Biogas

Wussten Sie, dass die Biogasausbeute pro Tonne Frischmaterial bei Mais- und Grassilage etwa 202 m³ bzw. 172 m³ beträgt, während Bioabfälle 100 m³ Biogas liefern, aber mit dem höchsten Methangehalt von 61%? Diese beeindruckenden Zahlen verdeutlichen das Potenzial von Biogas als nachhaltige Energiequelle. Mit einem Methangehalt von rund 60% ist Biogas eine wertvolle Ressource, die nicht nur zur Strom- und Wärmeerzeugung, sondern auch als umweltfreundlicher Kraftstoff genutzt werden kann.

Biogas entsteht durch die Vergärung von Biomasse in spezialisierten Biogasanlagen aus Abfällen und nachwachsenden Rohstoffen. Es stellt eine erneuerbare Energie dar, die zur Reduzierung von Treibhausgasemissionen beiträgt und somit einen bedeutenden Beitrag zum Klimaschutz leisten kann. In Deutschland gibt es etwa 9.600 Biogasanlagen, die über 5.600 Megawatt Strom erzeugen und damit etwa 5,4% des gesamten Stromverbrauchs decken.

Wichtige Erkenntnisse:

• Biogas hat einen Methangehalt von rund 60%, was es zu einer wertvollen Energiequelle macht.
• In Deutschland gibt es etwa 9.600 Biogasanlagen, die über 5.600 Megawatt Strom erzeugen.
• Biogas reduziert Treibhausgasemissionen und trägt damit zum Klimaschutz bei.
• Verschiedene Biomassequellen führen zu unterschiedlichen Biogasausbeuten und Methangehalten.
• Bioabfälle haben den höchsten Methangehalt von 61% unter den untersuchten Materialien.

Die Nutzung von Biogas als erneuerbare Energiequelle ist nicht nur ökologisch vorteilhaft, sondern auch eine effiziente Möglichkeit, die Energieversorgung nachhaltig zu gestalten. Lassen Sie uns nun tiefer in die Welt des Biogases eintauchen und untersuchen, was Biogas genau ist und wie es entsteht.

Was ist Biogas?

Biogas ist ein erneuerbarer Energieträger, der durch die Vergärung von organischen Materialien wie Biomasse entsteht. Es stellt eine CO2-neutrale Alternative zu fossilen Brennstoffen dar, da es beim Verbrennen nur das Kohlendioxid freisetzt, das die Pflanzen zuvor aufgenommen haben.

Definition und Entstehung

Der Prozess der Biogasentstehung, auch als Biogasdefinition bekannt, umfasst die anaerobe Zersetzung von organischen Materialien durch Mikroorganismen. Diese Mikroorganismen wandeln die Biomasse in Methan und Kohlendioxid um. Typische Ausgangsmaterialien sind Gülle, Mist, landwirtschaftliche Abfälle, Bioabfälle und Pflanzenreste.

Durch den Abbau dieser Stoffe entsteht Biogas, das als energiereiche Ressource vielseitig genutzt werden kann. Biogasanlagen sind speziell dafür ausgelegt, diese organischen Abfallströme effizient zu verwerten und in erneuerbare Energie umzuwandeln.

Bestandteile und Zusammensetzung

Die Biogaszusammensetzung variiert je nach Ausgangsmaterial und Prozessbedingungen. In der Regel besteht Biogas hauptsächlich aus Methan (CH4) und Kohlendioxid (CO2), wobei der Methangehalt zwischen 50 und 65 Prozent und der Anteil an Kohlendioxid zwischen 35 und 50 Prozent liegt. Kleine Mengen an Gasen wie Stickstoff, Sauerstoff, Wasserstoff und Schwefelwasserstoff sind ebenfalls vorhanden.

Durch die Entfernung von Kohlendioxid kann der Methananteil im Biogas erhöht werden, wodurch sogenanntes Biomethan entsteht, das als hochwertiger Ersatz für Erdgas verwendet werden kann.

Wie wird Biogas produziert?

