Die Nutzung von Biogas – Vielseitige Energie für eine nachhaltige Zukunft
Die Energiewende stellt uns vor eine gewaltige Aufgabe. Wir müssen weg von fossilen Brennstoffen, hin zu einer zuverlässigen, grünen Versorgung. Doch während Windkraft und Photovoltaik wetterabhängig schwanken, steht ein erneuerbarer Energieträger bereit, der Speicherkraft und Flexibilität vereint: Biogas.
Für Landwirte, Kommunen und Energieversorger ist die Nutzung von Biogas längst mehr als nur eine Nische. Sie ist ein zentraler Baustein für Versorgungssicherheit und regionale Wertschöpfung.
Wer heute eine Biogasanlage betreibt, verwandelt landwirtschaftliche Reststoffe und Wirtschaftsdüngern in bares Geld und leistet einen messbaren Beitrag zum Klimaschutz.
Doch wo genau findet dieser vielseitige Rohstoff seine Anwendung? Wie wird aus Gülle und Maissilage verlässlicher Strom oder Treibstoff?
In diesem Beitrag zeigen wir die vielfältigen Einsatzmöglichkeiten auf und beleuchten, warum die Biogaserzeugung das Schweizer Taschenmesser der Energiewende ist.
Vom Rohstoff zur Energie: Die Basis der Biogasproduktion
Bevor wir uns den Anwendungen widmen, lohnt ein kurzer Blick auf den Ursprung. Biogas entsteht durch den mikrobiellen Abbau von organischem Material unter Ausschluss von Sauerstoff, ein Prozess, der als Vergärung bekannt ist. Im Fermenter einer Biogasanlage arbeiten Bakterien daran, Biomasse in energiereiches Gas umzuwandeln.
Die Zusammensetzung und chemische Formel des entstehenden Rohgases variiert je nach eingesetzten Substraten. Ein Mix aus Gülle, Bioabfällen und Energiepflanzen liefert ein Gas, das hauptsächlich aus Methan (CH₄) und Kohlendioxid (CO₂) besteht.
Der Methangehalt ist dabei die entscheidende Währung für den Anlagenbetreiber, denn er bestimmt den Energiegehalt und damit die Wirtschaftlichkeit. Doch Vorsicht ist geboten, denn Nebenprodukte wie Schwefelwasserstoff können Motoren massiv durch Korrosion schädigen, wenn sie nicht fachgerecht behandelt werden.
Weitere Details zu den chemischen Grundlagen finden Sie in unserem Beitrag:
1. Stromerzeugung im Blockheizkraftwerk (BHKW)
Die wohl bekannteste und verbreitetste Form der Nutzung von Biogas in Deutschland ist die Verstromung am Ort der Entstehung. Hierbei wird das Rohbiogas direkt in einem Blockheizkraftwerk (BHKW) verbrannt. Ein Gasmotor treibt einen Generator an, der Strom produziert, welcher dann nach dem Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) vergütet ins Netz eingespeist wird.
Maximale Effizienz durch Kraft-Wärme-Kopplung (KWK)
Der Clou an dieser Technologie ist die Kraft-Wärme-Kopplung (KWK). Anders als bei großen Kohlekraftwerken, wo viel Energie ungenutzt durch den Schornstein geht, wird beim BHKW die Motorwärme aufgefangen. Diese Wärmenutzung macht die Anlage hocheffizient:
- Prozesswärme: Ein Teil der Wärme beheizt den Fermenter, um die Bakterienkultur für die Vergärung bei optimaler Temperatur zu halten.
- Nahwärme: Überschüssige Energie versorgt benachbarte Wohngebiete, Ställe oder Gewächshäuser kostengünstig mit Heizenergie.
- Gärresttrocknung: Die Wärme wird genutzt, um Gärprodukte und Gärreste zu trocknen, das Transportvolumen zu reduzieren und hochwertigen Dünger herzustellen.
Durch diese Doppelnutzung erreichen moderne Biogasanlagen Wirkungsgrade von über 85 %. Es entsteht ein dezentrales Energiesystem, das unabhängig von Wetterkapriolen verlässliche Grundlast liefert.
2. Einspeisung ins Erdgasnetz: Der virtuelle Speicher
Nicht immer wird der Strom dort gebraucht, wo das Gas entsteht. Eine der elegantesten Lösungen ist daher die Aufbereitung von Biogas zu Biomethan. Hierbei wird das Gas gereinigt und von Kohlendioxid sowie korrosivem Schwefelwasserstoff befreit, bis es Erdgasqualität erreicht.
Nach dieser Veredelung steht der Einspeisung in das bestehende Gasnetz nichts mehr im Wege. Das Erdgasnetz fungiert dabei als gigantischer Energiespeicher. Das Gas kann über hunderte Kilometer transportiert und genau dort entnommen werden, wo der Wärmebedarf oder Strombedarf gerade am höchsten ist.
Dies entkoppelt die Biogasproduktion von der Nutzung und macht Bioenergie zu einem flexiblen Partner für fluktuierende Energien wie Wind und Sonne.
