Wie funktioniert ein Biogaskraftwerk?

Ein Biogaskraftwerk vergärt organisches Material unter Luftabschluss zu Biogas und verbrennt dieses in einem Blockheizkraftwerk (BHKW) zu Strom und Wärme. Der Kern ist die anaerobe Vergärung im Fermenter plus ein Motor mit Generator.

1. Substrat (Gülle, Mist, Mais, Bioabfall) wird eingebracht. 2. Im gasdichten Fermenter zersetzen Bakterien es ohne Sauerstoff zu Biogas. 3. Das Biogas sammelt sich unter dem Foliendach. 4. Ein BHKW-Motor verbrennt es und treibt einen Generator an. 5. Der erzeugte Strom geht ins Netz, die Motorwärme wird genutzt.

Im beheizten, gerührten Fermenter läuft die anaerobe Vergärung bei rund 38–42 °C (mesophil). Mikroorganismen bauen das Material in vier Stufen ab – Hydrolyse, Versäuerung, Essigsäurebildung und Methanbildung. Ergebnis ist Biogas, das etwa zur Hälfte bis zwei Dritteln aus Methan (CH₄) besteht; der Rest ist überwiegend CO₂.

Das Biogas wird zum Blockheizkraftwerk geleitet, wo ein Gasmotor es verbrennt. Der Motor treibt einen Generator an, der Strom erzeugt – das Prinzip der Kraft-Wärme-Kopplung (KWK). Der Vorteil: Es entstehen gleichzeitig Strom und nutzbare Wärme aus einer Brennstoffmenge.

Ein Teil der Motorwärme heizt den Fermenter selbst (nötig für die Bakterien). Die restliche Abwärme kann Ställe, Wohnhäuser, Trocknungsanlagen oder ein Nahwärmenetz versorgen. Je besser diese Wärme genutzt wird, desto höher der Gesamtwirkungsgrad der Anlage.

Der vergorene Rest verlässt den Fermenter als Gärrest und wird im Endlager gespeichert. Er ist ein wertvoller Dünger, weil die Nährstoffe wie Stickstoff erhalten bleiben und pflanzenverfügbarer sind als Rohgülle – so schließt sich der Kreislauf auf dem Feld.

Anders als Wind und Sonne kann ein Biogaskraftwerk gespeichertes Gas bei Bedarf verstromen. Über den Gasspeicher lässt sich die Erzeugung steuern, sodass die Anlage flexibel dann Strom liefert, wenn er im Netz gebraucht wird.