Die Biogasproduktion erfolgt in Biogasanlagen durch die Vergärung von Biomasse wie Lebensmittelabfällen, Gülle oder Pflanzenmaterial. Dieser Prozess umfasst mehrere Stufen, an denen unterschiedliche Mikroorganismen beteiligt sind und die schließlich Methan produzieren, das als Energie genutzt wird.

Vergärung von Biomasse

Die Vergärung von Biomasse beginnt mit der Hydrolyse, bei der große organische Moleküle in kleinere umgewandelt werden. Anschließend erfolgt die Acidogenese, bei der diese Moleküle in flüchtige Fettsäuren, Alkohol und Wasserstoff aufgespaltet werden. In der Acetogenese wandeln Mikroorganismen diese Produkte in Essigsäure, Kohlendioxid und Wasserstoff um. Schließlich produzieren methanogene Bakterien das Methan.

Biogasanlagen: Technologie und Funktionsweise

Die Biogastechnologie hat sich über die Jahre erheblich weiterentwickelt. Moderne Biogasanlagen sind hochkomplex und nutzen verschiedene Technologien, um die Effizienz zu maximieren. In Deutschland hat der Biogasboom zwischen 2009 und 2011 dazu geführt, dass über 3,800 Biogasanlagen gebaut wurden. Die Anlagen unterscheiden sich in Größe und Ausführung, oft von kleinen Gülleanlagen bis 75 kW / 150 kW bis hin zu großen zentralisierten Anlagen. In Ländern wie Italien, UK, Frankreich und Schweiz existieren ebenfalls Biogasanlagen, jedoch nicht in der Anzahl wie in Deutschland.

Ein bestehendes Problem stellt die Konkurrenzsituation mit Kompostier-Betrieben dar, bis eine gesetzlich vorgeschriebene Vergärung von Bioabfällen durchgesetzt wird. Abschließend ist zu erwähnen, dass die Biogasnutzung in Ländern wie China und Indien weit verbreitet ist, mit Millionen von kleinen Haushalts-Biogasanlagen für den täglichen Energiebedarf, hauptsächlich für Kochen und Beleuchtung.

Rohstoffe für die Biogasproduktion

Für die Produktion von Biogas werden verschiedene biogene Materialien verwendet. Dazu zählen landwirtschaftliche Abfälle, Klärschlamm, Bioabfälle sowie gezielt angebaute Energiepflanzen. Zudem spielt die Biomasse eine entscheidende Rolle, um effizient und nachhaltig Biogas zu erzeugen.

Verschiedene Biomassearten

• Landwirtschaftliche Abfälle: Mais, Getreide und Grassilage sind gängige Vergärungsstoffe.
• Industrielle Reststoffe: Paletten, Papier und Textilien lassen sich zur Gewinnung von Biomasse nutzen.
• Bioabfälle & Klärschlamm: Diese Materialien enthalten energiereiche Bestandteile, die für die Vergärung geeignet sind.

Die verschiedenen Rohstoffe Biogas haben unterschiedliche Methanerträge. Während Mais hohe Erträge liefert, haben Abfälle und Klärschlamm vergleichsweise geringere Methanwerte. Im Jahr 2019 wurden rund 8,1 Milliarden Euro mit der Produktion von Strom und Wärme aus Biomasse umgesetzt, was die Bedeutung dieser Rohstoffe weiter unterstreicht.

Herkunft der Rohstoffe

Die Rohstoffe für die Biogasproduktion stammen aus unterschiedlichen Quellen. Ein bedeutender Anteil kommt aus der Landwirtschaft. In Bayern beispielsweise, mit über 2.500 Biogasanlagen, trägt die Nutzung von Energiepflanzen zur regionalen Energieversorgung bei. Es gibt auch eine steigende Anzahl von Anlagen, die Bioabfälle und Klärschlamm verwenden, um die städtische Abfallproblematik zu reduzieren und gleichzeitig Energie zu erzeugen.

Die Konkurrenz um Energiepflanzen, wie Mais und Grassilage, führt zur Steigerung der Pachtpreise für Agrarland. Neue Biogasanlagen basieren oft auf einer Kombination von landwirtschaftlichen und industriellen Reststoffen, um eine nachhaltige und effiziente Biogasproduktion zu gewährleisten.

