Die Grundlagen bei Biogasanlagen

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Biogasnutzung / Biogasentstehung / Fermentation / Biomasse

Biogasanlagen dienen der Erzeugung von Biogas durch den Abbau von Biomasse wie z.B. Mist, Jauche. Als Biomasse wird das bezeichnet, was durch Lebewesen (Mensch, Tier und Pflanzen) an organischer Substanz entsteht. Als Biomasse werden somit auch Pflanzen, abgestorbene Pflanzen und Holz bezeichnet.

Biogasanlagen werden vor allem in Landwirtschaftlichen Betrieben zur Energiegewinnung und Abfallentsorgung eingesetzt.

Die Biomasse gelangt zum Vergären in den Fermenter in der Landwirtschaft beträgt das Volumen einer Biogasanlage meist zwischen 150 und 500 Kubikmeter. Die meisten Anlagen haben eine Betriebstemperatur von 35- 40 Grad Celsius. Die Biomasse bleibt 65 Tage im Fermenter.

Die Biomasse wird phasenweise in vier Schritten umgewandelt:

In der 1.Phase: Hydrolyse

• die Mikroorganismen produzieren verschiedene Enzyme. Sie helfen, die in der Biomasse enthaltenden Kohlenhydrate oder Proteine aufzunehmen.

In der 2. Phase: Acidogenese

• Stoffe werden abgebaut, sodass Carbonsäure, Ethanol, Kohlenstoffdioxid, Wasserstoff und Ammoniak entstehen.

In der 3. Phase: Acitogenese

• in dieser Phase wird Essigsäure produziert.

In der 4. Phase: Methangenese

• in der letzten Phase wird die vorher produzierte Essigsäure in Methan umgewandelt.

Während dieser Phasen, gelangt die vergorene Biomasse in den Endbehälter der Anlage, wo Biogas gebildet werden kann.

Die Biomasse muss ständig gerührt werden, um Schwimmdecken zu verhindern.

Das Biogas wird durch Zufuhr von Sauerstoff gereinigt und so entschwefelt.

Im Kondensatabscheider wird das Biogas entwässert. 

Die übrig gebliebene Biomasse kann dann als biologischer Dünger verwendet werden.

Das Methan-Gas-Gemisch ist das entscheidende Produkt für die Gewinnung von Energie aus Biomasse. Es besteht zu zwei Dritteln aus Methan und einem Drittel aus Kohlendioxid sowie geringen Anteilen Stickstoff, Wasserstoff, Sauerstoff und Ammoniak.

Biogas lässt sich grundsätzlich in allen bekannten Gasgeräten und Maschinen verwenden. Es dient als Treibstoff für Erdgas- Fahrzeuge oder wird in Blockheizkraftwerken in Strom und Wärme umgewandelt.

Der produzierte Strom kann in Haushalten und Betrieben direkt verwendet oder in das öffentliche Stromnetz eingespeist werden. Die meisten BHKW und KWK-Anlagen wandeln die Energie aus dem Biogas zu ca. 30% Strom und zu ca. 60% in nutzbare Abwärme um.

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