Schornbuscher Biokraft GmbH & Co KG

1. Die Methanbildung

Die Bildung von Methangas findet in der Natur überall dort statt, wo organisches Material unter Luftabschluss in feuchter Umgebung verrottet. Dies geschieht durch die Stoffwechselaktivität von Methanbakterien. Als bekannte Beispiele seien hier die Bildung von Sumpfgas und die Entstehung von Methan im Verdauungstrakt von Wiederkäuern genannt.

2. Das Funktionsprinzip von Biogasanlagen

Biogasanlagen nutzen diesen natürlichen Prozess aus. Unter genauestens überwachten Konditionen entsteht aus Biomasse das so genannte Biogas. Es besteht zu 60-70% aus Methan (CH4) und 30-40% aus Kohlendioxid (CO2) sowie aus Wasserdampf, NH2, Sauerstoff und Schwefelwasserstoff. Das so gewonnene Gas kann über einen Generator in elektrische Energie umgewandelt oder zur Wärmeerzeugung verbrannt werden.

3. Ausgangsstoffe zur Erzeugung von Biogas

So gut wie jede organische Substanz, die durch den Stoffwechsel der Mikroorganismen verarbeitet werden kann, eignet sich für den Einsatz in Biogasanlagen. Hierbei sind aber die „inneren Werte“ sehr unterschiedlich. Einige Substanzen können nur sehr langsam umgewandelt werden und andere liefern nur vergleichsweise wenig Energie. Andererseits hat z. B. Pflanzenöl eine fast so hohe Energiedichte (KJ/m3 ) wie Heizöl.

4. Ökologische Gesichtspunkte

Neben der Tatsache, dass die Energie aus Biogasanlagen zu regenerativen Energiequellen gehört, ist sie zudem noch CO2-neutral. Das bedeutet, dass bei der Energiegewinnung nur soviel CO2 entsteht wie vorher durch die Photosynthese von den Pflanzen aufgenommen wurde.

5. Perspektiven der Biogastechnologie

Aus einer Tonne Silomais lassen sich etwa 160m³ Biogas gewinnen. Daraus können ca. 250kWh elektrischer Strom und 500kWh Wärme erhalten werden. Bei der Biogaserzeugung entstehen keine lästigen oder schädlichen Emissionen. Die Vergärung von Biomasse in Biogasanlagen ist aus wirtschaftlicher und ökologischer Sicht der Verbrennung oder der ausschließlichen Kompostierung vorzuziehen. Im Idealfall sollten Biomassenvergärung und Kompostierung miteinander kombiniert werden: Holzreste wie Baum- oder Heckenschnitt würden wie bisher kompostiert werden, während die nassen Anteile vergärt würden. Die festen Reststoffanteile, die nach dem Vergärungsprozess zurückbleiben, lassen sich zusammen mit den Holzanteilen hervorragend und ohne die bekannten Geruchsprobleme verkompostieren.

6. Welchen Nutzen bringt die Biogastechnik ?

    • Die Menge an organischen Abfallstoffen kann um bis zu etwa 85% reduziert werden.
    • Verminderung treibhauswirksamer Emissionen, v. a. Methan (CH4), Lachgas (NO2) und Kohlenstoffdioxid (CO2). Freigesetzt wird an CO2 nur die Menge, die vorher bereits durch die Pflanzen gebunden wurde und das ca. 30 mal wirksamere Methan wird nicht mehr unkontrolliert in die Atmosphäre freigegeben.
    • Aufgrund der Erzeugung des regenerativen Energieträgers Biogas bei der Zersetzung organischen Materials tragen Biogasanlagen zur konsequenten Ressourcenschonung bei.
    • Der Güllewert verbessert sich durch die anaerobe Behandlung. Geruchs-Emissionen werden reduziert, da die geruchsintensiven Stoffe, wie beispielsweise flüchtige Fettsäuren stark abgebaut werden. Die Pump- und Fließfähigkeit nimmt durch die Homogenisierung zu. Hierdurch wird eine bessere und gleichmäßigere Verteilung bei der Ausbringung erzielt.
    • Biogassubstrat hat eine bessere Düngewirkung als unvergorene Gülle, da sich durch die Mineralisierung das C/N-Verhältnis einengt und das Substrat pflanzenverträglicher wird. Damit lässt es sich dann sogar als Kopfdünger während der Wachstumsphase einsetzen.
    • Der Vergärungsprozess reduziert die Anzahl pathogener Keime (v. a. Coli-Bakterien und Salmonellen) und die Keimfähigkeit von Unkrautsamen.
    • Ein weiterer Vorteil ist die Einsparung von Dünge- und Pflanzenschutzmitteln. Biogasgülle kann effektiv Mineraldünger substituieren und Trinkwasser schonen.
    • Unterstützung des Klimaschutzziels, den Anteil erneuerbarerer Energien bis zum Jahr 2010 mind. zu verdoppeln und durch den Bau einer Biogasanlage die Weiterentwicklung und Verbreitung einer umweltverträglichen Technologie zu fördern.
    • Durch KWK(Kraft-Wärme-Kopplung) erfolgt die Erzeugung von thermischer und elektrischer Energie. Diese kann zur Deckung des Wärmebedarfs der Gebäudeheizung und Brauchwassererwärmung genutzt werden.
    • Starke Reduzierung der Geruchsemission durch biologischen Abbau der Geruchsstoffe.