Biogasnutzung: Anwendungen und Vorteile

Die Biogasnutzung bietet vielfältige Anwendungen und erhebliche Vorteile, besonders in den Bereichen Energiegewinnung und alternative Kraftstoffe. Nach entsprechender Aufbereitung wird Biogas als Biomethan in das Gasversorgungsnetz eingespeist. Dies trägt maßgeblich zur Diversifizierung der Energiequellen und zur Verringerung der Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen bei.

Elektrische Energieerzeugung

Die Umwandlung von Biogas in elektrische Energie ist eine der bekanntesten Anwendungen. Biogasanlagen nutzen den anaeroben Vergärungsprozess, um Biomasse abzubauen und Methan sowie Kohlendioxid zu erzeugen. Dieses Biogas treibt dann Blockheizkraftwerke (BHKW), die Elektrizität und Wärme produzieren. Über 70% Treibhausgaseinsparungen sind möglich, wenn Strom, Wärme oder Kälte aus Biomasse-Brennstoffen erzeugt werden, gemäß der Renewable Energy Directive II (RED II).

Kraftstoffe für Fahrzeuge

Ein weiterer großer Nutzen der Biogasnutzung liegt im Bereich der Mobilität. Durch die Aufbereitung zu Biomethan wird Biogas zu einem hochwertigen, erneuerbaren Kraftstoff, der in Erdgasfahrzeugen verwendet werden kann. Dies bietet eine nachhaltige Alternative zu konventionellen fossilen Kraftstoffen und hilft gleichzeitig, die Treibhausgasemissionen im Verkehrssektor zu reduzieren.

Einspeisung ins Gasversorgungsnetz

Zuletzt kann aufbereitetes Biogas als Biomethan direkt in das bestehende Gasversorgungsnetz eingespeist werden. Diese Methode der Biogasnutzung erlaubt es, erneuerbare Energie nahtlos in die bestehende Gasinfrastruktur zu integrieren. Dadurch wird nicht nur die Energiegewinnung diversifiziert, sondern auch eine kontinuierliche und wetterunabhängige Energiequelle gewährleistet. Dies bietet eine verlässliche Ergänzung zu anderen erneuerbaren Energiequellen wie Wind- und Solarenergie.

Biogas und Umwelt

Biogas spielt eine wichtige Rolle im Klimaschutz, da es zur Reduzierung von Treibhausgasemissionen beiträgt. Es gibt jedoch diverse Aspekte, die bei der Biogasproduktion und -nutzung für den Umweltschutz beachtet werden müssen. Besonders wichtig ist die nachhaltige Gestaltung des Energiepflanzenanbaus.

Klimaschutz durch Biogas

Der Einsatz von Biogas trägt erheblich zur Verbesserung der Klimabilanz bei, vor allem durch die Reduktion von Treibhausgasen wie Methan und Kohlendioxid. Methan, das etwa 50-75 Prozent des Biogases ausmacht, ist in der Atmosphäre etwa 28-mal stärker als CO2 über 100 Jahre und sogar 84-mal stärker über 20 Jahre. Durch den kontrollierten Abbau von Biomasse kann Methan sicher in Energie umgewandelt werden, anstatt in die Atmosphäre zu entweichen.

Emissionen und Umweltauswirkungen

Biogasemissionen müssen streng überwacht werden, um negative Umweltauswirkungen zu minimieren. Beim Prozess der Biogasproduktion sind unterschiedliche Rohstoffe wie nachwachsende Rohstoffe, Reststoffe, Deponiegase oder Klärschlamm beteiligt. Dabei ist es entscheidend, dass der Anbau von Energiepflanzen nachhaltig erfolgt, um Bodenzerstörung und Biodiversitätsverlust zu verhindern. Der Einsatz von Rindergülle, die nur 25 Kubikmeter Biogas pro Tonne erzeugt, unterscheidet sich erheblich von der Leistung von Mais, der über 200 Kubikmeter Biogas pro Tonne liefert.

