Grundlagen und FAQs 
Grundlagen
In einer Biogasanlage werden organische Stoffe unter Ausschluß von Sauerstoff vergoren. Bakterien setzen bei ihrem Stoffwechsel Gas frei - das sogenannte Biogas, welches als Hauptbestandteil Methan enthält. Aufgrund seiner Zusammensetzung in seinen Eigenschaften kann Biogas zum Antrieb von Blockheizkraftwerken, zur Erzeugung von elektrischem Strom und Wärme genutzt, oder nach einer Reinigung zu „Bio-Erdgas“ aufbereitet werden.
Der Vergärungsprozess wird Fermentation genannt. Eine Biogasanlage besteht aus einem oder mehreren Fermentern, evtl. einem Gasspeicher, einem Blockheizkraftwerk (BHKW) zur Umwandlung des Biogases in Strom und Wärme und der notwendigen technischen Ausrüstung mit Rühr- und Pumpentechnik, Rohrleitungstechnik sowie Elektro- und Leittechnik.
In den Verfahren wird zwischen Nassfermentation und Trockenfermentation unterschieden. Bisher gängig ist die technisch vergleichsweise wenig anspruchsvolle Nassfermentation, in der per Definition pumpbare, also weitgehend flüssige Substrate, wie z.B. Gülle verarbeitet werden. Trockenfermentation werden Verfahren genannt, in denen ausschließlich „trockene“ Substrate wie z.B. Maissilage zum Einsatz kommen.
Die Trockenfermentation erfordert aufgrund der trockeneren Substrate (Feuchtigkeitsgehalt weniger als 75%) und der daraus resultierenden sehr hohen Viskositäten der Fermentationsmedien spezielle Techniken wie z.B. eine besonders robuste Rührwerks- und Pumpentechnik. Agraferm hat sich im landwirtschaftlichen
Bereich auf die anspruchsvollere Trockenfermentationstechnik konzentriert.
Was ist Biogas?
Biogas besteht aus Methan (CH4), Kohlendioxid (CO2) sowie Sauerstoff, Stickstoff und Spurengasen (u.a. Schwefelwasserstoff). Es kann u.a. direkt für Heizzwecke oder mittels eines Blockheizkraftwerks (BHKW) zur gekoppelten Produktion von Strom und Wärme genutzt werden.
Die Erzeugung des Gases erfolgt in Biogasanlagen durch Vergärung organischer Stoffe. Landwirtschaftliche Biogasanlagen setzen als Basismaterial i.d.R. Gülle oder auch Festmist ein. Zur Erhöhung des Gasertrags kommen häufig Co-Fermentate zum Einsatz (z.B. nachwachsende Rohstoffe oder Abfälle aus der Lebensmittelindustrie). Das vergorene organische Material kann als hochwertiger Dünger landbaulich verwertet werden.
Wie funktioniert eine Biogasanlage?
Es werden verschiedene Rohstoffe, z.B. Bioabfall, Gülle, Klärschlamm, Fette oder Pflanzen in einen luftdicht verschlossenen Fermenter eingebracht. Dort entsteht durch anaerobe Gär- oder Fäulnisprozesse das Biogas, das je nach Ausgangsstoff aus 40-75 % Methan, 25-55 % Kohlendioxid, bis zu 10 % Wasserdampf sowie darüber hinaus aus geringen Anteilen Stickstoff, Sauerstoff, Wasserstoff, Ammoniak und Schwefelwasserstoff besteht.
Derzeit wird Biogas vor allem zur dezentralen gekoppelten Strom- und Wärmeerzeugung in Blockheizkraftwerken genutzt (Kraft-Wärme-Kopplung). Dazu wird das Gasgemisch getrocknet(der Wasseranteil im Biogas wird reduziert), entschwefelt und dann einem Verbrennungsmotor zugeführt, der einen Generator antreibt. Der so produzierte Strom wird ins Netz eingespeist. Die im Abgas und Motorkühlwasser enthaltene Wärme wird in Wärmeübertragern zurückgewonnen. Ein Teil der Wärme wird benötigt, die Fermenter zu beheizen. Die in Frage kommenden Bakterienstämme, die die Biomasse abbauen, arbeiten am besten in einem Temperaturbereich von entweder 37 (mesophil) oder 55 °C (thermophil). Überschüssige Wärme des Motors kann zur Beheizung von Gebäuden oder zum Trocknen der Ernte (Getreide) verwendet werden.
