Nachhaltige Energiequellen sind gefragt: Einerseits sie sind umweltfreundlich, andererseits eine gute Option, um autonom Energie zu erzeugen. Anders als fossile Energien sind sie in ihrer Menge nicht begrenzt und können bestehende Abhängigkeiten von diesen Energieträgern mittel- und langfristig verringern.
Auch die Biogasanlage bietet Anwendern als nachhaltige Energiequelle die Option, unabhängig Energie zu generieren und Abfallstoffe nutzbringend weiterzuverarbeiten. Der Naturkreislauf wird geschlossen und die Wertschöpfungskette erweitert. Aber wobei handelt es sich bei dem Produkt Biogas und wie wird es gezielt gewonnen? Wir werfen einen Blick auf die Grundlagen.
Was ist eine Biogasanlage?
Biogas entsteht im Gärprozess der jeweiligen Biomasse. Diese wird unter dem Einfluss von Wärme durch Bakterien zersetzt, welche folglich Gas freisetzen. In einer Biogasanlage werden diese Gase gesammelt, gespeichert und anschließend verbrannt werden. Dabei entstehen Strom und Wärme.
Es handelt sich bei Biogas also um eine erneuerbare Energiequelle wie Solarenergie oder Windenergie. Im Gegensatz zu fossilen Energiequellen wie Erdöl oder Erdgas stehen erneuerbare Energieträger nicht nur endlos zur Verfügung, sondern schützen auch die Umwelt.
Wie funktioniert eine Biogasanlage?
Die Biogasgewinnung erfolgt in mehreren Abschnitten und kann bei genauer Betrachtung in folgende Schritte eingeteilt werden:
1. Die Substratbereitstellung
Bei der Biomasse, welche in einer Biogasanlage verarbeitet wird, kann es sich um unterschiedlichste Substrate handeln. Zu den bekanntesten gehören nachwachsende Rohstoffe wie Energiepflanzen und Reststoffe aus der Landwirtschaft. Aber auch pflanzliche und tierische Abfälle aus der Lebensmittelherstellung oder von Supermärkten, Gastronomie oder brauner Tonne können der Anlage zugefüttert werden. Gelagert wird die Biomasse je nach Ausgangsform auf einer Platte, in großen Bunkern oder in Gruben.
2. Die Substrataufbereitung
Um den Prozess der Substrataufbereitung zu bewältigen, werden Pumpen und Feststoffdosierstationen benötigt, welche die Biomasse dem Fermenter zuführen. Dort findet anschließend der Vergärungsprozess statt. Je nach Einzelfall können auch Anmischbehandlungen, welche die Biomasse für eine bestmöglich Vergärung vorbereiten, Teil des Prozesses der Substrataufbereitung sein.
3. Die Vergärung
Bei der Vergärung handelt es sich um das Herzstück der Biogasgewinnung. Diese findet in einem Fermenter statt. Unter Ausschluss von Licht und Sauerstoff beginnt die Biomasse dort einen vierstufigen Vergärungsprozess, bei welchem spezielle Bakterien mit der Zersetzung des Substrats beginnen.
- Erste Stufe: Hydrolyse (Aufschluss der Ausgangsstoffe)
- Zweite Stufe: Acidogenese (Versäuerung)
- Dritte Stufe: Acetogenese (Essigsäurebildung)
- Vierte Stufe: Methanogenese (Methanbildung)
Am Ende des Vorgangs bleiben Biogas und Gärreste übrig. Das Biogas besteht dabei hauptsächlich aus Methan und Kohlendioxid. Nachdem das Gas gewonnen wurde, bedarf es einer Gasreinigung und Gastrocknung, bevor es weiterverwertet werden kann.
4. Gasverwertung
Das entstandene Gas kann in unterschiedlichen Arten gespeichert werten. Mögliche Optionen sind externe Gasspeicher, aber auch integrierte Gashauben mit Foliendach. Aus diesen Speicherungsstätten wird das Gas anschließend entnommen, sofern eine Verstromung gewünscht ist. Diese kann mittels unterschiedlicher Techniken geschehen, beispielsweise per Verbrennung im Gas-Otto-Motor, durch Brennstoffzellen oder auch Mikrogasturbinen. Endprodukte sind Abwärme oder elektrischer Strom.
Und was bleibt übrig?
Bei der Biogasgewinnung bleiben Reststoffe übrig, welche als Gärreste bezeichnet werden. Diese flüssigen oder festen Rückstände sind nicht Müll, sondern können wertstiftend weiterverarbeitet und eingesetzt werden. Sie sind sehr nährstoffreich, weswegen Gärreste als Dünger bei Landwirten sehr beliebt sind. Sie sind weniger geruchsintensiv und die Samen von Beikräutern werden bei der Vergärung abgetötet. Anstelle von Gülle werden Sie auf Feldern ausgebracht und stärken dort Boden und Pflanzen.
Welche Variationen gibt es in Biogasanlagen?
Neben der alternativen Nutzung zur Strom- oder Gasproduktion kann auch der Vergärungsprozess unterschiedlich aussehen. Beispielsweise gibt es die Nassfermentation und die Trockenfermentation. Und auch mit Blick auf Betriebstemperaturen lassen sich Unterschiede feststellen. Je nach Art der Inputstoffe kann die Fermentation unterschiedlich erfolgen, um optimale Ergebnisse zu erzielen. Zum Beispiel kann die Vergärung entweder kontinuierlich oder in Schüben stattfinden (Batchvergärung). Technologisch gesehen kann der Fermenter sehr individuell aussehen, es existieren nämlich liegende und stehende Fermenter, aber auch Garagen-Fermenter.
Nachhaltigkeit und Zukunftssicher
Biogasanlagen dienen der Gewinnung von Biogas. Dabei handelt es sich um eine nachhaltige Energiequelle, denn aus der Verbrennung von Biogas entstehen Strom und Wärme. Aber auch Gärreste können wertschöpfend weiterverwendet werden.
Benötigen Sie weiterführende Informationen zum Thema Biogasanlage oder haben Sie Interesse an unserer Vogelsang Biogas App? Dann setzen Sie sich in Verbindung mit unseren Biogasexperten – wir freuen uns über Ihre Anfrage und stehen Ihnen gerne mit unserer gebündelten Expertise zur Seite.
Weiterführende Links
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