Die Biogasentstehung
….ist eine Energieproduktion im Kreislauf der Natur!
Die Natur funktioniert immer in Kreisläufen, d. h. die junge Pflanze wächst mit der Energie der Sonne und mit den Nährstoffen des Bodens. Nach dem Ernten der Pflanzen wird die organische Masse von Mikroorganismen abgebaut und dient wiederum als Ausgangsprodukt für neues Leben. Die Natur kennt zwei Vorgänge für diese Kreisläufe:
- Erfolgt der Abbau des organischen Materials bei Vorhandensein von Luft, so spricht man von Kompostierung oder Rotte.
- Erfolgt der Abbau des organischen Materials unter Luftabschluss (=anaerob), so spricht man von Fermentation – ein Teil der in der org. Masse enthaltenen Energie wird dabei zu Biogas umgewandelt. Dieser in der Natur weit verbreitete Prozess findet beispielsweise in Mooren, auf dem Grund von Seen sowie in der Güllegrube statt. Je nach Vorkommen spricht man von Sumpfgas, Faulgas, Klärgas, Grubengas, Deponiegas oder im Bereich nachwachsender Rohstoffe oder von biogenen Abfällen eben von Biogas.
Um den natürlich vorkommenden Prozess der Biogasbildung zur Energiegewinnung nutzen zu können, erfolgt die Fermentation der organischen Masse in einem dunklen, isolierten und „sauerstofffreien Behälter“ dem Fermenter. Die organische Masse wie z.B. Gülle, Mist, Mais, Gras, Sonnenblumen aber auch Bioabfälle, Speisereste, Schlachtabfälle, Gemüse-, Obstabfälle, etc. zählen zu den Einsatzstoffen.
In diesem Fermenter erfolgt der anaerobe Umbau durch verschiedene Bakteriengruppen, die einzelnen Teilschritte des Umbaus durchführen und aufeinander angewiesen sind. Dieser Umbau der organischen Substanzen bis hin zum Biogas erfolgt in vier Phasen:
- der Verflüssigung (Hydrolyse),
- der Versäuerung (Acidogenese),
- der Essigsäurebildung (Acetogenese) und
- der Methanbildung (Methanogenese).
Da das gebildete Biogas hauptsächlich aus Kohlenstoffverbindungen besteht, verbleiben die in den Ausgangsmaterialien enthaltenen Nährstoffe großteils im flüssigen Rückstand, dem Fermentationsrückstand. Der Fermentationsrückstand enthält somit nahezu alle Nährstoffe die für eine ausgewogene Pflanzenernährung notwendig sind und stellt einen hervorragenden organischen Dünger dar (z.B: Grünland, Ackerbau, Gärtnerei…).
Die vier Stufen der Biogasbildung [ARGE Kompost und Biogas Österreich, 2007]