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Biogasanlagen - Sauber Strom und Wärme aus Biogasanlagen produzieren...

Was ist Biogas?

Biogasanlage Weltec

Biogas ist ein Gasgemisch, das zu rund 50 bis 70 % aus Methan, über 30 % aus Kohlenstoff-Dioxid sowie aus Wasserdampf, NH2, Sauerstoff und Schwefelwasserstoff besteht. Der Heizwert liegt etwa bei 6,25 kWh.

Die bei der Herstellung von Biogas eingesetzten Ausgangsprodukte, werden Substrate genannt. Dabei kann es sich um Proteine, Fette und Kohlenhydrate handeln. Biogas wird vor allem aus landwirtschaftlichem Mähgut (Stroh, Gras) gewonnen, aber auch aus Gülle und organischen Abfällen von Großküchen und Haushalten. Natürliche Reststoffe werden gesammelt und in Vergärungsanlagen unter Ausschluss von Luft (anaerob) zu hochwertigem Biogas mit der Qualität von Erdgas verarbeitet.

Biogas zählt zu den erneuerbaren Energien, weil beim bakteriellen Abbau der Biomasse letztendlich die Sonnenenergie frei wird, die zuvor in den Pflanzen zwischengespeichert war. Im Hinblick auf die CO2-Bilanz ist Biogas neutral.

Preise und Kosten für Biogas

Biogas im Privathaushalt – lange Zeit war dies nur mittels einer eigenen Biogasanlage möglich. Inzwischen ist es jedoch durchaus realisierbar, sich Biogas über einen regionalen Gasanbieter ins Haus zu holen.

Möglich wird dies durch große Biogasanlagen mit angegliederten Aufbereitungsstätten oder Blockheizkraftwerken. Denn in den Biogasanlagen werden speziell für diesen Zweck gezüchtete Biopflanzen oder angekaufte Biomasse anderer Art unter Sauerstoffentzug vergoren und das so entstandene Biogas in einer Aufbereitungsanlage für die Einspeisung in das Gasnetz vorbereitet. Alternativ oder ergänzend dazu kommt die Umwandlung in Strom in einem Blockheizkraftwerk mittels Kraft-Wärme-Kopplung in Betracht.

Da diese Form der Gas- oder Stromerzeugung noch immer deutlich aufwändiger als die Verwendung von Erdgas ist, sind Biogastarife teurer als die fossile Konkurrenz. Deshalb werden gerne Gasgemische, bestehend aus Erdgas mit einem prozentualen Biogasanteil, angepriesen.

Biogasanteil kWh Preis
Reines Erdgas ca. 5,80 Cent
10 % Biogas ca. 6,60 Cent
20 % Biogas ca. 7,60 Centca
100 % Biogas ca. 12,90 Cent

Bioenergie im Aufschwung

Derzeit erlebt die Bioenergie einen enormen Aufschwung. Als Beleg der dynamischen Entwicklung kann die exponentiell steigende Anzahl von Biogas-Anlagen dienen: Ende 2000 waren insgesamt 1.050 Anlagen in Betrieb, allein im Jahr 2001 wurden 600 Biogasanlagen neu errichtet. Aber nicht nur der Bereich Biogas expandiert, sondern auch die Verbrennung von Biomasse (z. B. Holz) und die Produktion biogener Kraftstoffe.

Mögliche Gründe für das starke Wachstum sind neben der Förderung biogener Energiesysteme durch das Erneuerbare-Energien-Gesetz und das Marktanreizprogramm vor allem die mittlerweile erlangte Serienreife technischer Verwertungskonzepte.

Die kleinste und wohl bekannteste Biogas-Anlage wird durch ein ganz normales Rind repräsentiert. Eine Kuh produziert ungefähr 200 l Methan pro Tag. In Herten wurde 1998 die bundesweit erste Biogas-Anlage in Betrieb genommen, die nach dem Verfahren 'Integrierte Methanisierung und Kompostierung' arbeitet.

Weltec Biogas-Kompaktanlagen bis 150 kW

Wofür eignet sich Biogas?

Biogas eignet sich wegen seiner hohen Klopffestigkeit gut für die Nutzung in Verbrennungskraftmotoren. Die Nutzung von Biogas in Gasmotoren von BHKWs ist bereits eine bewährte Technologie, bei der die Reinheit des Gases nicht so wichtig ist. Nachteilig sind jedoch der hohe Wartungsaufwand, die hohen Wärme-Verluste, die Abgas- und Schall-Emissionen sowie der relativ geringe Wirkungsgrad.

