Biogas (Biomethan) - Technischer Überblick
Erstellt am: 28.03.2010 | Stand des Wissens: 01.03.2023
Synthesebericht gehört zu:
Ansprechperson
IKEM - Institut für Klimaschutz, Energie und Mobilität e.V.
Biogas entsteht bei der anaeroben (sauerstofffreien) Vergärung organischen Materials, also bei der Vergärung von Anbaubiomasse oder Reststoffen (zum Beispiel Maissilage, Gras, Gülle, und Abfälle) in Biogasanlagen. Aufgrund des Umwandlungsprozesses von Biomasse zu Biogas mithilfe von Bakterien müssen zur Produktion möglichst optimale Bedingungen hinsichtlich Temperatur, pH-Wert, Feuchtigkeit, Art und Mahlgrad des verwendeten Substrates, Durchmischung sowie Schadstoffbelastung sichergestellt werden.
Biogas besteht je nach Ausgangssubstrat zu 50 bis 75 Volumenprozent aus Methan und zu ungefähr einem Drittel aus Kohlendioxid. Daneben enthält es je nach Ausgangsbedingung geringe Mengen an Wasserdampf, Schwefelwasserstoff, Ammoniak, Wasserstoff, sowie weitere Spurengase. Der Methangehalt bestimmt den Energiegehalt des Biogases und sollte daher möglichst hoch sein. Es kann so aufbereitet werden, dass es chemisch identisch mit Erdgas ist und somit als Biomethan ins bestehende Erdgasnetz eingespeist werden kann. Dies ist entweder durch die Abtrennung von Kohlendioxid (CO2) oder durch eine Anreicherung mit Methan möglich. Der Heizwert von Biogas liegt zwischen 4 bis 7,5 Kilowattstunden pro Kubikmeter (Erdgas hat einen Heizwert von etwa 11 Kilowattstunden pro Kubikmeter). [WeSc17, S. 551 ff.]
Biomethan wird zum größten Teil zur Stromerzeugung eingesetzt. Dennoch hat die Nutzung von Biomethan als Kraftstoff in den letzten Jahren stark zugenommen. Die meisten Erdgas-Tankstellen in Deutschland bieten inzwischen Biomethan an. Es wird erwartet, dass der Anteil von Biomethan im Kraftstoffbereich weiter zunimmt. Da bei der Nutzung von Erdgas als Kraft- und Brennstoff inzwischen CO2-Abgaben anfallen, verbessert sich die Wirtschaftlichkeit von Biomethan im Vergleich. Der Einsatz von Gülle als Rohstoff wird weiter vorangetrieben. [dena21, S.11 ff.]