Biogasanlagen sind Anlagen zur Energiegewinnung aus erneuerbaren, meist pflanzlichen Rohstoffen. Aus vergärender Biomasse wird brennbares Gas hergestellt. Biogas ist eine Mischung aus Methan, CO2, Sauerstoff und Stickstoff. Ein hoher Methananteil ist erwünscht. Biogas lässt sich zu Biomethan weiter reinigen.
Als Ausgangsstoffe kommen zahlreiche organische Stoffe in Frage: Von landwirtschaftlichen Nebenerzeugnissen bis zu organischen Abfällen. In der Praxis spielt der Anbau von Energiepflanzen als Rohstoff für die Biogasproduktion eine wichtige Rolle.
Mit einer rentablen Einspeisevergütung wird der Ausbau in den letzten Jahren staatlich intensiv gefördert. Der nationale Biomasseaktionsplan gibt bis 2020 aber noch deutlich ehrgeizigere Ziele vor.
Wie funktioniert eine Biogasanlage?
Der wichtigste Teil des Aufbaus einer Biogasanlage ist der Fermenter. Es handelt sich um runde, geschlossene Behälter, die mit einer Heizung und einem Rührwerk ausgestattet sind. Im Fermenter wandeln Bakterien unter Ausschluss von Sauerstoff das Material durch Vergärung um und erzeugen dabei das erwünschte Gasgemisch.
Wie lassen sich die Produkte von Biogasanlagen nutzen?
Nach der Biogasproduktion sammeln sich die Umwandlungsprodukte im Gasspeicher. Der ist häufig in die flexible Abdeckung des Fermenters integriert. Das Gas lässt sich einfach absaugen. Es wird in der Regel für die dezentrale Stromproduktion genutzt. Dafür sind Biogasanlagen häufig mit BHKWs kombiniert.
Vollständig umgesetzte Gärreste werden aus dem Fermenter entfernt. Sie lassen sich zumeist in der Landwirtschaft weiter nutzen. Auch die kostenlose Abwärme der Stromproduktion ist ein wertvolles Produkt einer Biogasanlage. Die Energie soll möglichst effizient genutzt werden. Ein Teil davon ist nötig, um die Gärtemperatur der Biogasanlage zu halten. Der verbleibende Rest steht für die dezentrale Wärmeversorgung zur Verfügung. Die möglichst komplette Verwertung der anfallenden Energie das ganze Jahr über ist ein wichtiger Faktor für die Gesamteffizienz.
Anbau und Import von Energiepflanzen für Biogasanlagen
In Deutschland wurden im Jahr 2017 über 32 Terawattstunden elektrischer Energie aus Biogasanlagen gewonnen. Entsprechend groß ist der Bedarf an Biomasse für eine steigende Zahl von Anlagen. Soll Biogas perspektivisch sogar ein Ersatz für fossiles Erdgas werden, dann stellt sich die Frage, wie ausreichend Biomasse dafür bereitgestellt werden kann.
Einen großen Teil der Versorgung deckt heute der Anbau von energiereichem Raps. Daneben spielt Mais für Biomasseanlagen eine wichtige Rolle. Rund ein Fünftel der gesamten landwirtschaftlichen Nutzfläche wird in Deutschland schon jetzt für Energiepflanzen genutzt. Diese Flächennutzung steht in verschiedenen Teilen der Welt bereits jetzt in Konkurrenz mit dem Nahrungsmittelanbau.
Nachhaltig konzipierte Regeln für die Gewinnung von Biomasse für Biogasanlagen werden daher nicht nur von verschiedenen Umweltschutzorganisationen gefordert. Sie sind besonders wichtig, um zu verhindern, dass der Import von Energiepflanzen in Zukunft zu steigenden Nahrungsmittelpreisen führt.