Weitere Gasarten, die für den Einsatz in Verbrennungsmotoren und später auch in Brennstoffzellen eingesetzt werden können, sind:

Grubengas:
Methan 40 - 75 %
Kohlenstoff-Dioxid 10 - 15 %
Stickstoff 10 - 40 %

Klärgas:
Methan 55 - 70 %
Kohlenstoff-Dioxid 30 - 45 %
Stickstoff ca. 3 %

Biogas als Brennstoff

Biogas kann im Blockheizkraftwerk in elektrische Energie umgewandelt werden oder aber im Anschluss an eine Aufbereitung den Weg über das gewöhnliche Gasnetz in die Haushalte finden. Doch wie sieht es mit Biogas als Brennstoff allgemein aus?

Prinzipiell gut, denn Biogas lässt sich hervorragend als Brennstoff verwerten. Das perfekte Beispiel hierfür bietet abermals das Blockheizkraftwerk, welches über die Biogasverbrennung Wärme und elektrische Energie gewinnt. Aber auch spezielle Biogasöfen sind in der Lage, die Gase aus der Vergärung von Biomasse zu verbrennen. Und nicht zuletzt ist es die Fahrzeugindustrie, welche die Verbrennung von Biogas für sich entdeckt hat und aus diesem physikalischen und chemischen Prozess die Antriebsenergie für mit Biogas betriebene Automobile gewinnt.

Wasserstoff aus Biogas: Die alternative Stromerzeugung

Strom kann durch die Verbrennung von Biogas hergestellt werden. Aber es geht auch wirkungsvoller, nämlich durch die so genannte Wasserelektrolyse, bei der durch Vergasung der Biomasse der enthaltene Wasserstoff entzogen wird und folglich zur Herstellung elektrischer Energie dient:

  1. Das Biogas wird unter reduzierter Sauerstoffzufuhr vergast statt verbrannt.

  2. Durch Zufuhr von Wasser setzt sich eine chemische Reaktion in Gang.

  3. Diese führt zur Abspaltung von Wasserstoff und Kohlenstoffdioxid.

  4. Wasserstoff kann zur Energieerzeugung weiterverwertet werden, Kohlenstoffdioxid wird als Abfallprodukt abgeführt.

Die Biogas Brennstoffzelle

Eine weitere Möglichkeit jenseits des Blockheizkraftwerks und der Wasserelektrolyse aus Biogas elektrischen Strom zu erzeugen, ist der Einsatz einer so genannten Biogas Brennstoffzelle. Eine solche Brennstoffzelle arbeitet dabei nach folgendem Prinzip:

  1. Die Brennstoffzelle wird grundsätzlich chemisch reaktiv auf den zum Einsatz kommenden Brennstoff konzipiert.

  2. Trifft der Brennstoff zusammen mit Sauerstoff auf die Brennstoffzelle, so wird eine chemische Reaktion in Gang gesetzt.

  3. Die dabei entstehende Energie kann in elektrische Energie umgewandelt werden.

Biogas und Brennstoffzelle als Kombination haben ein großes Überzeugungspotenzial, da die hierdurch erzielbaren Wirkungsgrade nahezu unübertroffen sind. Ein besonderes Highlight stellt dabei der aus dem im Biogas enthaltenen Methan gewonnene Wasserstoff im Brennstoffzellenkontext dar. Denn bei dieser chemischen Reaktion entsteht gleichzeitig eine hohe Wärmeentwicklung, die im Heizenergiegewinnungskontext genutzt werden kann.

Ökostrom Siegel für Biogas Energie

Ist wirklich überall Bio drin, wo auch Bio drauf steht? Diese Frage beschäftigt viele ökologisch ambitionierte Menschen, die durchaus bereit sind, für umweltfreundlich hergestellte Produkte und Energien auch einen gewissen Aufpreis zu zahlen. Gerade beim Thema Strom ist die Verunsicherung groß.

Doch hier helfen auch im Biogas Kontext die so genannten Ökostrom Siegel weiter. Denn um eine solche Auszeichnung müssen sich die Biogas Ökostrom Anbieter bewerben und regelmäßig nachweisen, dass sie die eng gesteckten ökologischen Vorgaben der überprüfenden Instanzen auch einhalten.

Die bekanntesten Ökostrom Siegel auch für Biogas Energie sind:

  1. die TÜV Auszeichnungen,

  2. OK Power und

  3. das Grüner Strom Label.

Anbieter von Biogasanlagen

Agraferm Technologies AG
Biogas treibt uns an! (85276, Pfaffenhofen an der Ilm)
enertec - Kraftwerke GmbH
Energietechnik - Blockheizkraftwerke - Automatisierungstechnik (99974, Mühlhausen)
A.A.T. GmbH
AAT - bundesweit Partner für Biogasanlagen. (19243, Wittenburg)
ProFair GmbH
Ihr Messeveranstalter für Erneuerbare Energien (31135, Hildesheim)
BTA International GmbH
Biotechnische Abfallverwertung - Erfahrung seit über 30 Jahren! (85276, Pfaffenhofen)