CO2-neutraler Brennstoff aus nicht-fossilen Quellen
Die Gasversorgung steht heute mehr denn je im Fokus der Diskussion über Zukunftsenergien. Mit Biogas lässt sich Energie unabhängig von fossilen Quellen bereitstellen – und zwar weitestgehend klimaneutral: Denn die Lagerung, Behandlung und Verwertung von Biomasse setzt nur so viel CO2 frei, wie vorher in ihr gebunden war. Das reduziert die Treibhausgasemissionen. Der weitere große Vorteil, den nicht-fossiles Gas aus heimischer Biomasse bietet: Es macht unabhängig von Lieferungen aus Drittländern.
Von Biomasse zu Biogas
Ausgangsstoffe für Biogas ist Biomasse: Energiepflanzen – hauptsächlich Mais und Getreide –, Bioabfälle und tierische Reststoffe wie Gülle und Mist. In einer Biogasanlage bauen Bakterien die organischen Materialien ab. Bei diesem Vergärungsprozess entstehen ein Biogasgemisch und Gärreste. Letztere sind wieder in der Landwirtschaft nutzbar. Das Biogasgemisch lässt sich direkt vor Ort in einem Blockheizkraftwerk in Strom und Wärme umwandeln. Biogas wird bislang hauptsächlich regional erzeugt und genutzt. Der Grund: Es hat je nach Zusammensetzung der Biomasse einen Methangehalt von lediglich 50 bis 75 Prozent. Will man Biogas ins Erdgasnetz einspeisen – und damit standort-flexibel verfügbar machen –, muss man es zuvor zu „Biomethan“ veredeln. Dafür wird das Rohgas in einer Aufbereitungsanlage getrocknet, entschwefelt und von CO2 sowie anderen Spurengasen gereinigt. So entsteht ein „Bio-Erdgas“ mit einem Methangehalt von 98 Prozent.
Biomethan als Erdgasersatz
Biomethan ist im Hinblick auf Eigenschaften und Anwendungsmöglichkeiten identisch mit Erdgas. Der regenerative Ersatz kann überall dort zum Einsatz kommen, wo andernfalls fossiles Gas verbraucht würde:
- in der gekoppelten Strom- und Wärmeproduktion in Kraft-Wärme-Kopplungs-Anlagen (KWK-Anlagen)
- in der direkten Wärmeerzeugung, z.B. um Innenstädte mit Wärme aus erneuerbarer Energie zu versorgen
- als alternativer Kraftstoff „Bio-CNG“ („CNG“ steht für „Compressed Natural Gas“) für die Betankung von Erdgasfahrzeugen
- für die rohstoffliche Nutzung in der chemischen Industrie
- als Systemdienstleister für die bedarfsgerechte Strom- und Wärmeerzeugung, um ein auf Windkraft und Sonnenenergie basierendes Energiesystem zu stabilisieren
Teller oder Tank: NaWaRo-Anlagen in der Kritik
Allerdings stößt die energetische Verwertung von Biomasse zunehmend auf Kritik. Im Mittelpunkt der „Teller-oder-Tank“-Debatte steht die zunehmende Nutzung von Ackerflächen für die Energiegewinnung in herkömmlichen Biogasanlagen: Laut Umweltbundesamt stammen heute rund 80 Prozent der hier erzeugten Energie aus „Anbaubiomasse“: Nachwachsende Rohstoffe (NaWaRo), die eigens für diesen Zweck erzeugt werden. Darunter leiden nicht nur die Biodiversität und die Böden, die durch die Gärreste als Teil des Outputs aus „NaWaRo“-Anlagen mit Nitrat belastet werden. Die Flächen, die für die Erzeugung des Inputs gebraucht werden, fallen auch für die Lebens- und Futtermittelproduktion weg.