In Deutschland gibt es beispielsweise etwa 9.500 Biogasanlagen, die jährlich rund 29 Milliarden Kilowattstunden Strom aus Biomasse produzieren. Dies entspricht etwa fünf Prozent des Bruttostromverbrauchs. Das Bundesumweltamt hat betont, dass die Biomasseanlagen stark ausgeweitet wurden, um die Flexibilität in der Stromerzeugung zu verbessern, speziell bei niedriger Sonnen- oder Windenergieproduktion.

Doch die Zukunft des Biogasmarktes ist ungewiss, insbesondere durch das Auslaufen der anfänglichen Subventionen, wie dem Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) aus dem Jahr 2000, und die regelmäßigen Engpässe bei der Biomasseverschwendung. Um die Klimabilanz zu wahren und den Umweltschutz zu fördern, müssen künftige gesetzliche Änderungen unter EEG kleinere Biogasanlagen unterstützen, die mehr Abfall und weniger Energiepflanzen verarbeiten.

Herausforderungen und Zukunftsperspektiven der Biogastechnologie

Die Biogastechnologie steht vor bedeutenden Herausforderungen und gleichzeitig spannenden Zukunftsperspektiven. Um langfristige Nachhaltigkeit Biogas zu gewährleisten, müssen sowohl technische als auch ökologische Aspekte bedacht werden.

Technische und ökologische Herausforderungen

Die Verbesserung der Effizienz von Biogasanlagen ist eine der größeren Herausforderungen Biogas. Gleichzeitig müssen die Kosten gesenkt werden, um die Technologie wirtschaftlicher zu gestalten. Ökologische Herausforderungen umfassen den Anbau von Energiepflanzen, was zu Monokulturen führen kann, und die Nutzung von Reststoffen zur Energieproduktion, um die Umweltbilanz zu optimieren.

Innovationen und Verbesserungen

Die Zukunftsperspektiven der Biogastechnologie sind eng mit Innovationen Biogasinnovationen verknüpft. Ziel ist es, neue Verfahren zu entwickeln, die eine effizientere Gasproduktion und eine verbesserte Umweltbilanz ermöglichen. Technologien wie die Flexibilisierung von Biogasanlagen bieten ein Ausgleichspotenzial von rund 16.000 MW, und die Produktion von Biomethan könnte bis 2030 auf 10,3 Milliarden Kubikmeter ausgebaut werden.

Die deutsche Biogas- und Biomethanbranche ist weltweit führend, doch es bedarf weiterer Investitionen und politischer Unterstützung, um diese Führungsrolle zu halten. Die NABIS (Nationale Biomassestrategie) diskutiert grundlegende Vorgaben für die Einsatzstoffe, um Herausforderungen Biogas anzupacken und die Nachhaltigkeit Biogas langfristig sicherzustellen.

Biogasförderung in Deutschland

In Deutschland wird die Biogasproduktion durch politische Rahmenbedingungen wie das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) unterstützt. Diese Rahmenbedingungen und spezifische Förderprogramme spielen eine entscheidende Rolle dabei, die Nutzung von Biogas zu verstärken und die Emissionen aus der Landwirtschaft zu reduzieren.

Politische Rahmenbedingungen und Förderprogramme

Aktuell garantiert der Staat 20 Cent pro erzeugter Kilowattstunde Strom aus Biogas. Allerdings endet die höhere Einspeisevergütung für viele Biogasanlagen nach 20 Jahren Betriebszeit. Dies stellt die Betreiber vor finanzielle Herausforderungen, insbesondere bei der Umstellung auf normale Spotmarkt-Preise. Die Anschlussförderung basiert auf Bewerbungen, wobei etwa 900 Megawatt an Bewerbungen für ein Ausschreibungsvolumen von 300 Megawatt vorliegen.

Eine teilweise Anschlussförderung von 18 Cent pro Kilowattstunde für weitere zehn Jahre ist möglich. Es wird empfohlen, die Wärme aus Biogas in Kraft-Wärme-Kopplung zu nutzen, um den Bedarf an Förderung zu senken und die Rentabilität zu erhöhen.

Zahlen und Statistiken zur Biogasnutzung

Deutschland verfügt über etwa 10.000 Biogasanlagen, von denen viele eine Förderung von rund 20 Jahren erhalten haben. Die VNG betreibt insgesamt 40 dieser Anlagen. Die durchschnittliche Vergütung für eingespeisten Strom aus Biogas liegt bei etwa 17,80 Cent pro Kilowattstunde, was deutlich höher ist im Vergleich zu Solarflächenfreianlagen mit circa 7 Cent pro Kilowattstunde.

