Biogas - nachwachsender Rohstoff aus biologischen Abfällen

Biogas ist ein Brennstoff, der zum Beispiel aus Gülle, Lebensmittelresten oder sogenannten Energiepflanzen hergestellt wird. Er kann unter anderem zur Erzeugung von Strom und Wärme verwendet oder für die Biogasheizung in das öffentliche Gasnetz eingespeist werden. Wie die Herstellung der Biogase funktioniert und welche Rolle es in der heutigen Energiewelt spielt, erklären wir im folgenden Beitrag.

Herstellung von Biogas

Bei der Herstellung des ökologischen Rohstoffs werden organische Substanzen, wie Pflanzen, Gülle oder Lebensmittelreste zu Gas vergoren. Möglich ist das durch einen mehrstufigen Prozess in einer sogenannten Biogasanlage. In großen Behältern sorgen dabei zahlreiche Mikroorganismen unter Ausschluss von Sauerstoff (in einer aeroben Umgebung) für die Zersetzung der Ausgangsstoffe in ihre Einzelteile. 

Nach Ablauf des Gärprozesses, der in der Regel etwa 30 Tage dauert, entsteht ein Gemisch aus Methan, Kohlendioxid und weiteren Gasen. Biogase werden dann abgesaugt, verheizt oder zur Einspeisung in das öffentliche Gasnetz weiter aufbereitet. Die übrigen Feststoffe lassen sich hingegen als Biodünger auf den umliegenden Feldern ausbringen.

Wie viel Energie im Biogas steckt, hängt generell vom Biomethan-Anteil ab: Ist dieser hoch, befindet sich viel Energie im Gas. Relevant für die Qualität sind neben der Betriebsweise des Gärprozesses auch die eingesetzten Rohstoffe.

Anlage zur Herstellung von Biogas
© Jürgen Fälchle / Fotolia

Welche Stoffe eignen sich als Ausgangsstoffe?

Generell lassen sich Biogase aus zahlreichen organischen Stoffen herstellen. Je nach Anlage und Region sind das zum Beispiel:
  • vergärbare Stoffe wie Klärschlamm, Bioabfall oder Speisereste
  • Abfälle aus der Tier- und Landwirtschaft wie Gülle oder Mist
  • Pflanzen oder Pflanzenreste, die bisher als Gründung genutzt wurden oder als spezielle Energiepflanzen angebaut werden

Verwendung des Biogas: Heizung, BHKW und Fahrzeuge

Generell gibt es verschiedene Möglichkeiten, den ökologischen Rohstoff zu verwenden. In den meisten Fällen wird er noch in der Biogas-Anlage in Strom und Wärme umgewandelt. Möglich ist das mit einer Strom erzeugenden Biogas Heizung -  einem Blockheizkraftwerk oder Biogas BHKW, in denen das Gasgemisch verbrannt wird. Während der Strom entweder selbst genutzt oder in das öffentliche Netz eingespeist wird, kann die vom Biogas BHKW erzeugte Wärme in Netzen für Nahwärme an Haushalte und Unternehmen in der Umgebung verteilt werden. Weitere Einsatzmöglichkeiten sind: 

  • Heizen mit Biogas (Biogasheizung) 
  • Kraftfahrzeuge mit Biogas nutzen 

Biogasheizung: Heizen mit Biogas 

Komplett aufbereitet, gleicht das Biogas den Eigenschaften von konventionellem Erdgas. Es lässt sich somit in das öffentliche Gasnetz einspeisen und in einer Biogasheizung verbrennen. Wie im Stromnetz beziehen Verbraucher den Brennstoff dabei nicht direkt vom Erzeuger. Letztere stellen aber sicher, dass die entnommene Gasmenge genau der eingespeisten entspricht. 

Eine große Bedeutung hat das Heizen mit Biogas heute vor allem in Baden-Württemberg. Denn hier fordert der Gesetzgeber Sanierer dazu auf, nach einem Heizungstausch auch erneuerbare Energien einzusetzen. Eine einfache Möglichkeit, die Pflicht aus dem EWärmeG-BW zu erfüllen, ist die Installation einer Brennwert-Biogasheizung. Infrage kommen dabei grundsätzlich alle Gasbrennwertheizgeräte. Wichtig ist allerdings, dass Hausbesitzer Biogas für die Heizung von ihrem Gasanbieter beziehen. Erweiterungen oder Umrüstarbeiten sind zum Heizen mit Biogas nicht erforderlich. 