7. Geschichtliches

Die Biogastechnik ist nicht so neu, wie vielfach angenommen wird.
Die Tatsache, daß ein brennbares Gas aus der Zersetzung von organischen Stoffen entsteht, ist seit gut 200 Jahren bekannt. Alessandro Volta, der große italienische Naturforscher hat schon 1776 eigenhändig Sumpfgas im Lago Maggiore aufgefangen und seine Zusammensetzung untersucht. Die erste praktische Anwendung der Biogas-Bildung geschah bei der Reinigung des Abwassers der großen Städte. Allerdings hatte man für das Gas zunächst keine Verwendung und ließ es ungenutzt entweichen. Die systematische Nutzung von Biogas auf Kläranlagen begann vor etwa 75 Jahren. Zahlreiche Kläranlagen verkauften ihr Gas deshalb an Gaswerke. Nach und nach, bedingt durch den zunehmenden Energiebedarf der Klärwerke, begann man das Gas zur Erzeugung von Strom und Wärme zu einzusetzen.

Die Technik der Kraft-Wärme-Kopplung wurde seit etwa 1930 auf größeren Klärwerken angewandt.
Etwa um die selbe Zeit wurden die landwirtschaftlichen Reststoffe als mögliche Quellen für Biogas entdeckt. In den USA wollte Buswell den Gasbedarf der Stadt Urbana in Illinois über Biogas decken. Angesichts der niedrigen Energiepreise in den USA mußte er von diesem Vorhaben Abstand nehmen, aber er führte unzählige Versuchsreihen durch, mit denen er den Biogas-Ertrag verschiedenster Naturstoffe ermittelte. Etwa zur gleichen Zeit haben Ducellier und Isman in Algerien mit dem Bau von einfachen Biogas-Anlagen begonnen, die kleine Bauernhöfe mit Energie versorgen sollten. Dieses Konzept verbreitete sich in den nächsten Jahrzehnten in Frankreich, wo hunderte kleiner, technisch sehr einfacher Biogas-Anlagen entstanden.

Auch in Deutschland begann man sich nach dem 2. Weltkrieg für Biogas aus landwirtschaftlichen Reststoffen zu interessieren. Karl Imhoff, der über Jahrzehnte die Abwassertechnik prägte und der einige der frühesten Patente für Biogas-Gewinnung aus Abwasserschlamm angemeldet hatte, schlug vor, den Treibstoffbedarf Bayerns durch „Mistgas“ zu decken, das in dezentralen, genossenschaftlich organisierten Biogas-Anlagen erzeugt werden sollte. Das reichlich und billig fließende Erdöl bereitete diesen Visionen ab 1950 ein jähes Ende. Zwei Jahrzehnte war es einer Handvoll Enthusiasten überlassen, für Biogas zu werben. Da es als Energiequelle im Vergleich zu Brennstoffen auf Erdölbasis zu teuer war, traten andere Argumente, vor allem die positiven Eigenschaften der ausgefaulten Gülle, in den Vordergrund.

Erst mit der Ölkrise wurde Biogas als einer der regenerativen Energieträger wiederentdeckt. In kurzer Zeit entstanden zahlreiche neue Anlagen. Eine Bestandsaufnahme im Auftrag der Europäischen Gemeinschaft führte im Jahre 1983 für 543 Anlagen den genauen Standort und technischen Details auf. Die meisten Anlagen waren zwischen 1979 und 1981 in Betrieb gegangen. Dazu sind noch die Anlagen zur Klärschlammbehandlung zu rechnen, die bei den gestiegenen Energiepreisen für die Eigenversorgung der Klärwerke wieder an Bedeutung gewannen. Nachdem das Gas oft nur für die Beheizung der Faulräume verbrannt worden war, wurden nun Blockheizkraftwerke installiert, die bei geschickter Auslegung die Stromrechnung des Klärwerks auf Null bringen konnten.

8. Spezielles über die Schornbuscher Biokraft GmbH & CO. KG

Die Schornbuscher Biokraft betreibt zwei Biogasanlagen auf der Monikastraße in Euskirchen. Diese werden ausschließlich vom Betrieb von Meer beliefert und bedient. Es handelt sich bei beiden Anlagen um NAWARO Anlagen.
Hier werden nur nachwachsende Rohstoffe wie z.B. Mais, Zuckerrüben, Gras und Mistarten vergärt. Die Biogasanlagen verfügen über eine Leistung von 3 MW. Teilweise wird das entstehende Gas in Motoren zu Strom verarbeitet oder direkt ins Erdgasnetz eingespeist. Mit der entstehenden Wärme der Motoren werden Nachbarhaushalte und der Geflügelbetrieb beheizt. Der Rückstand der Biogasanlage (Gärrest) wird als Dünger in der Landwirtschaft vermarktet. Hierzu verfügen die Biogasanlagen über ein Lagervolumen von bis zu 28000 cbm. Damit ist ein ideale Verfügbarkeit für die Landwirtschaft gegeben.