Wie entsteht Biogas?
Biogas entsteht, wenn Mikroorganismen organisches Material unter Luftabschluss zersetzen – man nennt das anaerobe Vergärung. Dabei bildet sich ein Gasgemisch, das zu etwa der Hälfte aus energiereichem Methan besteht.
Biogas bildet sich, wenn Bakterien Biomasse wie Gülle, Mist, Speisereste oder Pflanzen in einem luftdicht verschlossenen Behälter (dem Fermenter) abbauen. Weil kein Sauerstoff vorhanden ist, entstehen statt Kompost brennbare Gase – vor allem Methan. Du brauchst also drei Dinge: organisches Material, Wärme (meist 38–42 °C) und Bakterien, die den Rest erledigen.
Das Rohgas ist ein Gemisch: rund 50–75 % Methan (CH₄) und 25–50 % Kohlendioxid (CO₂). Dazu kommen Spuren von Wasserdampf, Schwefelwasserstoff (H₂S) und anderen Gasen. Das Methan macht das Biogas brennbar und damit zur Energiequelle – je höher sein Anteil, desto energiereicher das Gas.
Der Abbau läuft in vier Schritten ab, die im Fermenter gleichzeitig stattfinden: 1. Hydrolyse – große Moleküle wie Fette und Stärke werden aufgespalten. 2. Versäuerung (Acidogenese) – daraus entstehen organische Säuren. 3. Essigsäurebildung (Acetogenese) – die Säuren werden weiter umgebaut. 4. Methanbildung (Methanogenese) – spezielle Archaeen erzeugen das Methan. Erst am Ende dieser Kette hast du nutzbares Biogas.
Als Substrat eignet sich fast alles Organische: Rinder- und Schweinegülle, Festmist, Energiepflanzen wie Mais oder Gras, sowie Bio- und Speiseabfälle. Je nach Material und Trockenmasse-Gehalt schwankt die Gasausbeute stark. Reststoffe wie Gülle bringen weniger Gas pro Tonne als gezielt angebaute Energiepflanzen, sind dafür aber günstig und fallen ohnehin an.
Das fertige Biogas verbrennst du in einem Blockheizkraftwerk (BHKW), das gleichzeitig Strom und Wärme erzeugt. Alternativ lässt sich das Gas auf Erdgasqualität aufbereiten und ins Netz einspeisen. Der große Vorteil: Biogas ist speicherbar und lässt sich gezielt dann verstromen, wenn Strom knapp ist – anders als Wind und Sonne.
Zurück bleibt der sogenannte Gärrest. Er ist nährstoffreich und wird als Dünger auf die Felder ausgebracht – so schließt sich der Kreislauf. Die im Ausgangsmaterial gebundenen Nährstoffe wie Stickstoff und Phosphor gehen nicht verloren, sondern kommen der nächsten Ernte zugute.