Wirkungsgrad Biogasanlage: Substrat & Verfahren steuern Energiebilanz
2009 wurden 16,1 % des gesamten deutschen Stromverbrauchs und 8,8 % der Wärme aus erneuerbaren Energien gewonnen (Quelle BMU). Biogas steuerte mit 10.000 GWh Strom 1,7% und mit 8.700 GWh Wärme 0,7 % des Endenergieverbrauchs bei. Der Strom- und Wärmeanteil aus Biogas ist seihher kontinuierlich gewachsen durch zahlreiche Förderprogramme für Biogas Anlagen sowie verbesserter Verfahren und Techniken, die den Wirkungsgrad der Biogasgewinnung stetig verbessern.
Einflußfaktor Substrat: Was leistet welche Biomasse?
Biogasertrag, Methanertrag und Methangehalt sind die Größen, an denen die Energiebilanz von Biogas Substraten gemessen wird. Die Werte können je nach Substrat deutlich varrieren und damit den Wirkunsgrad einer Biogasanlage beeinflussen.
Der Biogasertrag je Rohstoff wird zudem von den Bedingungen und Gärverfahren im Fermenter der Biogasanlage beeinflusst. Der elektrische und thermische Wirkungsgrad des BHKW der Biogas Anlage entschiedet in letzter Instanz darüber, welche Menge an Strom und Wärme aus dem Biogasertrag eines Substrats gewonnen wird.
Darstellung und Datenquelle: Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V
Einflußfaktor Gärverfahren: vier Kriterien - zehn Verfahren - ungleiche Wirkunsggrade
Je nach Substrat (Kriterium 1), Art der Beschickung der Biogasanlage (Kriterium 2), Anzahl der Prozessphasen (Kriterium 3) oder Prozesstemperatur zur Vergärung im Fermenter (Kriterium 4) werden unterschiedliche Voraussetzungen für die Biogasproduktion geschaffen.
Ist das Substrat trocken oder nass (Trockensubstanzgehalt), unterscheidet man zwischen Nass- oder Feststoffvergärung bei Biogas Anlagen. Auch der Transport in den Fermenter - diskontinuierliche, kontinuierliche oder quasikontinuierliche Beschickung - hat einen Einfluss auf den Wirkungsgrad der Biogaserzeugung. Während ein kontinuierlicher Zufluss in einer Biogas Anlage nahezu unmöglich ist, ist letzteres die gängige Praxis. Hierbei wird mehrmals am Tag das Substrat in den Fermenter transportiert. Dies verweilt je nach Biogas Anlage-Typ für eine unterschiedlich lange Zeit (ca. 30 Tage) für eine optimale Energiebilanz.
Wie viele Phasen - ein- oder zweiphasig - eingesetzt werden und mit welcher Temperatur im Fermenter gearbeitet wird - mesophil = 32 - 42 °C, thermophil = 50 - 57 °C - entscheidet ebenso über eine gute Energiebilanz der Biogasanlage.
Fachbetriebe für Biogasanlagen beraten je nach Rohstoffkultur vor Ort, wie sich die verschiedenen Komponenten einer Biogasanlage im Aufbau optimal ergänzen.
