Auch wenn Abfall, Abwasser und Grubengas keine erneuerbaren Energiequellen im strengen Sinne sind, so stellen sie doch als lokal bzw. regional verfügbare Energiepotenziale eine prinzipiell kostenlose Alternative zu fossilen Energieträgern dar.

Deponie- und Klärgase entstehen genauso wie Biogas aus organischen Substanzen, die unter Luftabschluss (also anaerob) vergären. Dabei entsteht über mehrere Zwischenstufen ein Methangas-CO₂ -Gemisch, das energetisch genutzt werden kann. Strom aus Klär- und Deponiegas trug 2009 deutschlandweit mit 2 Mrd. Kilowattstunden (kWh) zur Stromerzeugung aus Biomasse bei. Es wird prognostiziert, dass der Einsatz von Deponiegasen in BHKW wegen begrenzter Vorkommen im kommenden Jahrzehnt eher rückläufig sein wird. Ungenutzte Potenziale finden sich v. a. im Bereich der Kläranlagen, wo die entstehenden Klärgase in Blockheizkraftwerken verwertet werden können.

Mülldeponien und v. a. Kläranlagen befinden sich im direkten Einflussbereich der Kommunen bzw. deren Entsorgungsbetriebe, so dass die Handlungsmöglichkeiten hier besonders groß sind. Die Nutzung von Deponie- bzw. Klärgas zur gekoppelten Strom- und Wärmeerzeugung in BHKW ist meist wirtschaftlich. Die Kombination mit der Entsorgung von Abfallstoffen kann in Kläranlagen interessant sein (z. B. Vergärung von Reststoffen aus der Lebensmittelverarbeitung in Kläranlagen).

Deponiegas

Bei der Verrottung des Mülls auf Deponien entsteht ein brennbares Gas, welches 40 bis 60 Prozent Methan enthält. Deponiegas ist sehr umwelt- und klimaschädlich. Speziell die im Gas transportierten Spurenstoffe haben insgesamt eine erhebliche toxische Wirkung auf Mensch und Natur. Das Methan im Deponiegas ist etwa zwanzigmal so klimaschädlich wie CO₂. Außerdem ist es geruchsbelästigend und behindert den entstehenden Pflanzenwuchs auf der (verfüllten) Deponie. Auf den neueren Deponien ist es deshalb vorgeschrieben, das Gas über eine Gaserfassungsanlage zu sammeln und aus Sicherheits- und Klimaschutzaspekten zu verbrennen. Durch ein BHKW-Aggregat kann das Gas sinnvoll verwertet werden.

Klärgas

Abwässer, die über die Kanalisation ins Klärwerk gelangen, werden dort bis zu einer unschädlichen Qualitätsstufe gereinigt. Jedes Jahr fallen so Millionen Tonnen Klärschlamm in den kommunalen Klärwerken an. Dieser wird zur Mengen- und Geruchsreduzierung meist in einem Faulturm unter Luftabschluss vergärt. Bei diesem Prozess entsteht energetisch hochwertiges Klärgas, das zur Deckung des Energiebedarfs im Klärwerk wirtschaftlich genutzt werden kann. Kläranlagen eigenen sich aufgrund der Strom- und Wärmebedarfsstruktur hervorragend für den Einsatz von Blockheizkraftwerken.

Der Klärgasanfall liegt bei etwa 15 bis 35 Litern je Einwohner, der Energieinhalt bei etwa 6 kWh /m³. Insgesamt kann der Strombedarf einer Kläranlage je nach Größe zu 50 bis 90 Prozent und der Wärmebedarf zu über 90 Prozent durch das Klärgas gedeckt werden, insbesondere wenn die erheblichen Energiesparpotenziale genutzt werden. Überschüssiger Strom kann ins Stromnetz eingespeist werden und wird gemäß EEG vergütet.

Grubengas

Auch das aus Kohleabbauschächten entweichende Grubengas kann mittels BHKW-Anlagen zur Strom- und Wärmeerzeugung genutzt werden. Dieses Gas ist ein Gemisch aus dem Kohlegas, welches in einem geochemischen Prozess bei der Steinkohlebildung entsteht, und der Luft, die über die Stollen und Schächte in die Flöze der Bergwerke gelangt. Kohlegas besteht hauptsächlich aus Methan. Es  ist explosiv, wird beim Kohleabbau freigesetzt und gast an der Erdoberfläche aus.

Da Methan sehr gefährlich für die Bergleute ist, muss es aus den Stollen abgesaugt werden. Es kann gespeichert und anschließend energetisch verwendet werden. Das wird schon seit Jahrzehnten z. B. im Ruhrgebiet getan. Die energetische Verwertung ist in Zeiten hoher Gas- und Ölpreise und als Beitrag zum Klimaschutz sehr sinnvoll. Da Methan etwa zwanzigmal so klimaschädlich ist wie CO₂, werden bei seiner Verbrennung in BHKW nicht nur andere fossile Energieträger eingespart, auch die Treibhauswirkung des ansonsten freigesetzten Methangases wird unterbunden. Die Einspeisung von Strom aus Grubengas in das öffentliche Netz wird dementsprechend vom EEG gefördert.

Insbesondere im Ruhrgebiet und im Saarland bestehen große Potenziale zur Nutzung von Grubengas. Mehrere Anlagen sind schon in Betrieb und die Erfahrungen damit sind sehr positiv. Ein Beispiel ist das Heizwerk Velsen im Saarland mit einer Feuerungsleistung von 4,7 MW, einer elektrischen Leistung von 1,9 MW, einer thermischen Leistung von 2,0 MW und einem Brennstoffnutzungsgrad von 83 Prozent. Als Brennstoff dienen 950 m³/h Grubengas (bei 50 Prozent Methananteil).