Was ist Biogas

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Biogas – Strom und Wärme aus organischen Bestandteilen

Die Biomasse ist derzeit der wichtigste regenerative Energieträger in Deutschland. Rund 8,8 Prozent der öffentlichen Stromversorgung stammten laut Fraunhofer ISE im Jahr 2021 aus dieser Energiequelle. Die Popularität des Energieträgers kommt nicht von ungefähr. Biomasse ist im Gegensatz zu Sonnen- und Windkraft kontinuierlich und in gut berechenbaren Größen vorhanden und eignet sich damit gut für die Deckung der Grundlast. Darüber hinaus ist die Energiegewinnung weitgehend CO2-neutral. Erfahren Sie hier zusammengefasst alles Wissenswerte über Biogas.

Biogas © Jürgen Fälchle, stock.adobe.com
Biogas © Jürgen Fälchle, stock.adobe.com

Woraus besteht Biogas?

Biogas ist nicht mit dem bekannten Bio-Siegel aus dem Lebensmittelhandel zu verwechseln. Die Silbe „bio“ bezieht sich auf die Herstellungsweise, da das Gas durch die Verarbeitung von biogenen Stoffen, also Biomasse wie beispielsweise Pflanzenresten oder anderen biogenen Abfällen gewonnen wird..

Biogas wird aber nicht nur aus biogenen Abfällen, sondern auch aus sogenannten Energiepflanzen hergestellt. Dazu zählen beispielsweise Mais oder Zuckerrüben, die besonders stärkehaltig sind und sich deshalb gut eignen. Sie werden zunehmend speziell für diesen Zweck angebaut und treten damit in Konkurrenz zum Anbau von Lebensmitteln. Biogas lässt sich aus vielen weiteren Quellen gewinnen, unter anderem aus Klärschlamm oder organischen Inhaltsstoffen im Müll.

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Wie wird Biogas gewonnen?

Die Gewinnung von Biogas ist ein mehrstufiger und komplexer Prozess. Nach der Aufbereitung der Stoffe in der sogenannten Vorgrube werden die organischen Stoffe unter Ausschluss von Sauerstoff und mithilfe von Bakterien im Fermenter vergärt. In weiteren Zwischenstufen wird die Masse dann zerlegt und unter anderem in Wasser, Kohlenstoffdioxid und das gewünschte Methan umgewandelt. Der durchschnittliche Anteil an Methan liegt bei rund 60 %. Dieses wird dann anschließend verstromt oder als Erdgas-Ersatz ins Gasnetz oder an Kraftwerksbetreiber weitergeleitet. Nicht jede Biomasse eignet sich für die Verarbeitung in einer Biogas-Anlage.

So kann Holz beispielsweise aufgrund seiner Zusammensetzung nur schwer unter den beschriebenen Bedingungen umgewandelt werden. Auch Verunreinigungen von ansonsten geeigneten Stoffen können Probleme bereiten: Die Bakterien, die für die Faulungsprozesse verantwortlich sind, sind wählerisch in der Auswahl ihrer Speisen. Starke Verunreinigungen der Ausgangsmasse können daher im weiteren Prozess zu Störungen führen.

Die Entstehung von Biogas
Die Entstehung von Biogas

Nicht zu verhindern ist die Bildung beziehungsweise Abspaltung weiterer Bestandteile wie Ammoniak oder Schwefelwasserstoff, die im Produktionsprozess jedoch nicht erwünscht sind. Sie werden vor der Verbrennung des gewonnen Biogases von dem Produkt getrennt.

Schema einer landwirtschaftlichen Biogasanlage
Schema einer landwirtschaftlichen Biogasanlage © Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V. (FNR)

Biogasherstellung: Methangehalt ist entscheidend

Bei der Herstellung von Biogas kommt es vor allem auf den Methangehalt an, der, abhängig von den Ausgangsstoffen schwanken kann. Methan ist ein brennbares und geruchloses Gas, das auch Hauptbestandteil des konventionellen Erdgases ist. Energie wird durch die Verbrennung des Methans gewonnen. Daher eignet sich ein Biogas umso besser für eine effiziente Wärme- und Stromgewinnung, je höher der Anteil des Methans ist.

