Was ist „Biogas"?
Biogas (= Sumpfgas, Faulgas) ist ein
durch den anaeroben, mikrobiellen Abbau (Gärung und anschließende
Methanogenese) von organischen Substanzen entstehendes Gasgemisch,
das zu 50 - 70 % aus dem hochwertigen Energieträger Methan (CH4)
besteht. Weitere Bestandteile sind 30 - 40 % Kohlendioxid (CO2)
sowie Spuren von Schwefelwasserstoff (H2S), Stickstoff
(N2), Wasserstoff (H2) und Kohlenmonoxid (CO).
Biogas/Methan entsteht
natürlicherweise in größerem Umfang in Sümpfen, in Mooren, in Gewässersedimenten
oder auf Reisfeldern. Aber auch im Pansen der Wiederkäuer wird Methan
gebildet.
Technisch gewinnen lässt sich Biogas in sogenannten Biogasanlagen,
wie sie heute bereits vielfach bei Kläranlagen oder landwirtschaftlichen
Betrieben Verwendung finden.
Methan ist ein klimawirksames Spurengas in der Erdatmosphäre und
trägt zum Treibhauseffekt bei. Sein Anteil am weltweiten Treibhauseffekt
betrug in den 80er Jahren etwa 13%.
Aufgrund des relativ hohen Energiegehaltes lässt sich Biogas als
Energieträger für die Wärme- und Krafterzeugung nutzen. Der durchschnittliche
Heizwert von Biogas beträgt 6.000 Kcal/m³ (entsprechen 25.000 KJ/m³).
Somit entspricht der durchschnittliche Heizwert eines Kubikmeters
Biogas etwa 0,6 Liter Heizöl.
- Biogasanlagen in der Landwirtschaft
Quelle: www.gbunet.de
 In
der Vergangenheit wurden landwirtschaftliche Biogasanlagen
ausschließlich mit hofeigenen Abfällen betrieben. Diese Technologie
setzte sich nur bedingt durch. Gründe hierfür liegen einerseits
im begrenzten Angebot an betriebssicheren und erprobten Anlagen
sowie schlechten Erfahrungen mit Billiglösungen, andererseits in
den bis dato geringen Erlösen aus der Stromeinspeisung in das öffentliche
Netz. Außerdem fehlte eine ausreichende Bewertung der Düngewirkung,
der Bodenverbesserung, des Gewässerschutzes sowie der Vermeidung
gasförmiger Emissionen in der betriebswirtschaftlichen Kalkulation.
- Fast alle dieser Faktoren haben innerhalb
der letzten Jahre eine drastische Umbewertung erfahren und gerade
die ökologischen
Vorteile der Biogastechnologie
können heute für viele Groß- und Mittelbetriebe existentielle Bedeutung
erlangen:
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- Weiterhin sich der hat der Einsatz von
Cosubstraten für den Betreiber einer landwirtschaftlichen Biogasanlage
erhebliche wirtschaftliche Vorteile,
da es zu einer Steigerung des mengenspezifischen Gasertrages und
zusätzliche Einnahmen durch die Übernahme von organischen Abfälle
(Gebühren) kommt.
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Die Cofermentation
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- Zusätzlich hat sich die Cofermentation,
das heißt die gemeinsame Vergärung von Gülle mit biogenen Abfällen
oder Rohstoffen, etablieren können.
- Die Cosubstrate können dabei einzeln
oder auch als Gemisch eingesetzt werden. Zu den biogenen Abfälle
zählen organische Abfälle aus Haushalten, Gastrononie und Lebensmittelindustrie
wie Speisefette aus Fettabscheidern, aufbereitete Speisereste, Schlachthausabfälle,
Wein- und Biertrester usw. Durch geeignete Aufbereitungssysteme
werden seuchenhygienische und andere abfallgetzliche Anforderungen
eingehalten.
- Außerdem können auch pflanzliche landwirtschaftliche
Rohstoffe (Ölfrüchte und andere vergärbare Biomasse) der Gülle beigegeben
und zur Erhöhung der Biogasproduktion genutzt werden.
