Wie die Kuh Strom produziert.
Welche Rolle spielt Biogas in der Energiewende?
Die Energiewende hat viele Facetten. In unserer Blog-Reihe betrachten wir oft die Versorgung mit erneuerbaren Energien und Produkte sowie Services für uns Verbraucher.
Heute blicken wir aber mal wieder auf die Erzeugerseite. Irgendwo müssen der erneuerbare Strom, die ökologisch nachhaltige Wärme und co. ja herkommen. Und während wir uns sonst meist mit Solar- und Windstrom beschäftigen, soll es heute um Biogas gehen. Das sind Anlagen bei denen u. a. mittels Kühen — bzw. ihren Hinterlassenschaften — erneuerbare Energie erzeugt wird.
Was ist eine Biogas-Anlage?
Biogas ist wie der Name schon andeutet ein Gas. Dabei bedeutet Bio nicht das Gleiche wie bei den Bioprodukten im Supermarkt, sondern steht für die biotische Erzeugung des Gases.
Biotische Gaserzeugung steht wiederum für einen Entstehungsprozess mittels Lebewesen. Hier kommt die Kuh noch nicht ins Spiel. Stattdessen kümmern sich Bakterien um die Zersetzung und Vergärung von Biomasse.
Einfach gesagt: wenn man landwirtschaftliche Erzeugnisse, Abfälle und tierische Hinterlassenschaften in der Biogas-Anlage mit hungrigen Bakterien zusammenstellt, geht die Vergärung los. Dabei entstehen Gase, die zum Teil dem klassischen Erdgas ähneln.
Da Pflanzenreste, Bioabfall, Energiepflanzen und tierische Hinterlassenschaften „nachwachsen“, gelten diese Rohstoffe als erneuerbare Energiequelle. Und so liefert eben auch die Kuh einen zentralen Ausgangsstoff für die Vergärung in der Biogas-Anlage.
Während des Vergärungsprozesses werden die Rohstoffe zersetzt. Dabei entstehen vor allem Methan und CO₂. Diese Gase sind auch der zentrale Bestandteil von Erdgas. Daher kann das Biogas je nach Zusammensetzung der Ursprungsstoffe mit mehr oder weniger Aufwand auch in der konventionellen Erdgasinfrastruktur genutzt werden. In weiteren Aufbereitungsprozessen wird das Biogas noch weiter gereinigt, da vor allem das pure Methan für alle energetischen Prozesse in Kraftwerken oder Heizungsanlagen benötigt wird.
Aber genau deswegen kann Biogas auch nicht einfach alleine für die Gasversorgung genutzt werden, sondern vorerst nur als Ergänzung zum klassischen Erdgas.
Erdgas ist praktisch pures Methan und genau darauf sind alle weiteren Anlagen ausgerichtet — vom Gasherd bis zum Kraftwerk. Da die meiste Biomasse nur 50–60% Methananteil liefern kann, würde die Gasinfrastruktur bei einer pauschalen Biogas-Einspeisung nach und nach Schaden nehmen. Abgesehen von kleinen in sich geschlossenen Biogas-Netzen mit speziellen Verbrauchseinrichtungen wird also nur ein kleiner Anteil aufbereitetes Biogas in unsere konventionelle Infrastruktur geleitet.
Und wo bleibt der Strom?
Gerade bei größeren Biogas-Anlagen findet sich auch ein Blockheizkraftwerk (BHKW) direkt nebenan. Diese Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen nutzen einen Energieträger und erzeugen sowohl Strom (Kraft), als auch Wärme. Das methanhaltige Biogas wird also in den Verbrennungsprozess des Blockheizkraftwerks eingeführt. Der im BHKW-Generator entstehende Strom kann dann ganz normal als Erneuerbare Energie in das Netz eingespeist werden. So gehören auch eine ganze Menge Biogasanlagen in das Versorgerportfolio von Lition.
Gleichzeitig erzeugt das BHKW auch Wärme. Diese kann zum Beispiel in der landwirtschaftlichen Anlage genutzt werden — so bleibt der Kuhstall warm — oder über Wärmeleitungen an benachbarte Wohnhäuser geliefert werden. Das nennt sich dann Nahwärme (im Vergleich zu Fernwärme).
Biogas-Anlagen können also sowohl für eine Strom-, Gas- oder Wärmeerzeugung genutzt werden und spielen damit eine entscheidende Rolle in der deutschen Energiewende. In den letzten Jahren hat die Biomasse immer zwischen 8 und 10 Prozent der deutschen Stromerzeugung ausgemacht und ist damit fast auf Höhe der Kernenergie oder des Erdgases.
Wie geht es mit dem Biogas weiter?
Auch wenn Biogas und die zugrunde liegende Biomasse zu den wichtigsten Eckpfeilern der Energiewende gehören, gibt es natürlich auch ein paar Fragezeichen. Manche Grundrohstoffe sind erneuerbar, da sie während anderer holz- oder landwirtschaftlicher Prozesse sowieso anfallen. Pflanzenreste, landwirtschaftliche Abfälle und tierische Hinterlassenschaften entstehen immer wieder und sind damit eine erneuerbare Energiequelle.
Gleichzeitig werden an vielen Orten sogenannte Energiepflanzen gezielt für die Energieerzeugung angebaut. Diese zucker-, stärke- oder ölhaltigen Pflanzen (Mais, Kartoffeln, Raps, etc.) stehen dann in direkter Konkurrenz zur klassischen Nahrungsmittelproduktion.
So muss ein Kompromiss gefunden werden, der landwirtschaftliche Flächen und andere sowieso anfallende Biomasse sinnvoll voneinander abgrenzt und eine nachhaltige Energieproduktion ermöglicht. Denn schließlich kann eine Biogas-Anlage auch dann laufen, wenn gerade mal weniger Solar- und Windkraft zur Verfügung stehen und die zukünftigen Speicheranlagen langsam leer laufen. Genau dann wird die Biomasse weiterhin das Stromnetz stabilisieren können und eine ökologisch nachhaltige Energieversorgung ermöglichen.
Daran können wir das nächste Mal denken, wenn wir eine Kuh sehen 😊