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Herstellung von Biogas
- Die vier Phasen der Biogasbildung
Der Prozess der Umwandlung von organischen Reststoffen in Biogas erfolgt im Wesentlichen in vier Stufen. Diese Phasen können auch räumlich und zeitlich nebeneinander in einem Prozessbehälter (Faulraum oder Fermenter) stattfinden.
Die circa zehn methanbildenden Bakterienstämme benötigen eine sauerstofffreie (anaerobe) Umgebung und einen schwach alkalischen pH-Wert (7,5).
Die Bakterien erfordern vergleichbar den Nutztieren auf einem Hof regelmäßige Pflege- und Kontrollmaßnahmen durch die Anlagenbetreiber. Rückstände von Desinfektions- und Tierarzneimitteln in der Gülle - so nennt man die Mischung aus tierischem Harn und Kot - können den Biogasprozess behindern.
| Phase | Chemisch-biologische Prozesse |
|---|---|
| Phase 1 | Aerobe Bakterien verbrauchen den in der Rohgülle enthaltenen Sauerstoff. Fakultativ anaerobe Bakterien spalten hochmolekulare organische Substanzen (z. B. Fett, Eiweiß, Kohlenhydrate) in niedermolekulare Verbindungen auf (z. B. Einfachzucker, Fett- und Aminosäuren). |
| Phase 2 | Säurebildende Bakterien wandeln die Gülle in organische Säuren, Alkohole, Kohlendioxid und Wasserstoff um. |
| Phase 3 | Essigsäurebildende Bakterien setzen an und es entstehen Acetate, Kohlendioxid und Wasserstoff. |
| Phase 4 | Es liegt dann ein schwach alkalisches Milieu vor. Es entstehen Methan, Kohlendioxid und Wasser. |
Der Prozess muss unter Licht- und Sauerstoffabschluss stattfinden, und er erfordert eine gleichmäßige Prozesstemperatur. Das Substrat sollte so viel Wasser enthalten, dass es gepumpt werden kann. Es gibt Bakterien für drei Temperaturbereiche: psychrophile (unter 20 °C), mesophile (25 - 35 °C) und thermophile (über 45 °C). Die meisten Anlagen in Deutschland arbeiten im mesophilen Bereich. Die wichtigsten chemischen Bestandteile von Biogas sind: Methan, Kohlendioxid, Stickstoff, Schwefelwasserstoff, Sauerstoff, Wasserstoff, Wasserdampf.
Durch eine nachgeschaltete Gasaufbereitung (z. B. eine Entfeuchtung, Entschwefelung) kann die technische Verwertbarkeit des Biogases weiter verbessert werden.
Quelle: BINE Informationsdienst - Biogas, basisEnergie 16
Autor: BINE Informationsdienst
