Funktion einer Biogasanlage

1. Rohstoffe | 2. Biogasreaktor | 3. Biogasentstehung | 4. Umwandlung von Biogas in Stom und Wärme | 5. Ausbringung als hochwertiger Dünger

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1. Rohstoffe

In  landwirtschaftlichen Biogasanlagen kommen vor allem Wirtschaftsdünger (Gülle und Mist) und sogenannte Nawaros (nachwachsende Rohstoffe) wie Mais und Raps in Form von Silagen zum Einsatz.

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2. Biogasreaktor

Zentraler Baustein einer Biogasanlage ist ihr Reaktor, der sogenannte Fermenter, in dem organische Substanz abgebaut wird. Der Fermenter besteht im Wesentlichen aus einem gasdicht abgeschlossenen und beheizbaren Behälter aus Stahl oder Stahlbeton. Die Rührwerke durchmischen das Substrat. Zur effektiven und vollständigen Ausfaulung der Materialien wird daran häufig ein Nachgärlager angeschlossen.

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3. Biogasentstehung

Im Fermenter herrschen beste Lebensbedingungen für Gärbakterien. Sie wandeln unter Luftabschluss einen großen Teil der organischen Stoffe in Biogas um. Dieser Prozess findet in vier aufeinander folgenden Teilschritten statt: Im ersten Schritt, der Hydrolyse, werden die langkettigen Materialien in kleinere Verbindungen aufgespalten. In der Versäuerungsphase folgt ein weiterer Abbau der Zwischenprodukte zu niederen Fettsäuren, Kohlendioxid und Wasserstoff, die während der Essigsäurebildung zu Vorläufersubstanzen des Biogases umgewandelt werden. In der letzten Phase, der Methanogenese, wird schließlich das Biogas mit einem Methangehalt zwischen 50 bis 70 Prozent gebildet.

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4. Umwandlung von Biogas in Strom und Wärme

Das Biogas wird in einem Blockheizkraftwerk verbrannt, um Strom und Wärme zu erzeugen. Aufgrund der im EEG zugesicherten Vergütung wird der Strom im Regelfall ins öffentliche Netz eingespeist. Mit einem kleineren Teil der Wärme wird der Fermenter beheizt, der größere Teil kann zur Heizung von eigenen Gebäuden verwendet oder an Dritte verkauft werden.

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5. Ausbringung als hochwertiger Dünger

Fäkalien aus landwirtschaftlicher Tierhaltung sind ein hochwertiger Dünger und können grundsätzlich wieder auf landwirtschaftlichen Nutzflächen ausgebracht werden.
Beim Abbau im Fermenter werden lediglich die organischen Bestandteile in Biogas umgewandelt, während die mineralischen Nährstoffe erhalten bleiben. Durch die Ausfaulung in der Biogasanlage verbessern sich zudem zahlreiche Eigenschaften des Substrats: Es ist gegenüber unbehandelter Gülle wesentlich geruchsärmer, nicht ätzend und kann besser ausgebracht werden. Außerdem werden Krankheitserreger abgetötet und störende Samen verringert, wodurch die Pflanzen die Nährstoffe besser aufnehmen können. Ausgefaulte Biogasgülle ist daher hinsichtlich der Umwelt- und Düngeeigenschaften gegenüber unbehandelter Gülle deutlich überlegen.

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