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Warum Biogas nutzen? Was ist Biomethan?


Biogas wird heute als erneuerbarer und nachhaltiger Energieträger verstanden, der mittlerweile an einer großen Anzahl von Standorten in ganz Europa produziert wird. Als Substrat werden hierbei beispielsweise Energiepflanzen, organische Reststoffe oder agrarische Nebenprodukte und Abfälle verwendet. Neben den meist toxischen Spurenkomponenten wie Ammoniak oder Schwefelwasserstoff besteht Biogas hauptsächlich aus Methan (45 bis 70vol%) und Kohlendioxid. Die heute übliche Technologie zur Nutzung des Energieinhaltes des Biogases ist die Verbrennung in Gasmotoren zur Erzeugung von elektrischer Energie mit Wirkungsgraden zwischen 35 und 40%. Wegen steigenden Preisen für Energie und Rohstoff ist die Nutzung der erzeugten Abwärme von großer Wichtigkeit für den ökonomisch und ökologisch effizienten Betrieb einer Biogasanlage, weshalb in diesen Fällen sehr oft regionale Fernwärme ausgekoppelt wird. Solche Biogasanlagen haben ihre Machbarkeit und Rentabilität unter Beweis stellen können, weshalb eine beträchtliche Anzahl solcher Anlagen in den letzten Dekaden in Betrieb gingen und auch noch immer neue errichtet werden.


Abbildung: Konventionelle Nutzung von Biogas in Bruck an der Leitha; Links: Gasmotor (BHKW); Rechts: Wärmebild des Containers zur Fernwärmeauskoppelung

Die Aufbereitung des Biogases zeigt einen alternativen Weg der Energienutzung im Gegensatz zum konventionellen Weg der Verstromung und Wärmeproduktion auf. Aufbereitetes Biogas kann als vollwertiger Erdgas-Ersatz als Brennstoff für Haushalte und Industrie sowie als Treibstoff für den automotiven Bereich (CNG-Fahrzeuge, compressed natural gas) eingesetzt werden. In diesem Fall könnte die bestehende Erdgas-Infrastruktur wie Pipelines, Gasspeicher und Tankstellen verwendet werden, um das produzierte Gas zu den Verbrauchern zu transportieren.

Die Verwendung von aufbereitetem Biogas als Alternative zum importierten Erdgas hätte nach Ansicht zahlreicher Experten drei Hauptvorteile. Erstens könnte damit die Abhängigkeit des europäischen Gasmarktes von außereuropäischen Erdgaserzeugern reduziert werden, wodurch höhere Flexibilität in Wirtschaft und Politik erreicht werden kann. Zweitens würde die Verwendung des treibhausneutralen Biogases die europäischen Bestrebungen zur Reduktion des Kohlendioxid-Ausstoßes und des Anteils fossiler Energieträger am Primärenergieverbrauch unterstützen. Drittens würden vor allem kleinere, lokale Unternehmen von der Biogasnutzung profitieren sowie die lokale Wertschöpfung der Region gesteigert.

Erdgas ist ein in Europa und auch weltweit sehr populärer Energieträger mit immer noch großen Wachstumsraten. Die europäische Industrie, die Stromversorgung und auch die Haushalte basieren zu einem großen Teil auf dieser Energiequelle. Zu den Vorteilen von Erdgas als Energieträger zählen: niedrige Transportkosten durch Pipelines sowie niedrige Emissionen an Kohlendioxid und anderen Schadstoffen pro Einheit produzierter Sekundärenergie im Vergleich mit anderen Primärenergieträgern. Die Umstellung eines Teiles des heute auftretenden Verkehrs auf die Nutzung von Erdgas (und in weiterer Folge von Biogas) als Treibstoff würde gemäß zahlreicher Experten eine wesentliche Reduktion der auftretenden Emissionen mit sich bringen (Kohlendioxid, Stickstoffoxide, unverbrannte Kohlenwasserstoffe, Staub, Lärm). Auf dem Gebiet der CNG-Antriebstechnik wird national wie international intensiv geforscht um Effizienz der Motoren und Speicherkapazität der Fahrzeuge zu steigern und so die Reichweite methanbetriebener Fahrzeuge (sei es aus Erdgas oder aus Biogas) auf heute notwendige Werte anzuheben.

Als Konsequenz aller genannten Fakten erwächst die Notwendigkeit der Anwendung eines Prozesses zur effizienten Aufbereitung von Biogas. Nachdem die Erzeugung regenerativer Energieträger üblicherweise ein ungünstiges Verhältnis aus erzeugter und investierter Energiemenge aufweist, ist die Reduzierung der Kosten für Investment und Betrieb auf das niedrigste mögliche Maß anzustreben. Weiters muss der Betrieb der Biogasaufbereitung weitestgehend automatisiert werden und mit möglichst wenig effektivem Personalaufwand verbunden sein, um auch die Personalkosten für die üblicherweise relativ kleinen Anlagen überschaubar zu halten.