Betriebsstoff Biogas

Biogas ist ein Brenngas, das aus der Vergärung von Biomasse und/oder aus biologisch abbaubaren Teilen von Abfällen hergestellt wird. Es setzt sich hauptsächlich aus dem wertvollen Anteil des Brennstoffes Methan zusammen. Je höher dessen Anteil ist, desto energiereicher ist das Gas.

MWK Biogas verfügt über ausgeklügelte Techniken unserer langjährig erfahrenen Spezialisten, um den Methananteil in unseren Biogasanlagen überdurchschnittlich hoch zu halten. Dabei kommt es hauptsächlich auf die vergorenen Stoffe, sowie auch auf externe Zusätze an. Diese Zusätze erlauben eine Steigerung der Gasrate um bis zu 25 %.

Detaillierte Beschreibung des Vergärungsprozesses
Biogas entsteht beim anaeroben Abbau organischer Masse. Anaerob bedeutet, ‚ohne Luft’. Mann bezeichnet den Abbau deswegen auch als Vergärung oder Fermentation. Am Biogasprozess sind viele verschiedene Bakterienstämme beteiligt, die die organischen Stoffe schrittweise zerlegen. Welche Zwischenprodukte dabei gebildet werden hängt in erster Linie von den Ausgangsstoffen ab.
Das dabei gewonnene Biogas besteht hauptsächlich aus den beiden Gasanteilen Methan (CH4) und Kohlendioxid (CO2).





1.    Abbaustufe: Hydrolyse
Im ersten Schritt werden komplexe feste organische Verbindungen in einfachere Verbindung zerlegt. Dies wird vor allem durch Enzyme bewirkt, die von Hydrolysebakterien freigesetzt werden.

2.    Abbaustufe: Versäuerung
Hieran beteiligt sind versäuernde Bakterien, die Zwischenprodukte wie Zucker, langkettige Fettsäuren und Aminosäuren weiter abbauen können. Dabei entstehen kurzkettige Fettsäuren wie z.B. Butter- und Propionsäure, alkoholische Verbindungen und teilweise bereits Gaskomponenten wie Kohlendioxid.

3.    Abbaustufe: Essigsäurebildung
In der 3. Stufe des anaeroben Abbaus werden die Zwischenprodukte der Vorstufe in Essigsäure, Kohlendioxid und Wasserstoff umgewandelt. Diese Verbindungen sind die direkten Vorprodukte für die Biogasbildung.

4.    Abbaustufe: Methanbildung
In der letzten Phase wird das energiereiche Methan gebildet. Die hieran beteiligten Bakterienstämme werden nach Ihrem Endprodukt dem Methan benannt.

Der wertvolle Anteil des Brennstoffes ist hierbei das Methan (CH4) mit einem Heizwert von 10 kWh pro m3. Je höher also der Methananteil, desto energiereicher ist das Biogas.

Durchschnittliche Zusammensetzung von Biogas:

Gasanteil Konzentration                           
Methan (CH4) 50 - 75 Vol. %
Kohlendioxid (Co2) 25 - 45 Vol. %
Schwefelwasserstoff (H2S) 0 - mehrere 1000 ppm
Sauerstoff (O2) / Wasserstoff (H2) < 2 Vol. %


Die Biogas-Qualität ist maßgeblich abhängig von:

-    den Inhaltsstoffen der Inputmaterialien: Fett- und proteinreiche Stoffe liefern bei optimaler Vergärung qualitativ und quantitativ höhere Biogaserträge.

Organische Stoffgruppe Gasertrag [l/kg oTS] Methangehalt [Vol. %]
Proteine 600 - 700 70 - 75
Fette 1000 - 1250 68 - 73
Kohlenhydrate 700 - 800 50 - 55

-    der Anteil an Schwefelwasserstoff hängt mit dem Schwefelgehalt der Input-substrate zusammen: Biogas aus der Fermentation proteinreicher Stoffe beinhalten allgemein höhere Schwefelgehalte.

-    der ausreichenden Verweilzeit der Einsatzstoffe in den Behältern und der optimalen Vergärung

Zu den baulichen Bestandteilen einer Biogasanlage