukte der Lebensmittelindustrie oder getrennt erfasste Bioabfälle. Der Inhalt wird durchmischt und auf einer für die Mikroorganismen geeigneten Temperatur gehalten.

Verschiedene Gruppen von Mikroorganismen wandeln komplexe organische Verbindungen schrittweise in einfachere Stoffe um; die letzte Gruppe bildet Methan. Eine stabile Produktion hängt daher von einer ausgewogenen Beschickung des Fermenters, der Temperatur, dem pH-Wert und der Verweilzeit ab. Ebenso wichtig ist, dass keine Stoffe eingetragen werden, die den biologischen Prozess stören können.

Wie wird Biogas genutzt?

Nach einer grundlegenden Entfernung von Feuchtigkeit und Verunreinigungen kann Biogas in einem Blockheizkraftwerk zur gleichzeitigen Erzeugung von Strom und Wärme genutzt werden. Durch eine weitergehende Aufbereitung kann Biomethan mit hohem Methangehalt entstehen, das bei Einhaltung der geltenden Anforderungen für das Gasnetz oder als Kraftstoff geeignet ist.

Neben dem Gas entsteht Gärrest. Dieses Material bleibt nach der Vergärung zurück und kann bei sachgerechter Handhabung wertvolle Nährstoffe enthalten und in der Landwirtschaft genutzt werden.

Wichtig für das VerständnisEine Biogasanlage ist mehr als ein Behälter, in dem Gas entsteht. Sie umfasst die Annahme der Einsatzstoffe, den biologischen Prozess, die Gasspeicherung, die Energietechnik, den Umgang mit Gärresten, Sicherheitsvorkehrungen und die laufende Überwachung.

Quellen und weiterführende Literatur

Dieser Beitrag dient der Information. Er ersetzt weder eine Planung oder fachliche Bewertung noch eine rechtliche, umweltbezogene oder finanzielle Beratung für ein konkretes Vorhaben.