Biomethan Soltau: Lebensmittelabfälle als Rohstoffe im Kreislauf
Einen grundlegend anderen Weg in der Biogas-Produktion geht die Biomethan Soltau GmbH. Der Anlagenbetreiber setzt ausschließlich auf bereits vorhandene Biomasse als Input: in Form von Lebensmittel- und Essensresten, die nicht mehr für den menschlichen oder tierischen Verzehr geeignet sind. Die Erzeugung von Biomethan beruht bei diesem ganzheitlichen Verwertungskonzept auf einem konsequenten Kreislauf-Prinzip: Abfälle werden zu neuen Rohstoffen. Die liefern nicht nur Energie. Biomethan Soltau trennt auch Biogasveredelung und Gärresteverwertung in zwei verschiedenen Aufbereitungsanlagen. So lassen sich die in den Lebensmittelresten enthaltenen hohen Anteile an Wasser und Nährstoffen – Mineralien, Spurelementen, Eiweißen – in ihre Bestandteile zerlegen und als chemische Rohstoffe nutzen. Die im Aufbereitungsprozess freiwerdende Menge an biogenem CO2 plant Biomethan Soltau in Zukunft ebenfalls rohstofflich zu nutzen. Aus Biomasse können so perspektivisch neue Produkte entstehen.
Auf einen Blick: Biomethan Soltau vs. NaWaRo-Anlagen
| Biomethan Soltau | NaWaRo-Anlagen | |
|---|---|---|
| Input | Bereits vorhandene Biomasse | Anbaubiomasse |
| Prozess | Vergärung und Aufbereitung/Veredelung | Vergärung |
| Output | Biomethan | Rohbiogas |
| Verwendung | Einspeisung in Erdgasnetz als gleichwertiger Ersatz für fossiles Erdgas | Stromerzeugung vor Ort mittels Blockheizkraftwerk mit schlechterem Wirkungsgrad |
| Aufbereitung Gärreste | ja | nein |
| Verwendung Gärreste | Zerlegung in chemische Rohstoffe als neue Ausgangsprodukte | Rückführung für die landwirtschaftliche Ausbringung |
| Nutzung landwirtschaftliche Fläche | nein | ja |
| Kreislaufprinzip | ja | nein |
Zukunftsenergie Biogas: Viel ungenutztes Potenzial
Die „Teller-oder-Tank“-Debatte beschäftigt die deutsche Politik auf höchster Ebene. Ein gesetzlich vorgegebener Ausstieg aus Agrokraftstoffen, hergestellt aus Nahrungs- und Futtermittelpflanzen, ist seit längerem in der Diskussion und bekommt durch die aktuelle geopolitisch angespannte Lage neue Dringlichkeit. Das Biomethan-Soltau-Verfahren kommt der Forderung der Politik nach Biokraftstoffen aus Abfällen nach – und trifft auf viel ungenutztes Potenzial: Laut Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft enden in Deutschland jedes Jahr rund 11 Millionen Tonnen Lebensmittel in der Abfallentsorgung – anstatt sie als wertvolle Rohstoffe in einer Kreislaufwirtschaft zu nutzen. Dazu kommen Speisereste aus Gastronomie und Großküchen. Das Energie-Äquivalent der Soltauer Biomethan-Produktion beträgt rund 65.000 Megawattstunden – eine Energiemenge, die 6,5 Millionen Litern Dieselkraftstoff entspricht. Es gibt also noch viel Potenzial, das es sich zu erschließen lohnt: im Sinne einer nachhaltigen Energiewende, die auf erneuerbare Zukunftsenergie in Form von Gas aus Reststoffen und Bioabfällen setzt.
Fazit:
Biogas kann – wenn es zu Biomethan veredelt ist – als regenerative Energie fossiles Erdgas ersetzen. Als Biomasse hat es begrenzte Einsatzmöglichkeiten und bietet sich bislang eher für eine lokale und regionale Nutzung an. Für die Zukunft vielversprechend sind hier ganzheitliche Verwertungskonzepte, die auf einen konsequenten Kreislauf-Prinzip beruhen.
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