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- Was ist das?
- Wo ist der Einsatz sinnvoll?
- Wie nachhaltig ist es?
- Wer ist beteiligt?
- Stand der Technik
Was ist das?
Biogas ist die klimaneutrale Alternative zu Erdgas. Es wird durch die Zersetzung organischer Abfälle oder nachwachsender Rohstoffe auf natürliche Weise gewonnen und zählt daher nicht zu den fossilen Brennstoffen. Als brennbares Gas kann das Biogas direkt zur Wärmeerzeugung oder zur gekoppelten Wärme- und Stromerzeugung in entsprechenden Anlagen genutzt werden oder auf Erdgasqualität aufbereitet werden, was den Einsatz in herkömmlichen erdgas-gefeuerten Anlagen und die Einspeisung in das Erdgasnetz ermöglicht.
Biogas wird in Biogasanlagen (BGA) aus landwirtschaftlichen Substraten und Energiepflanzen, aus organischen Abfällen aus der Lebensmittelindustrie gewonnen, sowie aus organischen Siedlungsabfällen auf Deponien (Deponiegas) und bei der Abwasserreinigung (Klärgas). In der Regel erfolgt dies durch die anaerobe Fermentation.
Der Prozess der Biogas-Erzeugung wird auch als anaerobe Vergärung bezeichnet. Dabei werden organische Stoffe in warmer, feuchter Umgebung und in einem anaeroben Milieu, das bedeutet unter Luftabschluss, mikrobiologisch abgebaut. In einer Biogasanlage findet ein kontrollierter, biologischer Zersetzungsprozess (Faulung bzw. Gärung) statt, der die organische Biomasse hauptsächlich in Wasser, Kohlendioxid und Methan umwandelt.
Wo ist der Einsatz sinnvoll?
Der Betrieb einer Biogasanlage ist dann am sinnvollsten, wenn das Biogas oder die im BHKW (Blockheizkraftwerk) erzeugte Wärme lokal und ganzjährig genutzt werden kann, da Biogas kontinuierlich erzeugt wird und verbraucht werden muss.
Es ist bei der Erschließung der Wärmesenken also darauf zu achten, Abnehmer mit Verbrauch im Sommer anzubinden.
Gaskessel für Biogas oder Biomethan stellen Wärme durch die Verbrennung des Gases bereit. Biomethan-Kessel sind im Grunde Erdgas-Kessel, da Biomethan Erdgasqualität besitzt. Oft wird Biomethan vertraglich bezogen; die Anlage bezieht das Gas aber praktisch aus dem Erdgasnetz.
Wird Biogas in unaufbereiteter Form verwendet, so besitzt es einen geringeren Methan-Anteil und einen höheren CO2-Anteil als Erdgas. Daher sind Biogas-Kessel auf diese andere Gaszusammensetzung angepasst. Genauso kann das Biomethan oder Biogas in KWK-Anlagen (Kraft-Wärme-Kopplung) genutzt werden. Biogasanlagen verfügen meist über Biogas-BHKWs, die direkt mit der Rohgasleitung der Anlage verbunden sind und Strom sowie Wärme erzeugen.
Ein Teil der Wärme wird von der Biogasanlage selbst benötigt, z. B. für die Fermenter, der Rest kann beispielsweise über ein Wärmenetz zur Wärmeversorgung von Gebäuden beitragen.
Wie nachhaltig ist es?
Die Verbrennung von Biogas erfolgt CO2-neutral: Denn die Pflanzen, die in der Biogasanlage vergoren werden, haben bis dahin genau die Menge CO2 gebunden, die bei der späteren Verbrennung von Biogas wieder freigesetzt wird. Damit verursacht Biogas keinen zusätzlichen Ausstoß von CO2.
Jedoch sind Biogasanlagen nicht vollständig dicht und für Wartungsarbeiten müssen sie zugänglich bleiben. Deshalb kann beim Betrieb einer Biogasanlage Methan, das auf mittlere Sicht eine 25- bis 30-mal stärkere aufheizende Wirkung auf das Klima hat als CO2, in die Atmosphäre entweichen.
Außerdem ist für die Gewinnung der Futterstoffe Maschineneinsatz nötig, der in die Bilanz eingerechnet werden muss.
Wer ist beteiligt?
Für Biogasprojekte sollte der direkte Kontakt zum Betreiber der Biogasanlage gesucht werden. Meist sind diese auch Betreiber des angechlossenen Wärmenetzes. Für ein größeres Wärmenetz ist auch der Kontakt zu örtlichen Stadtwerken sinnvoll.
Stand der Technik
Die Leistung von KWK-Anlagen reicht von 1kW bis zu mehreren MW. Es werden Gesamtwirkungsgrade von über 90% erreicht. Dieser Wirkungsgrad kann aber nur erreicht werden, wenn die Wärme genutzt wird und nicht als Abfallprodukt in die Umwelt abgegeben wird.
Biogasanlagen und die dazugehörigen BHKWs sind eine regelbare regenerative Energiequelle. Über große Gas- und Warmwasserspeicher werden Biogasanlagen „flexibilisiert“ um unabhängig von der Wärmeabnahmestruktur Strom zu produzieren und so die witterungsabhängigen Energiequellen zu ergänzen.