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Wie funktioniert eine Biogasanlage?

Die Agentur für Erneuerbare Energien hat eine gute Erklärung zur Funktion von Biogasanlagen ausgearbeitet:

In der Vorgrube werden Gülle und andere Substrate zwischengelagert und eventuell zerkleinert, verdünnt oder gemischt. Substrate sind die feste oder flüssige Biomasse, die im Fermenter zur Biogaserzeugung eingesetzt werden.

In Biogasanlagen kommen Energiepflanzen (z.B. Mais und andere Getreide, Schilfgras), Reststoffe wie Ernterückständen (z.B. Rübenblätter), tierische Exkremente (z.B. Gülle, Mist), Nebenprodukte der Lebensmittelproduktion (z.B. Fette, Speisereste, Kartoffelschalen) oder organische Abfälle (z.B. Klärschlamm) zum Einsatz.

Der Fermenter (auch: Gärbehälter, Faulbehälter oder Bioreaktor) ist das Kernstück der Biogasanlage. Der Fermenter ist ein Behälter, in dem Biomasse unter Ausschluss von Licht und Sauerstoff von Mikroorganismen abgebaut wird. Aus den Abbauprodukten dieses Gärprozesses bilden methanogene Bakterien dann Methan und Kohlendioxid. Der Fermenter ist beheizt und verfügt über eine Durchmischungseinrichtung und eine Möglichkeit zur Entnahme des Biogases.

Das entstehende Biogas wird in der Haube direkt über dem Substrat gespeichert. Es kann direkt in ein Blockheizkraftwerk geleitet werden, wo es in einem Gasmotor zur Strom- und Wärmeerzeugung verbrannt wird. Alternativ kann das Biogas in einer Gasaufbereitungsanlage gereinigt werden. Bei dieser Biogasaufbereitung wird der Methangehalt des Biogases gesteigert, um dessen Zusammensetzung der Zusammensetzung konventionellen Erdgases anzugleichen. Dazu muss das Biogas veredelt werden, d.h. Schwefelwasserstoff, Kohlendioxid und andere Schadgase müssen werden entfernt. Aufbereitetes Biogas wird auch als „Bioerdgas“ oder Bio-Methan bezeichnet. Es kann direkt in bestehende Erdgasnetze eingespeist werden oder als Kraftstoff in Erdgasautos genutzt werden.

Ist das Substrat im Fermenter vergoren, kommt es zunächst ins Gärrestelager, um dann als Dünger genutzt zu werden. Eine zweite Stufe der Vergärung in einem weiteren Fermenter kann nachgeschaltet werden, um aus den Gärresten noch mehr Biogas zu gewinnen.

Eine übersichtliche Illustration zu den Prozessen in und um die Biogasanlage (PDF)

Quelle: Agentur für Erneuerbare Energien, Januar 2011