Biogas

Was steckt dahinter?

Aus: Windwärts Newsletter Nr. 7, Stand: 1. November 2006

Biomasse ist eine der ältesten Energiequellen der Menschheit. Seit rund 600.000 Jahren wird Holz als Wärmequelle und zum Kochen genutzt. Insbesondere in Entwicklungsländern ist Biomasse nach wie vor eine wichtige Energiequelle. Neben der Nutzung von Biomasse auf einfachem technischen Niveau gewinnt neuerdings ihr Einsatz in hocheffizienten Prozessanlagen zunehmend an Bedeutung. Unterschiedliche Technologien machen Biomasse zu einem interessanten Energieträger einer nachhaltigen Strom-, Wärme- und Treibstoffversorgung.

Politische Markteinführungsprogramme haben dem Biogasbereich in jüngster Vergangenheit ein starkes Wachstum ermöglicht. Biogas entsteht, wenn organisches Material unter Ausschluss von Sauerstoff mikrobiell abgebaut wird. In landwirtschaftlichen Biogasanlagen kommt Biomasse wie Silomais, Gras- und Ganzpflanzensilage, Getreide, Futterreste und Gülle zum Einsatz. Die Hauptarbeit übernehmen Methanbakterien, die die eingebrachten Substrate zersetzen und über Faulprozesse das Biogas erzeugen. Dieses besteht je nach den verwendeten Einsatzstoffen zu 50 bis 70 % aus Methan, sowie aus Kohlendioxid und einigen Spurenstoffen.

Die Stromerzeugung erfolgt in der Regel über einen für Biogas optimierten Verbrennungsmotor. Dieser treibt einen elektrischen Generator an, der an das öffentliche Stromnetz angeschlossen ist. Die im Verbrennungsmotor entstehende Abwärme kann über einen Wärmetauscher ausgekoppelt und ebenfalls genutzt werden (Kraft-Wärme-Kopplung). Motor, Generator und Wärmetauscher bilden eine bauliche Einheit, die als Blockheizkraftwerk (BHKW) bezeichnet wird.

In Deutschland wird der Strom aus Biogasanlagen ebenso wie aus Windenergie- und Photovoltaikanlagen zu festgelegten Vergütungssätzen in das öffentliche Stromnetz eingespeist. Die rechtliche Grundlage bildet das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG). In Abhängigkeit von der installierten elektrischen Leistung der Biogasanlage ist eine Grundvergütung zwischen 8,15 und 11,16 Cent/kWh festgelegt. Darüber hinaus ist bei ausschließlichem Einsatz nachwachsender Rohstoffe (NaWaRo-Anlagen), bei der Nutzung der anfallenden Wärme und beim Einsatz innovativer technologischer Verfahren eine zusätzliche Vergütung vorgesehen.

Der positive Umwelteffekt von Biogas besteht darin, dass bei seiner Verbrennung nur die Menge an Kohlendioxid (CO2) freigesetzt wird, die die Pflanzen während ihres Wachstums aufgenommen haben. Damit ist die Nutzung von Biogas klimaneutral. Ein weiterer Vorteil besteht in der kostengünstigen Speicherbarkeit von Biomasse und Biogas. Biogasanlagen stellen damit einen Kraftwerkstyp aus dem Bereich erneuerbarer Energien dar, der bedarfsorientiert elektrische Energie und Wärme erzeugen kann. Durch Aufbereitung des Biogases auf Erdgasqualität eröffnen sich bei Einspeisung in das bestehende Erdgasnetz weitere Einsatzmöglichkeiten. Erdgas ließe sich dadurch nach und nach durch diesen erneuerbaren Energieträger ersetzen.

Im Jahr 2005 waren in Deutschland Biogasanlagen mit einer elektrischen Gesamtleistung von 650 MW installiert. Diese Anlagen decken den Strombedarf von einer Million Privathaushalten. Der Anteil von Biogasstrom an der gesamten Stromerzeugung beträgt derzeit knapp 1 %. Fachleute erwarten bis zum Jahr 2020 eine Steigerung der Kraftwerkskapazitäten auf eine elektrische Anschlussleistung von mindestens 9.500 MW. Damit würde der Anteil von Biogasanlagen an der Stromproduktion auf ca. 20 % anwachsen.