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Biomasse: Die Grundlage für Biogas
Die Biomasse ist das Multitalent unter den erneuerbaren Energien, denn sie liefert umweltschonend sowohl Strom und Wärme als auch Treibstoff. Sie wird aus Pflanzen, Bioabfällen, Holz oder Gülle gewonnen. Grundsätzlich lässt sich Biomasse in feste, flüssige und gasförmige Biomasse unterteilen:
- Feste Biomasse wie Holz oder Stroh wird durch Verbrennung zur Strom- und Wärmeerzeugung im privaten, kommunalen und industriellen Bereich eingesetzt.
- Flüssige Biomasse wird vor allem von Pflanzenölen aus Raps, Palmen oder Sonnenblumen gewonnen. Sie kommt im Straßenverkehr sowie in Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen zum Einsatz.
- Gasförmige Biomasse, sprich Biogas, wird durch die Vergärung von Bioabfällen, Nutzpflanzen wie Mais und pflanzlichen oder tierischen Reststoffen gewonnen. Biogas wird in der Regel in Blockheizkraftwerken zu Strom und Wärme umgewandelt. Es kann aber auch zu Bioerdgas veredelt und ins Erdgasnetz eingespeist werden.
Zählt Biomasse zu den erneuerbaren Energien?
Biomasse gehört – anders als Kohle, Erdöl und Erdgas – zu den nachwachsenden Rohstoffen. Sie zählt wie Windkraft und Solarenergie zu den erneuerbaren Energien. Die aus Biomasse gewonnene Bioenergie hat eine ausgezeichnete CO₂-Bilanz: Bei der Verbrennung von Biomasse, Biogas oder Bioerdgas wird nur etwa so viel CO₂ freigesetzt, wie der Atmosphäre beim Pflanzenwachstum entzogen wurde.
So entsteht Biogas
Zur Biomasse zählen nachwachsende Rohstoffe (Nawaro) wie Mais, Pflanzen- und Bioabfälle sowie tierische Reststoffe wie Mist und Gülle. Die Substrate werden in einem luftdichten Tank, dem Fermenter, unter Ausschluss von Sauerstoff mit der Hilfe von Mikroorganismen (Bakterien) vergoren. In der Biogasanlage findet bei konstanter Temperatur ein biologischer Zersetzungsprozess statt. Bei diesem Prozess entsteht ein Biogasgemisch als Endprodukt, welches in der „Kuppel“ des Fermenters gesammelt wird. Dieses Gasgemisch ist brennbar und besteht hauptsächlich aus Methan (50 bis 75 Prozent) und Kohlendioxid (25 bis 45 Prozent). Zudem enthält es geringe Anteile von Spurengasen (Schwefelwasserstoff, Sauerstoff, Stickstoff, Ammoniak und Wasserstoff) sowie Wasser.
Außerdem entstehen Gärreste, die zunächst in Gärrestelagern zwischengespeichert werden, und dann als fast geruchsneutraler Dünger wieder der Landwirtschaft zur Verfügung stehen. Dieser hochwertige organische Dünger kann den normalerweise benötigten Mineraldünger, der aus Erzen, Salzen, Gas und Öl gewonnen wird, ergänzen und meist sogar vollständig ersetzen. Das Biogasgemisch kann direkt vor Ort in einem Blockheizkraftwerk (BHKW) genutzt werden, um Ökostrom und Wärme zu erzeugen.
Was ist Bioerdgas? Und wann spricht man von „veredeltem Biogas“?
Statt es vor Ort in einem Blockheizkraftwerk in Strom und Wärme umzuwandeln, kann das Biogas auch in einer Gasaufbereitungsanlage zu Bioerdgas (bzw. Biomethan) veredelt werden. Dazu wird es von Schwefelwasserstoff, Kohlendioxid und Spurengasen gereinigt und besteht zum Schluss zu mehr als 96 Prozent aus Methan.
