Biogas ist neben Sonnen-, Wasser- und Windenergie eine regenerative Energiequelle, die zur Einsparung fossiler Brennstoffe beiträgt. Das brennbare Gas entsteht, indem organische Materialien (pflanzliche und tierische Produkte) in einer sauerstofffreien Umgebung durch Bakterien abgebaut werden. Dieser Prozess wird als anaerobe Vergärung bezeichnet.
Biogasanlagen nutzen die anaerobe Vergärung, um organische Stoffe zu recyceln und in Biogas umzuwandeln. Bei der Produktion entstehen sowohl Energie (Gas), als auch wertvolles Gärsubstrat, welches wieder als Dünger in der Landwirtschaft verwendet werden kann.
Wird Biogas im Blockheizkraftwerk (BHKW) verbrannt, können damit Strom und Wärme für Motoren, Mikroturbinen und Brennstoffzellen erzeugt werden. Biogas kann auch zu Biomethan aufbereitet werden. Dann kann es in das Erdgasnetz eingespeist, dort gespeichert und dezentral zur Strom- und Wärmeversorgung genutzt oder als Treibstoff in Erdgasfahrzeugen verwendet werden.
Wie entsteht Biogas?
Biogas wird in der Regel aus organischen Abfällen oder nachwachsenden Rohstoffen – den sogenannten Substraten – hergestellt. Die Substrate werden in einer anaeroben Umgebung (ohne Sauerstoff) durch Bakterien biologisch abgebaut, wodurch Gas entsteht. Dieser Prozess wird in Biogasanlagen kontrolliert und gesteuert.
Hier erfährst Du mehr zu den Vor- und Nachteilen von Biogas.
Wie wird aus Biomasse Energie erzeugt?
In einer Biogasanlage werden typischerweise gezielt angebaute Energiepflanzen wie z.B. Energiemais, als auch bisher ungenutzte Pflanzen und Pflanzenteile als Einsatzstoff (Substrat) verwendet. Auch Wirtschaftsdünger (z.B. Gülle oder Mist) und landwirtschaftliche Nebenprodukte (z.B. Traubentrester und Getreidestäube) können zur Biogasgewinnung eingesetzt werden. Welche Substrate genau geeignet sind, kannst Du hier nachlesen.
Der Prozess der Biogasgewinnung ist mehrstufig und komplex. Zunächst werden die organischen Bestandteile der Substrate anaerob und mithilfe von Bakterien zum Faulen gebracht.
In verschiedenen Zwischenstufen wird diese Biomasse dann zerlegt und unter anderem in Wasser, Kohlenstoffdioxid und das gewünschte Methan umgewandelt. Dieses kann schließlich aufbereitet und in das Erdgasnetz eingespeist oder in Kraftwerken zu Strom und Wärme umgewandelt werden.
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In der Biogasgewinnung kommt es vor allem auf den Methangehalt an. Abhängig von der jeweiligen Substratzusammensetzung schwankt dieser zwischen 50 und 75 Prozent. Methan ist ein brennbares und geruchloses Gas, das auch Hauptbestandteil des konventionellen Erdgases ist. Im Gegensatz zu Biogas ist Erdgas jedoch ein fossiler und damit nicht unbegrenzt vorhandener Energieträger. Energie wird durch die Verbrennung des Methans gewonnen. Daher eignet sich Biogas umso besser für eine effiziente Wärme- und Stromgewinnung, je höher der Anteil des Methans ist.
Wie viel Strom erzeugt eine Biogasanlage?
Wie viel Strom mit einer Biogasanlage produziert werden kann, hängt von der Menge des erzeugten Biogases ab. Beim Einsatz nachwachsender Rohstoffe sind pro Hektar Anbaufläche zum Beispiel folgende Erträge zu erwarten:
- ca. 4.000 bis 7.000 Kubikmeter Biogas beim Einsatz von Wiesengras
- ca. 7.000 bis 10.500 Kubikmeter Biogas beim Einsatz von Silomais oder Futterrüben
Je nach Methananteil können mit einem Kubikmeter Biogas 1,9 bis 3,2 kWh Strom erzeugt werden.
Wie viele Biogasanlagen gibt es in Deutschland?
In Deutschland werden derzeit mehr als 9.400 Biogasanlagen betrieben. Im Jahr 2017 haben diese Biogasanlagen etwa 32 Terawattstunden (TWh) Strom erzeugt. Das entspricht 5,4 % des Stromverbrauchs in Deutschland (Quelle: Erneuerbare Energien in Zahlen 2017, Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi), September 2018).
Wie viele Biogasanlagen betreibt badenova?
Erneuerbare Energien sind das Fundament der Energiewende, für die wir uns konsequent und nachhaltig einsetzen. Deshalb betreibt unser Tochterunternehmen badenovaWÄRMEPLUS neben Windenergie- und Solaranlagen insgesamt drei Biogasanlagen in der Region zwischen Hochrhein und Nordschwarzwald.
Biogasanlage Bremgarten
Seit dem Jahr 2012 ist die Biogasanlage im Gewerbepark Breisgau in Bremgarten in Betrieb. Hier wird Biogas erzeugt, aufbereitet und ins Erdgasnetz eingespeist.
Bremgarten ist eine der größten Anlagen in Baden-Württemberg und eine der wenigen, die direkt in das Erdgasnetz einspeisen.
Mit einer Substratmenge von 45.000 Tonnen jährlich produziert die Biogasanlage Bremgarten rund 55 Mio. KWh Strom. Dies entspricht dem Strombedarf von fast 36.000 Personen, die teilweise auch noch mit Wärme versorgt werden können.
Biogasanlage Neuried
Seit 2009 betreiben wir die Biogasanlage in Neuried. Sie erzeugt Biogas, das direkt vor Ort in vier Blockheizkraftwerken (BHKW) verstromt und ins Netz eingespeist wird.
Mit einem jährlichen Substratbedarf von 25.000 Tonnen werden täglich rund 17.000 Kubikmeter Biogas produziert. Die Rohstoffe dazu stammen ausschließlich aus der regionalen Produktion heimischer Landwirte. Der übrigbleibende Gärrest wird von den Landwirten anschließend wieder als Dünger auf ihren Feldern verwendet.
Die jährliche erzeugte Strommenge der Biogasanlage Neuried liegt bei 11,7 Mio. kWh. Durch den Zubau zwei weiterer BHKWs im Jahr 2018 wird der Strom markt- und bedarfsgerecht vermarktet und zu den benötigten Stromspitzen abgerufen (Flex-Vermarktung).
Biogasanlage Forchheim
In Forchheim wird Biogas von einem privaten Betreiber und Partner (Firma Binder) erzeugt. Wir bereiten das Biogas anschließend auf Erdgasqualität auf und speisen es in das Erdgasnetz ein. An anderer Stelle kann es mit einer Kapazität von durchschnittlich 33 Mio. kWh jährlich in einem BHKW wiederum in Strom und Wärme umgewandelt werden.
Die Biogasanlage Forchheim ist mit einer Produktion von jährlich rund 5,8 Mio. Kubikmetern Rohbiogas seit 2006 in Betrieb. Für die Fermentation in der Biogasanlage werden jährlich 33.000 Tonnen nachwachsende Rohstoffe aus der Region genutzt.
Hier geht es zu unseren Biogasanlagen.