Die Preise für Substrate steigen, was die Rentabilität der Biogasanlagen beeinflusst. Biomasseanlagen in Deutschland haben eine installierte Leistung von etwa 500 MW pro Jahr. Konkret wird diskutiert, die Förderung auf Strommengen statt auf installierte Leistung zu fokussieren, um eine klimafreundliche Nutzung sicherzustellen.

Die Biogasstatistiken zeigen deutlich, dass die Biogasförderung einen erheblichen Beitrag zur Energiepolitik Deutschlands leistet. Der Anschluss an den Kapazitätsmarkt für Biogasanlagen ist eine geplante Maßnahme ab 2028, um die Zukunft dieser wichtigen Energiequelle zu sichern und ihre Flexibilität sowie Umweltverträglichkeit weiter zu fördern.

Ökobilanz von Biogas

Die Ökobilanz von Biogas hängt stark von den verwendeten Ausgangsmaterialien ab. Während Energiepflanzen oft mit höherem Energiebedarf und Flächenverbrauch in der Landwirtschaft verbunden sind, bieten Reststoffe wie Bioabfall und Gülle die Möglichkeit, Biogas mit einem geringeren ökologischen Fußabdruck zu erzeugen. Dies führt zu unterschiedlichen ökologischen Bewertungen, die wir im Folgenden näher betrachten.

Energiepflanzen versus Reststoffe

Der Anbau von Energiepflanzen wie Silomais erfordert große landwirtschaftliche Flächen und intensive Pflege. Dies hat einen Einfluss auf die Ökobilanz Biogas aufgrund des Einsatzes von Dünger und Pestiziden sowie der CO2-Emissionen durch Landnutzungsänderungen. Im Gegensatz dazu bieten Reststoffe wie Bioabfall und Gülle eine nachhaltige Alternative. Sie nutzen Abfallprodukte und reduzieren die Emissionen erheblich, was eine positive Ökobilanz Biogas schafft.

Biogaserträge und Methangehalt

Ein wichtiger Faktor für die Effizienz von Biogasanlagen ist der Methangehalt. Hohe Methananteile führen zu höheren Biogaserträgen und verbessern die Energieausbeute pro Substrat. Biogas aus Energiepflanzen weist normalerweise einen höheren Biogaserträge und Methangehalt auf als Biogas aus Reststoffen. Allerdings bietet die Nutzung von Abfallstoffen wie Klärschlamm und Bioabfall auch Vorteile. Die Emissionen von Biogas aus Biomasse betragen 0 Gramm CO2 pro Kilowattstunde, da die Biomasse vor der Vergärung so viel CO2 bindet, wie bei der späteren Verbrennung wieder freigesetzt wird. Klärgas reduziert sogar mehr als 300 Gramm CO2-Äquivalent pro erzeugter Kilowattstunde, mit Emissionen von etwa 21,63 Gramm CO2 pro Kilowattstunde. Dadurch ergibt sich ein positiver Beitrag zur Gesamtreduktion von CO2-Emissionen.

Nachhaltigkeit und Biogas: Wie gelingt die Balance?

Eine nachhaltige Biogasproduktion erfordert die Integration in ökologische Landwirtschaftspraktiken und die Nutzung synergistischer Effekte mit anderen erneuerbaren Energiequellen. In Deutschland setzen zahlreiche Landwirtschaftsbetriebe auf das Konzept der Verbindung von Biogasproduktion mit nachhaltigen Anbaumethoden.

Ökologische Landwirtschaft und Biogasproduktion

Ökologische Landwirtschaft und Biogasproduktion sind eng miteinander verknüpft. Viele Ökobetriebe verwenden Reststoffe wie Gülle für die Biogasproduktion. Dies reduziert die Abfallmengen und bietet eine wertvolle Quelle für erneuerbare Energiequellen. Zusätzlich unterstützen diese Betriebe den Anbau von Zwischenfrüchten und Mischkulturen, was die Bodenqualität verbessert und die Biodiversität erhöht.