In mehreren Projekten wird das Biogas inzwischen aufbereitet und ins Erdgasnetz eingespeist. Damit werden Biogasanlagen auch an Standorten ohne Wärmeabnehmer sinnvoll. Aufbereitetes Biogas kann ebenso als Treibstoff für gasbetriebene Fahrzeuge eingesetzt werden. Die vergorenen Rohstoffe werden als landwirtschaftliche Düngemittel verwendet. Sie sind chemisch weit weniger aggressiv als Rohgülle, die Stickstoffverfügbarkeit ist besser und der Geruch weniger intensiv.
NaWaRos
Nachwachsende Rohstoffe gehören zu den Erneuerbaren Ressourcen. Es sind land- und forstwirtschaftlich erzeugte Produkte, die einer Verwendung im Nichtnahrungsbereich zugeführt werden. Die häufigsten Anwendungen sind der Einsatz als Kraftstoff und die Wärmegewinnung, um die in Ihnen enthaltene Erneuerbare Energie zu nutzen.
Nachwachsende Rohstoffe von Stillgelegten Flächen können gemäß den Vorgaben der Verordnung EG Nr. 2461/99 in hofeigenen und nicht hofeigenen Biogasanlagen vergoren werden. Diese Möglichkeit gilt sowohl für die obligatorische als auch die freiwillige Stilllegung. Trotz des damit verbundenen relativ komplizierten Verfahrens, steigt die Zahl der Biogasanlagenbetreiber, die diese Möglichkeit nutzen von Jahr zu Jahr.
Bioenergie aus organischen (kommunalen) Abfällen
Bei der Bioenergiegewinnung aus kommunalen Abfällen ist der stets darin enthaltene Anteil nicht zur Bioenergieerzeugung geeigneter Komponenten zu beachten. Die Verarbeitung kommunaler Abfälle setzt stets die Vorschaltung einer hochwertigen Aufbereitungstechnik zur Konditionierung der Abfälle voraus, deren Ziel die Abtrennung nicht vergärbarer Bestandteile aus dem Abfallgemisch ist.
Das einzige am Markt verfügbare Aufbereitungsverfahren, welches diese Ansprüche erfüllt, ist das BTAVerfahren. Abfallverwertungsanlagen mit BTA-Technologie verarbeiten organische Abfälle und Abfallgemische aus Haushalten (Bioabfälle, Hausabfall, Restmüll), Gewerbe und Industrie zu Biogas und Kompost. Die BTATechnologie ist als standardisierte Aufbereitungstechnik universell einsetzbar und kann problemlos u.a. mit der Agraferm-Fermentationstechnologie kombiniert werden.
Bioenergie aus industriellen Reststoffen
Bioenergie aus industriellen Reststoffen ist ein völlig neues Geschäftsfeld für die Biogasbranche. Dieses Geschäftsfeld eröffnet sich durch die stark zunehmende Bedeutung biogener Kraftstoffe im internationalen Kraftstoffmarkt. Bei der Herstellung von Biodiesel fallen z.B. verunreinigtes Glycerin und Presskuchen aus den verwendeten Ölfrüchten an, bei der Bioethanolherstellung fallen sehr große Mengen an Schlempe /Vinasse an.
Presskuchen und Schlempe können nicht mehr wie bisher im Futtermittelmarkt untergebracht werden, da dieser bereits erheblich übersättigt ist und die großen Mengen, die der Biokraftstoffmarkt erzeugt, nicht mehr aufnehmen kann. Diese Reststoffe sind bioverfahrenstechnisch sehr anspruchsvolle aber interessante Substrate für Biogasanlagen. Die Kombination der Biokraftstoffanlagen mit geeigneten Biogasanlagen zur Reststoffverwertung kann die Biokraftstoffanlagen energieautark machen und die Ökobilanz dieser Anlagen erheblich verbessern.
Sicherheit
Anlagensicherheit ist ein wesentlicher Aspekt bei Genehmigung und späterem Betrieb landwirtschaftlicher Biogasanlagen. Durch unsachgemäße Bauausführung oder nicht sachgerechtem Betrieb können Gefahrenquellen für Mensch und Umwelt entstehen. Diese resultieren einerseits aus den Eigenschaften von Biogas wie z.B. die möglichen Bildung explosionsfähiger Gas-Luft-Gemische oder Vergiftungs- bzw. Erstickungsrisiken, zum anderen betriebsbedingt durch mechanischen Gefahren. Um Unfälle und negative Umwelteinwirkungen zu vermeiden, müssen alle Bauteile einer Biogasanlagen (Fermenter, Speicher und energetische Verwertung) bestimmte sicherheitstechnische Anforderungen erfüllen. Zum Seitenanfang |