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Die "Düngerfabrik"
Eine Biogasanlage dient auch der Rückgewinnung wertvoller Pflanzennährstoffe
aus Gülle und Fließmist in pflanzen- und umweltverträglicher Form
und der "Produktion" wertvoller Bodenverbesserungsmittel.
Gut vergorene Biogasgülle kann ganzjährig, auch auf wachsende Bestände,
ohne Gefahr von Verätzungen ausgebracht werden.
- Da der gesamte Stickstoff aufgrund des
anaeroben Prozesses als Ammonium vorliegt ist bei der Ausbringung
die Gefahr von Auswaschung und Eintrag in das Grundwasser minimiert.
Außerdem werden Stickstoffverluste in Form von Ammoniak und damit
Geruchsbelästigungen vermieden.
Durch den biologischen Aufschluß im Reaktor werden die organisch
gebundenen Nährstoffe weitgehend mineralisiert, d.h. in pflanzenverfügbare
Formen überführt. Aus dem organischen Dünger "Gülle" wird ein "flüssiger
Volldünger" mit Spurenelementen und Wuchsstoffen.
Dabei wird der Gülle lediglich Kohlenstoff, Wasserstoff (CH4) und geringe Mengen an Sauerstoff
entzogen (CO2). So werden im Reaktor 80 - 90% der abbaubaren organischen
Substanz umgesetzt und die darin enthaltenen Nährstoffe in wasserlösliche
Formen überführt. Die Pflanzennährstoffe verbleiben vollständig
im Substrat und können nunmehr entsprechend dem Pflanzenwachstum
ausgebracht werden, wodurch sich der Ausnutzungsgrad deutlich erhöht
und zusätzlicher kostenintensiver mineralischer Dünger substituiert
werden kann.
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- Der Biogasreaktor
Biogasproduktion ist eine komplexe Technologie, da
unter Berücksichtigung baulicher und hydraulischer Anforderungen
biologische Abläufe optimiert werden müssen. Perfekte Thermostatisierung,
ständige Durchmischung, Homogenisierung, Zerkleinerung und Impfung
des Substrates sind wesentliche Voraussetzungen.
Der Reaktor nach dem System der hydraulischer Durchmischung
durch Biogasdruck erfüllt alle diese Funktionen. Ohne den Einbau beweglicher
Teile und ohne Zufuhr von Energie wird eine optimale Substratführung
und Durchmischung erreicht.
- Dieses Konstruktionsprinzip nach System
AAT garantiert zuverlässige Funktion bei langer Lebensdauer und
praktisch wartungsfreiem Betrieb.
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- Das Kraftwerk
Das Biogas ein hochwertiger, regenerativer
Energieträger enthält ca. 65 - 70%
Methan. Dies entspricht einem Energiegehalt von 5,5 bis 6,5 kWh/m³.
Bei der Verbrennung in Blockheizkraftwerken wird,
die im Methangas enthaltene Energie in elektrischen Strom und Heißwasser
umgesetzt. Die Abgase setzen sich im wesentlichen aus CO2
und Wasser zusammen (Katalysatorbetrieb). Das freiwerdende CO2
stammt aus der Photosynthese der Pflanzen. Es wurde bei der pflanzlichen
Biomasseproduktion der Luft entzogen und wird bei Verbrennung des
Biogases wieder freigesetzt. Die CO2
- Bilanz ist somit ausgeglichen
- Energiegewinnung aus Biogas leistet keinen Beitrag zum vieldiskutierten
"Treibhauseffekt". Das im BHKW erzeugte Warmwasser wird hauptsächlich
als Heizenergie im Landwirtschaftsbetrieb genutzt. Ein geringer
Teil dient der Biogasreaktorheizung. In den Sommermonaten wird die
thermische Energie über Notkühler an die Außenluft abgegeben. Bei
Bedarf an Kälteenergie (z.B. für Milchkühlung, Stallklimatisierung)
kann die thermische Energie durch den Einsatz einer Adsorptionskältemaschine
ganzjährig genutzt werden.
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- Die Konzipierung einer Biogasanlage und
ggf. Intergration in einen bestehenden landwirtschaftlichen Betrieb
erfordert in jedem Fall eine individuelle Auslegung und Ausführung, um den betrieblichen und baulichen Gegebenheiten
entsprechen und wirtschaftliche Faktoren optimieren zu können .
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