Ca. ein Viertel der mehr als 150 Betriebe, die von Uwe Schmidt und seinem Team beraten werden, betreiben neben der Milchproduktion auch eine Biogasanlage. Diese duale Nutzung fördert die nachhaltige Landwirtschaft und die effiziente Nutzung vorhandener Ressourcen.

Synergien mit anderen erneuerbaren Energien

Die Integration von Biogasproduktion mit anderen erneuerbaren Energiequellen bietet zahlreiche Vorteile. Beispielsweise kann Biogas zu Biomethan aufbereitet werden, das als nachhaltige Alternative im PKW- und Schwerlastverkehr dient. Dies unterstützt somit den Umstieg auf grüne Gase, die derzeit weniger als ein Prozent des Gesamtgasverbrauchs ausmachen.

Unternehmen wie die BMP Greengas GmbH unterstützen seit 2007 andere Firmen bei der Umstellung auf eine nachhaltige Energieversorgung. Zudem hat die Europäische Union den Carbon Border Adjustment Mechanism (CBAM) eingeführt, um Treibhausgasemissionen zu reduzieren. Diese Maßnahmen zeigen, wie Biogasproduktion effektiv zur Nachhaltigkeit beitragen kann.

Wirtschaftliche Aspekte der Biogasproduktion

Die Wirtschaftlichkeit Biogas spielt eine zentrale Rolle bei der Entscheidung für oder gegen Investitionen in Biogas. Substratkosten stellen dabei den größten Kostenfaktor während des Betriebs einer Biogasanlage dar. Daher beeinflusst die Nutzung kostenfreier oder günstiger Substrate wie Gülle, Mist oder Koppelprodukte maßgeblich die Rentabilität der Biogasproduktion.

Ein wesentliches Ertragskriterium für landwirtschaftliche Biogasanlagen ist die Vergütung nach dem Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) für den produzierten Strom. Hierbei hilft der Wirtschaftlichkeitsrechner Biogas des KTBL, der kostenfrei für die Planung von Anlagenprojekten zur Verfügung steht. Dieser Rechner unterstützt bei professionellen Wirtschaftlichkeitsberechnungen und der Kostenkontrolle, die zur Verbesserung der Rentabilität beitragen können.

Betriebsvergleiche decken Optimierungspotenziale in der Biogasproduktion auf. Durch Kooperationsmodelle, Anlagen-Repowering und die optimale Vermarktung der Produkte lassen sich oft zusätzliche Gewinne erzielen. Regionale Agrarstrukturen und die Verfügbarkeit von kostengünstigen Substraten beeinflussen verschiedene Anlagenkonzepte erheblich.

1. Sorgfältige Planung ist unerlässlich für den wirtschaftlichen Erfolg von Biogasanlagen, insbesondere angesichts hoher Bau- und Substratkosten.
2. Der Einsatz von kostenfreien oder günstigen Substraten wie Gülle, Mist oder Koppelprodukten ist von besonderer Bedeutung für die Rentabilität.
3. Investitionen in Biogasanlagen können durch staatliche Förderungen und die steigende Nachfrage nach erneuerbaren Energiequellen rentabel gemacht werden.

In Deutschland sind derzeit mehr als 9.000 Biogasanlagen in Betrieb. Diese Anlagen produzierten im Jahr 2017 etwa 32 Terawattstunden (TWh) Strom, was rund 5,4% des gesamten Stromverbrauchs des Landes ausmacht. Etwa 20% der Energie wird aus Bioabfällen, Reststoffen und Gülle gewonnen, während der Großteil, etwa 80%, aus speziell angebauten Energiepflanzen wie Mais, Getreide oder Gras stammt.

Der Markt für Biogasanlagen zeigt, dass die Wirtschaftlichkeit Biogas stark von der Verfügbarkeit und optimalen Nutzung der Substrate, sowie durch gezielte Investitionen in Biogas, beeinflusst wird. Mit steigender Nachfrage nach nachhaltiger Energie und politischen Förderprogrammen bleibt das Marktpotenzial Biogas auch in Zukunft vielversprechend.

