Erneuerbare Energie für Strom und Wärme

Bioerdgas kann einen großen Anteil erneuerbarer Energie darstellen. Deshalb planen Stadtwerke und Investoren sogenannte Bioerdgas-Anlagen. Diese bereiten Biogas auf Erdgasqualität auf und speisen dieses dann in ein Gashochdrucknetz ein. Der größte Anteil des Bioerdgases wird dann in Blockheizkraftwerken, die nicht unbedingt am Standort der Biogasanlage stehen, sowie z. B. als Kraftstoff in Erdgasfahrzeugen eingesetzt.

Als Substrat für die Biogasanlage werden nachwachsende Rohstoffe eingesetzt. Dabei handelt es sich hauptsächlich um Mais, Gras, Ganzpflanzen und Sonnenblumen. Der unterschiedliche Einsatz von Naturprodukten und eine sinnvolle Fruchtfolge auf den landwirtschaftlichen Flächen sollen einer Monokultur vorbeugen. Die Abfälle aus der Biomasse der Fermenter können als biologischer Dünger wiederverwendet werden. Die Anlage wird gasdicht ausgeführt und auch die geruchsintensiven Bestandteile der Gärreste werden durch Bakterien zersetzt, somit können Geruchsemissionen fast ausgeschlossen werden.

Die Erntezeit dauert meist nicht länger als 10 bis 12 Tage.

 

 

Wie funktioniert die Biogasanlage?

Der Landwirt stellt das sogenannte Substrat als Biomasse zur Verfügung. Damit ein kontinuierlicher Betrieb über das ganze Jahr gewährleistet werden kann, wird die Biomasse durch einen natürlichen Silierprozess haltbar gemacht. Durch einen ständigen Eintrag in einen hermetisch abgeschlossenen Fermenter vergären verschiedene Mikroorganismen das Material unter Wärmezufuhr und Sauerstoffabschluss. Dabei kann der Fermenter mit einem Kuhmagen verglichen werden. Das entstehende Gas besteht zu rund 50 bis 60 Prozent aus Methan. Dem gewonnenen Rohgas wird in einer hochtechnischen Anlage die restlichen Bestandteile wie Wasser, CO₂ sowie geringe Anteile von Schwefelwasserstoff entzogen und dann in das Erdgasnetz eingespeist. Somit kann das erzeugte Biogas in nahezu beliebigen Distanzen zum Endverbraucher transportiert werden. Da nur die organischen Stoffe im Vergärungsprozess abgebaut werden, enthält der Gärrest noch alle wichtigen Nährstoffe, wie z. B. Stickstoff, Phosphor, Kalium und andere Spurenelemente. Dieser kann wieder als hochwertiger Dünger auf die Felder aufgetragen werden.

Gegenüber rein landwirtschaftlichen Biogasanlagen unterscheidet sich eine solche Anlage in der Nutzung des Biogases. Das Rohgas wird nicht direkt auf der Anlage in einem stromerzeugenden Blockheizkraftwerk verwendet, sondern zuerst in Erdgasqualität aufbereitet und in das Erdgasnetz eingespeist. Somit wird das Biogas an den Stellen wieder entnommen, wo auch die Abwärme genutzt werden kann oder auch als Kraftstoff für Erdgasfahrzeuge verwendet werden. Das Aufbereitungsverfahren kann jedoch erst ab einer bestimmten Größenordnung der Biogasanlage wirtschaftlich betrieben werden.

Wie viel Erneuerbare Energie kann z. B. eine Anlage von 1,4 MWel erzeugen?

Wird der größte Anteil des Biogases in Blockheizkraftwerken eingesetzt, erzeugen diese dann aus der erneuerbaren Energie für ca. 1.200 Haushalte die Wärme und für ca. 3.800 Haushalte Strom.

Welchen landwirtschaftlichen Flächenbedarf hat eine Anlage mit 1,4 MWel?

Zur Beschickung einer Anlage in dieser Größenordnung werden etwa 20.000 bis 25.000 Tonnen Substrate im Jahr erforderlich sein. Dazu sind rund 800 Hektar landwirtschaftliche Fläche, für den Anbau von nachwachsenden Rohstoffen notwendig.

Ist durch eine solche Anlage mit einer Maismonokultur auf den Ackerflächen zu rechnen?

Mais ist sicherlich eine wichtige Energiepflanze. Ziel sollte aber eine nachhaltige und vielfältige Landwirtschaft sein. Mit einer durchdachten, ökologischen Fruchtfolge im Anbau von Energiepflanzen und mit einem kontrollierten Nährstoffkreislauf kann einer Maismonokultur vorgebeugt werden. So könnten außer Mais auch Gras, Feinschnittroggen, Futterhirse und Ganzpflanzensilage eingesetzt werden. Hier sind in Zukunft noch große Zuchterfolge zu erwarten.

Was heißt Nährstoffkreislauf?

Im Vergleich zur Verbrennung von Biomasse - beispielsweise Holz - bleiben sämtliche Nährstoffe erhalten, so dass eine nutzbringende Rückführung als Dünger in den landwirtschaftlichen Kreislauf möglich ist. Bei Einsatz nachwachsender Rohstoffe kann somit ein nahezu geschlossener Nährstoffkreislauf erreicht werden, der eine Ressourcen schonende Einsparung an Mineraldünger ermöglicht. Die Ackerfrucht kommt in den Behälter, die Gärreste schließlich wieder auf das Feld – mehr Kreislauf geht nicht.

CO₂-Reduktion und geschlossener Kreislauf, wie ist das zu verstehen?

Der Unterschied zu fossilen Energieträgern ist die Biogasgewinnung eine regenerative Energieform, welche als nahezu CO₂-neutral zu bezeichnen ist. Bei der Biogas-Verbrennung ergibt sich ein so genannter geschlossener Kohlenstoffkreislauf, da nur Kohlendioxid (CO₂) freigesetzt wird, welches zuvor durch die nachwachsenden Rohstoffe von der Pflanze bei ihrem Wachstum die Luft entzogen wurde.

Haben Nachbarn einer Biogasanlage mit Geruchsbelästigungen zu rechnen?

Wenn die Anlage gasdicht ausgeführt wird und auch die geruchsintensiven Bestandteile der Gülle durch Bakterien zersetzt werden, können Geruchsemmissionen fast ausgeschlossen werden. Auch das gelagerte Substrat verursacht in der näheren Umgebung keine Geruchsbelästigung.