Durch die Biogas-Aufbereitung und Einspeisung in das Erdgasnetz kann der Nutzungsgrad dieses vielseitigen Energieträgers in vielen Fällen deutlich gesteigert werden:
- Wird Biogas nicht aufbereitet und in einem Blockheizkraftwerk genutzt, entstehen je nach Leistung und Auslegung rund ein Drittel an Strom, jedoch rund zwei Drittel an Wärme, die häufig nicht vollständig am ländlichen Standort der Biogasanlage genutzt werden kann.
- Wird Biogas hingegen als aufbereitetes Bioerdgas in das Erdgasnetz eingespeist, kann es in dieser Form bedarfsgerecht zu den Verbraucher*innen transportiert und vollständig genutzt werden. Die Verwendungsmöglichkeiten erstrecken sich von der Strom- über die Wärmeerzeugung bis hin zur Verwendung als Kraftstoff für Erdgasfahrzeuge.
Was sind die Vor- und Nachteile von Biogas?
Biogas hat in vielerlei Hinsicht eine Reihe von positiven Eigenschaften. Doch ein paar „Haken“ gibt es auch hier. Im Folgenden gehen wir näher auf die Vor- und Nachteile von Biogas ein:
Welche Rolle spielt Biogas im deutschen Energiemix?
Im Jahr 2024 lieferten die erneuerbaren Energien rund 60 Prozent des benötigten Stroms. Den größten Anteil daran hatten Windkraft- (27,8 %) und Solaranlagen (14,7 %), gefolgt von Biomasseanlagen. Mit rund 44 Milliarden Kilowattstunden hatte die Biomasse einen Anteil von 9 Prozent an der Bruttostromerzeugung. Die installierte Leistung aller Biomasseanlagen lag 2024 mit 9.650 Megawatt knapp über dem Vorjahreswert.
Was kostet es Strom mit Biogas zu erzeugen?
Eine Kilowattstunde Strom zu erzeugen, kostet nicht immer dasselbe. Denn die sogenannten Stromgestehungskosten hängen vom gewählten Energieträge ab. Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme hat 2024 die Stromgestehungskosten verschiedener Stromerzeugungstechnologien in Deutschland untersucht: Mit 11,5 bzw. 20,2 Cent pro Kilowattstunde liegen die Stromgestehungskosten deutlich über denen anderer erneuerbarer Energien.
Wie viele Biogasanlagen gibt es in Deutschland?
In Deutschland gab es 2021 ungefähr 9.600 Biogasanlagen, die eine elektrische Leistung von mehr als 5.600 Megawatt erzeugten. Mit dieser Leistung konnten über 9 Millionen Haushalte – also 5,4 Prozent des deutschen Stromverbrauchs – versorgt werden. Darüber hinaus wurde auch Wärme erzeugt, die für 2,5 Millionen Haushalte ausreichte. 10 Prozent der produzierten Wärme stammte aus erneuerbaren Energien.
Nach Aussage des Bundesverbands für Elektrizität- und Wasserwirtschaft (BDEW) wurden 2024 in Deutschland rund 10,8 Milliarden Kilowattstunden (kWh) auf Erdgasqualität aufbereitetes Biogas (Biomethan) in das deutsche Erdgasnetz eingespeist – dies entspricht etwa dem Vorjahresniveau. Die mögliche Einspeisekapazität stieg um knapp 17 % auf 15,9 Mrd. kWh.
Biogas-Anlagen der EnBW in Baden-Württemberg
Die EnBW ist der größte Bioerdgasproduzent in Baden-Württemberg und betreibt fünf Bioerdgasanlagen an folgenden Standorten:
- Laupheim-Burgrieden (Eigentümer Erdgas Südwest GmbH)
- Blaufelden-Emmertsbühl (Eigentümer EnBW AG)
- Riedlingen (Eigentümer Erdgas Südwest GmbH)
- Geislingen-Türkheim (Eigentümer EnBW AG)
- Weikersheim (Eigentümer EnBW AG)
Mit diesen fünf Anlagen können wir jährlich bis zu 160 Millionen Kilowattstunden Bioerdgas produzieren – eine Menge, mit der mindestens 8.000 Haushalte versorgt werden können. Das von uns aufbereitete Bioerdgas bieten wir unseren umweltbewussten Kunden in verschiedenen Produktvarianten an.