Mehr zu diesem Verfahren lesen Sie in unserem Artikel:
3. Biogas im Verkehrssektor: Klimafreundliche Mobilität
Der Verkehrssektor hinkt beim Klimaschutz oft hinterher. Hier bieten Biokraftstoffe aus Reststoffen eine sofort verfügbare Lösung zur Senkung der Treibhausgasemissionen. Aufbereitetes Biomethan kann als CNG (Compressed Natural Gas) oder LNG (Liquefied Natural Gas) in Lkws, Bussen und landwirtschaftlichen Maschinen eingesetzt werden.
Laut dem Umweltbundesamt und der Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe (FNR) weisen Fahrzeuge, die mit Biomethan aus Reststoffen betrieben werden, eine hervorragende Klimabilanz auf. Sie stoßen bis zu 90 % weniger CO₂ aus als Diesel-Pendants und verursachen deutlich weniger Lärm und Feinstaub.
Für Landwirte schließt sich hier ein Kreis: Der Traktor fährt mit dem Treibstoff, der aus den eigenen Wirtschaftsdüngern gewonnen wurde.
Biogas vs. Biomethan – Das sind die Unterschiede für Ihre Energieversorgung
Biogas oder Biomethan? Wer die Energiewende meistern will, muss den Unterschied kennen. Während Biogas direkt vor Ort Strom und Wärme liefert, eröffnet veredeltes Biomethan den Zugang zum überregionalen Gasnetz und Kraftstoffmarkt. Erfahren Sie, welche Gasqualität für Ihre Anlage die richtige ist und wie Sie Ihre Motorentechnik darauf abstimmen.
4. Wärmeerzeugung als Stand-Alone-Lösung
Biogas muss nicht zwingend verstromt werden. In sogenannten Satelliten-BHKWs oder speziellen Gaskesseln kann es gezielt zur Wärmeerzeugung genutzt werden.
Dies ist besonders dort sinnvoll, wo ein kontinuierlich hoher Wärmebedarf besteht, etwa in industriellen Trocknungsanlagen, Schwimmbädern oder zur Prozesswärmegewinnung in der Lebensmittelindustrie.
Durch den Transport von Rohbiogas über Mikrogasleitungen zu einem Wärmeverbraucher lässt sich die Energie effizient nutzen, ohne dass Wärme über lange Strecken mit hohen Verlusten transportiert werden muss.
Herausforderungen und Perspektiven der Bioenergie
Die Biogaserzeugung steht jedoch auch vor Herausforderungen. Kritiker verweisen oft auf die Konkurrenz zur Nahrungsmittelproduktion und der Flächennutzung durch den Energiepflanzenanbau.
Doch die Branche wandelt sich radikal. Der Trend geht weg von reiner Maissilage hin zur Nutzung von Reststoffen, Gülle, Bioabfällen und Zwischenfrüchten, die keine Konkurrenz zum Teller darstellen.
Zudem spielt Biogas eine Schlüsselrolle als „Lückenfüller“. Wenn Windkraft und Photovoltaik pausieren, fahren flexible Biogasmotoren hoch und sichern die Netzstabilität. Diese Flexibilisierung wird durch das EEG gefördert und macht Biogasanlagen zu modernen Systemdienstleistern.
PowerUP – Maximale Performance trotz aggressiver Brennstoffe
Egal ob Sie Ihr Biogas direkt verstromen oder nach der Aufbereitung nutzen, das Herzstück der Anlage muss zuverlässig schlagen.
Biogas ist ein anspruchsvoller Brennstoff: Schwankende Einsatzstoffe führen zu variierenden Gasqualitäten, und Verunreinigungen wie Schwefel belasten das Material extrem. Hier entscheidet die Qualität der Komponenten über die Gasausbeute und die Wirtschaftlichkeit.
Bei PowerUP verstehen wir die spezifischen, rauen Anforderungen der Biogasanlagen. Wir liefern passgenaue Lösungen, um Ihre Energieerzeugung zu verbessern:
- Widerstandsfähige Komponenten: Unsere Zylinderköpfe und Zündkerzen sind speziell beschichtet und robuster konstruiert als viele Standardteile, um den aggressiven Bestandteilen im Biogas (wie Schwefelwasserstoff) länger standzuhalten.
- Zustandsorientierte Wartung: Statt stur nach Kalender zu tauschen, analysieren wir den tatsächlichen Verschleiß Ihrer Motoren. So nutzen wir die Lebensdauer von Bauteilen bestmöglich aus und senken Ihre Betriebskosten.
- Effizienz-Upgrades: Wir bieten moderne Steuerungssysteme (wie AORA), die Ihren Motor – passend für Jenbacher oder MWM – flexibler machen, damit er Schwankungen im Methangehalt besser ausregeln kann.
Technologie ist unser Antrieb, Effizienz unser Fokus. Wir helfen Ihnen, das Potenzial aus Ihren nachwachsenden Rohstoffen bestmöglich zu nutzen und Ihre Anlage fit für die Zukunft zu machen.