Übrigens: Biogasheizungen stoßen deutlich weniger CO2 aus, als konventionelle Heizgeräte, wie die folgende Tabelle zeigt. 

BrennstoffCO2-Emissionen
Heizöl265 g/kWh
Erdgas202 g/kWh
Biogas 20 % Bioanteil162 g/kWh
Biogas 50 % Bioanteil101 g/kWh
Biogas 100 % Bioanteil0 g/kWh

Vor allem dann, wenn es um die Besteuerung der CO2-Emissionen geht, kann sich Biogas für die Heizung also auch finanzielle lohnen.

Biogasmotoren: Fahren mit Biogas 

Darüber hinaus ist es auch möglich, Biogase in Kraftfahrzeugen zu nutzen. Damit das funktioniert, muss es jedoch zunächst mit großem Aufwand aufbereitet werden. Neben der Entfernung einiger Gasbestandteile kommt es dabei vor allem auch darauf an, den Energieinhalt an den des im Netz vorhandenen Gases anzupassen. In der Regel lohnt sich das jedoch nur für Biogasanlagen mit sehr hohem Ertrag.

Ist Biogas ökologisch?

Biogas gilt generell als CO2-neutral. Denn bei seiner Verbrennung setzt es so viel CO2 frei, wie die verwendeten Pflanzen über ihre Lebenszeit zu Sauerstoff umgesetzt haben. Bezieht man in diese Rechnung jedoch auch den Aufwand für den Anbau spezieller Energiepflanzen ein, kann sich das Bild ändern. Denn auch dabei wird Energie verbraucht und Kohlendioxid freigesetzt. Vor allem dann, wenn Biogasanlagenbetreiber überwiegend auf den Anbau von Mais setzen, kann sich die Ökobilanz weiter verschlechtern. Denn durch die besonderen Anforderungen der umstrittenen Pflanze werden Äcker geschwächt und sonst als Weide- oder Feuchtwiesen genutzte Gebiete verdrängt.

Ob das Gas tatsächlich ökologisch ist oder nicht, hängt also immer von den jeweiligen Bedingungen, wie zum Beispiel dem Ursprung der Ausgangsstoffe ab.

Welchen Anteil hat Biogas an der Energieversorgung?

Im Jahr 2018 versorgten 9.494 Biogasanlagen mit 47.000 Arbeitskräften 9,47 Millionen Haushalte in Deutschland mit Strom, so die Angaben des Fachverbandes für Biogas e.V. (vorläufige Ergebnisse). Vergleicht man den Anteil des dabei erzeugten Stroms mit dem Gesamtverbrauch im selben Jahr, liegt der Biogasanteil mit rund 6,3 Prozent auf Platz sieben im Vergleich zu anderen Rohstoffen. Biogasanlagen lieferten damit etwas weniger Strom als Photovoltaikanlagen, die es auf einen Anteil von etwa 8 Prozent an der Gesamtstromerzeugung brachten.

Die Zahl neuer Betrieb ist drastisch gesunken

Geht es um die zukünftige Entwicklung des Biogas-Anteils in Deutschland, lässt ein Blick auf die aktuellen Ausbauzahlen einen eher stockenden Verlauf vermuten. Denn nach den Angaben des Fachverband Biogas e.V. lag die Zahl neuer Betriebe im Jahr 2015 gerade einmal bei 163. Zum Vergleich: Noch im Jahr 2011 gingen 1,476 neue Biogas-Anlagen in Betrieb.

Heizung.de Autor Alexander Rosenkranz
Fazit von Alexander Rosenkranz
Biogas ist ein erneuerbarer Rohstoff, der zum Beispiel aus organischen Abfällen oder speziell angebauten Energiepflanzen hergestellt werden kann. Er wird überwiegend zur kombinierten Strom- und Wärmeerzeugung in Biogas BHKWs verwendet. Darüber hinaus können Verbraucher auch Fahren oder Heizen mit Biogas. Trotz alle dem hat der Rohstoff mit einem Anteil von weniger als 7 Prozent einen eher kleinen Anteil an der deutschen Energieversorgung.
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