Internationale Perspektiven und Technologieexport

Deutschland ist führend im Technologieexport für Biogasanlagen und spielt eine zentrale Rolle auf den internationalen Energiemärkten. Diese Position wird durch die hohe Qualität und Effizienz der deutschen Technologien unterstützt. Die internationale Zusammenarbeit und der Export von Fachwissen sind entscheidend, um weltweit nachhaltige Energiesysteme zu etablieren und die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen zu reduzieren.

In Österreich werden derzeit 586 Biogasanlagen betrieben, die jährlich zwischen 265 und 414 Millionen Kubikmeter Biogas produzieren. Deponien tragen 21% zur Biogasproduktion bei, während Kläranlagen mit 26% und landwirtschaftliche Anlagen inklusive Co-Vergärung mit 45% den größten Anteil leisten.

Um die Nutzung von Biogas global zu fördern, sind über 6 Arbeitstreffen der Netzwerkteilnehmer im Zeitraum von 2013 bis 2015 organisiert worden, mit Themen wie Biomethan als Kraftstoff und Prozessoptimierung. Schweden gilt als Vorreiter bei der Förderung von Biogas als Kraftstoff, während Australien interessante Ansätze zur Nutzung von Nährstoffen im Gärrest verfolgt.

Ein wichtiger Aspekt auf den internationalen Energiemärkten ist die Erfassung der Emissionen von Biogasanlagen, die kontinuierlich weiterverfolgt wird. Deutschland ist auch führend in der Forschung zur biotechnologischen Energieumwandlung, wobei die Kommerzialisierung neuer Technologien der zweiten Generation in anderen Ländern stärker vorangetrieben wird.

Zukunftstrends in der Biogasgewinnung

Die Zukunft Biogas ist geprägt von innovativen Entwicklungen, die darauf abzielen, die Effizienz und Umweltverträglichkeit weiter zu steigern. Aktuell gibt es in Deutschland ungefähr 9.900 Biogasanlagen, vorwiegend in Bayern und Niedersachsen. Diese Anlagen verfügen über eine installierte elektrische Leistung von 5.905 MW, womit sie rund 9,6 Millionen Haushalte mit Strom versorgen können. Dies entspricht 6% des gesamten deutschen Stromverbrauchs. Solche beeindruckenden Zahlen zeichnen ein vielversprechendes Bild für die Zukunft Biogas.

Eine Schlüsselinnovation umfasst Technologien zur Aufbereitung des Rohbiogases. Der Methangehalt im Rohbiogas liegt in der Regel zwischen 45 Vol.-% und 70 Vol.-%. Modernste Gas-Waschverfahren wie das PSA-Verfahren (Pressure Swing Adsorption) können Methangehalte von bis zu 98 Vol.-% erreichen. Durch die verbesserte Reinigung und Entschwefelung des Biogases wird nicht nur die Effizienz erhöht, sondern auch die Umweltbelastung reduziert, was nachhaltige Energielösungen fördert.

Ein weiterer wichtiger Trend ist die Nutzung mehrstufiger Erzeugungsanlagen, die eine bessere Rohstoffausnutzung und höhere Methanausbeute ermöglichen. Dies ist besonders relevant, da Methan ein 25-mal wirksameres Treibhausgas als Kohlenstoffdioxid ist und richtige Gärprozesse die Umwelt entlasten können. Durch die Verarbeitung von Biomasse in Fermentern wird ein Gasgemisch erzeugt, bei dem Methan (CH4) ein wesentlicher Bestandteil ist. Die Rückstände aus der Biogasgewinnung sind zudem wertvolle Dünger und bieten wichtige Spurenelemente für die Landwirtschaft, was die ökologischen Vorteile weiter unterstreicht.

Insgesamt versprechen zukünftige Innovationen Biogas eine entscheidende Rolle in der globalen Energielandschaft. Mit fortschrittlichen Technologien und nachhaltigen Energielösungen könnte Biogas sich als integraler Bestandteil der erneuerbaren Energien etablieren und zur Reduktion der Treibhausgasemissionen beitragen. Somit bleibt die Biogasbranche eine dynamische und zukunftsweisende Option zur Deckung des Energiebedarfs.