Herstellung von Biogas
Produziert wird Biogas in der Regel in speziellen Biogasanlagen. Biogas wird aus Biomasse hergestellt, wobei Dünger als
Nebenprodukt entsteht. Für die technische Herstellung von Biogas sind Stoffe wie Bioabfall, Klärschlamm, Speisereste,
Gülle, Mist, Zwischenfrüchte oder Kleegras, sowie direkt hierfür angebaute Energiepflanzen (ackerbaulich genutzte
Früchte wie Mais, Getreide und Gras). Erzeugt werden kann mit diesen Energiepflanzen unterschiedliche Leistung. Aus einem
Hektar Mais lassen sich beispielsweise 2 kW elektrische Dauerleistung herstellen, aus sonstigem Getreide etwa 1,5 kW. Die
Gülle von einer Kuh hingegen bringt im Vergleich rund 0,15 kW.
Die Bildung von Biogasen in einer Biogasanlage verläuft unter Hilfe von anaeroben Mikroorganismen. Das Mengenverhältnis dieser Mikroorganismen unterliegt dem Einfluss von verschiedenen Ausgangsstoffen, dem pH-Wert, den Verlauf der Faulung und der Temperatur. Die Anpassungsfähigkeit dieser Mikroorganismen ist sehr von Vorteil, da hierdurch in der Regel alle organischen Stoffe durch den Prozess der Faulung abgebaut werden können. Eine Voraussetzung ist allerdings ein Wasseranteil von mindestens 50% in dem Substrat, welches verwendet wird.
Die Herstellung von Biogasen läuft in vier aufeinander folgenden und teilweise parallel ablaufenden Prozessen ab.
Diese nennen sich Hydroyse (1), Acidogenese (2), Acetogenese (3) und Methanogenese (4). Die Hydrolyse beschreibt die Zerlegung
von Biopolymeren in monomere Grundbausteine und andere lösliche Produkte. Zudem werden hierbei die Fette, Kohlenhydrate und
Proteine zerlegt. Die Acidogenese findet zeitgleich mit der Hydrolyse statt. Hierbei gewinnen die Mikroorganismen durch die
Umsetzung von monomeren Interdukten erstmals an Energie. In diesem Prozess werden etwa 20% der am Ende entstandenen
Essigsäure produziert. In der Acetogenese wird die restliche Essigsäure gebildet, welche in der Methanogenese in Methan
umgewandelt wird.