Biogas: Je mehr Methan desto besser
Biogas: Je mehr Methan desto besser

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Staatliche Förderung für Biogas-Anlagen

Betreiber von Biogas-Anlagen haben lange Zeit von umfangreichen staatlichen Förderungen profitiert. Die Vergütungen und Prämien wurden – ähnlich wie bei der Photovoltaik – kontinuierlich angepasst, um eventuellen Fehlentwicklungen gegenzusteuern. Dies geschah auf Basis der Novelle des Erneuerbare-Energien-Gesetzes, die zum 1. Januar 2012 in Kraft trat. Damals wurde die Grundvergütung abhängig von der installierten Gesamtleistung durchgehend angehoben, lediglich für besonders große Anlagen mit einer Leistung von mehr als fünf Megawatt wurde sie geringfügig gesenkt.

2012 wurden erstmals unter bestimmten Umständen auch Kleinanlagen mit einer Leistung bis 75 Kilowatt mit einer Grundvergütung gefördert, die erheblich höher ist als bei größeren Anlagentypen. Mit diesen Schritten sollte unter anderem der Wegfall zweier anderer Boni, dem Gülle- sowie dem NawaRo-Bonus (NawaRo: Nachwachsende Rohstoffe) kompensiert werden.

Die Änderungen im Erneuerbare-Energien-Gesetz 2021 betreffen auch die Vergütungen für Biogas. Anlagen mit einer Leistung von bis zu 100 kWeL erhalten eine Festvergütung von 12,6 Cent pro kWhel, allerdings nur für 45 % der Leistung, der Rest wird mit dem Börsenpreis vergütet. Sie können aber auch die gesamte Stromproduktion direkt vermarkten. Große Anlagen, die zwischen 100 kWel und 150 kWel produzieren, müssen ihren Strom direkt vermarkten. Und Großanlagen über 150 kWel müssen an der Ausschreibung teilnehmen.

Für Anlagen, die mindestens 80 % Gülle vergären, gelten besondere Bedingungen.

Anwendung von Biogas

Da bei der Verbrennung von Biogas nicht nur elektrische Energie, sondern auch ein erhebliches Maß an Wärme gewonnen werden kann, wird Biogas vor allem in Blockheizkraftwerken weiterverarbeitet. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, das Biogas in das Erdgasnetz einzuspeisen. Allerdings muss Biogas vorher aufbereitet werden, um die notwendige Qualität zu erreichen. Darüber hinaus macht die Forschung immer weitere Fortschritte bei der Einbindung des Gases in Brennstoffzellen.

Vielfältige Nutzung von Biogas
Vielfältige Nutzung von Biogas © Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V. (FNR)

Reine Biogas-Tarife sind rar

Reines Biogas ist derzeit nur begrenzt verfügbar kann nur einen Teil des Gasbedarfs abdecken. Viele Energieversorger haben sich daher für einen Kompromiss entschieden: Sie haben einen Biogastarif eingeführt, der jedoch, auch um preislich attraktiv zu bleiben, zu einem großen Teil Erdgas liefert. Diesem Gas wird ein Anteil Biogas, der in der Regel zwischen fünf und zehn Prozent liegt, beigemischt.

Reine Biogas-Tarife sind nach wie vor rar. Der Anbieter Naturstrom oder der Anbieter Polarstern Energie beispielsweise hat einen solchen Tarif im Programm.

Vorteile und Nachteile
Biogas Pro und Contra

Biogas – Gut, aber nicht perfekt Biogas ist eine umweltfreundliche Energiequelle, die zudem, im Gegensatz zu fossilen Brennstoffen wie Erdgas, quasi… weiterlesen

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