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Geschätzte Betriebskosten für eine Anlage mit 60.000 Tonnen pro Jahr. Alle Angaben sind bezogen auf das Jahr 2014. * EEG 2014.
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Kompostieren und Vergären

Trockene, feste biologische Reststoffe eignen sich eher für die Kompostierung. Dabei werden die kohlenstoffhaltigen Verbindungen dank ausreichender Sauerstoffversorgung (aerobe Atmosphäre) in CO2 und Wärme umgesetzt. Durch diese Prozesswärme ist der Kompost hygienisiert und kann ohne weitere thermische Nachbehandlung als Dünger in Landwirtschaft und Gartenbau eingesetzt werden.
Flüssige oder sehr feuchte biologische Reststoffe eignen sich eher für die Vergärung zu Biogas. Dabei werden die kohlenstoffhaltigen Verbindungen unter Sauerstoffabschluss (anaerobe Atmosphäre) von Bakterien in Bio-Methan (CH4) umgewandelt. Dieses lässt sich nach einer Gasreinigung in Blockheizkraftwerken nutzen oder ins Erdgasnetz einspeisen. Das übrig gebliebene Gärsubstrat aus Bioabfall kann als Dünger in der Landwirtschaft eingesetzt werden, unter der Voraussetzung, dass es durch eine nachträgliche Erwärmung auf 55 bis 70 °C hygienisiert worden ist.

Kapazitäten und wirtschaftliche Perspektiven

Eine Anlage mit 60.000 t/a produziert rund 15 Mio. m³ Biogas pro Jahr. Bei einem Methangehalt von 60 bis 65 % entspricht das rund 9 Mio. m³ Erdgas. Sie Abbildung zeigt eine erste Abschätzung der Kosten.

Bioabfall energetisch nutzen

Unabhängig ob Biogas aus Anlagen zur Behandlung von Bioabfall oder von landwirtschaftlichen Reststoffen stammt, ist es zuerst nur ein Rohgas. Je nach Ausgangsmaterial besteht es lediglich zu 50 bis 75 % aus dem für die Energieerzeugung benötigten Methan. Der Rest entfällt auf Kohlendioxid und Spurengase wie Schwefelwasserstoffe, Wasserstoff, Sauerstoff und – bei Einsatz von Bioabfällen – langkettigen Kohlenwasserstoffen. Außerdem ist es zu 100 % wassergesättigt. Ein Teil dieser Begleitgase wird in einer Gasaufbereitung beim Kondensieren des Wasserdampfs mit entfernt, andere müssen in einer eigenen Reinigungsstufe entzogen werden. Durch diese Vorbehandlung werden Korrosion und Schäden an Motoren und Armaturen vermieden sowie eine emissionsarme Verbrennung möglich. Für die Energieerzeugung aus Biogas kommen neben den seit Jahren bewährten Blockheizkraftwerken (BHKW) zukünftig auch Gasturbinen in Betracht. Langfristig ist auch der Einsatz von Biogas in Brennstoffzellen eine technische Option. Oft wird Biogas an Standorten erzeugt, an denen die örtliche Wärmenachfrage nicht ausreicht, um ein BHKW wirtschaftlich betreiben zu können. Dann ist es sinnvoll, aufbereitetes Biogas ins Erdgasnetz einzuspeisen. Die Gasnetzzugangsverordnung von 2010 hat hierfür den Weg geöffnet. Das Erdgasnetz kann jederzeit große Mengen Biomethan aufnehmen. Nach einem Bericht der Bundesnetzagentur an die Bundesregierung haben Ende 2013 in Deutschland 150 Biogasanlagen rund 602 Mio. m³ Biogas in das Gasversorgungsnetz eingespeist. Ein Jahr zuvor lag dieser Wert bei 413 Mio. m³. Biogas als klimafreundlicher Energieträger leistet damit einen Beitrag zur Versorgungssicherheit und kann im Verbund mit einem BHKW die schwankende Einspeisungen von Windenergie- und Photovoltaikanlagen ausgleichen.

Pyrolyse

Die Forschung beschäftigt sich neben der Biogaserzeugung auch mit Pyrolyse als weitere Möglichkeit zur energetischen Biomassenutzung. Dabei wird Biomasse unter hohen Temperaturen und Druck carbonisiert. Die dabei entstehende Biokohle kann nicht nur als Brennstoff eingesetzt werden, sondern es gibt für dieses Produkt auch Interesse aus der Landwirtschaft. Dort dient sie als Bodenverbesserer und stellt eine vergleichsweise langfristige Form der Kohlenstoffspeicherung dar. Mit Förderung der Bundesregierung ging 2013 in Halle-Lochau eine Demonstrationsanlage für die Pyrolyse von Bioabfällen in Betrieb.

Projektinfo 17/2014:
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