Biogas: so nachhaltig wird Gas in Biogasanlagen hergestellt.

Im Gegensatz zu Erdgas ist Biogas wirklich klimafreundlich. Aber wie nachhaltig ist es wirklich? Dazu schauen wir uns die Erzeugung in den Biogasanlagen an sowie die Fortschritte bei der Gewinnung der Biomasse. Außerdem verraten wir, wie du die Verbreitung von Biogas selbst fördern kannst und warum ausgerechnet Biogas eine Chance ist, die Energiewende weltweit zu fördern. 

von Michael. - Lesezeit: 6 Minuten

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EU so: Erdgas ist nachhaltig. Wirklich?

Verkehrte Welt zur Zeit, oder? Jetzt will die EU auch noch Erdgas als nachhaltig einstufen. Okay, Erdgas wird als Brückentechnologie gebraucht, wenn die Kohle- und Atomkraftwerke vom Netz gehen. Ein Energieträger wird aber nicht klimafreundlich, nur weil man freundlich über ihn spricht. Oder weil er nicht ganz so viel CO₂ ausstößt wie Braunkohle und Heizöl. Es ist immer noch zu viel:

CO2-Ausstoß der Energieträger im Vergleich:

EnergieträgerCO2: t/MWh
Erdgas0,201
Heizöl0,288
Fernwärme0,280
Braunkohle0,383
Steinkohle0,335
Strommix0,366
Holz0,027

BAFA, 2021.

Über Methan wird kaum gesprochen.

Erdgas hat noch ein weiteres Problem: Die Methanleckagen sind wesentlich höher als bei der Biogaserzeugung. Das Methan entweicht vor allem beim Transport von Erdgas und bei undichten Bohrlöchern. Laut Energy Watch Group gehen zum Beispiel beim Transport über Pipelines aus Sibirien 3 bis 4,5 % des Erdgases über Leckagen verloren. Laut Weltklimarat IPCC ist Methan aber für die Atmosphäre auf 100 Jahre gerechnet 36-mal schädlicher als CO₂. Dass die EU Erdgas dennoch als nachhaltig einstufen will, liegt vor allem daran, dass man so Investitionen für die Brückentechnologie anziehen will. Nur, was soll das für eine Brücke sein, die nicht zum eigenen Ziel führt. Europa will schließlich bis 2050 der erste klimaneutrale Kontinent werden. Dies wird man kaum erreichen, indem man neue Abhängigkeiten von den fossilen Energieträgern schafft.

Gas, Öl, Strom – So viel CO₂ verursachst du beim Heizen.

Es gibt noch viel zu wenig Biogasanlagen.

Da ist es doch sinnvoller, Gas gleich mit erneuerbaren Energien zu produzieren: als Biogas. Doch passiert in diesem Bereich immer noch zu wenig. Laut Bundeswirtschaftsministerium beträgt der Anteil der erneuerbaren Energien am Endenergieverbrauch für Wärme und Kälte gerade mal 15 %. Immerhin? Geht so. Denn der Anteil stagniert schon seit Jahren auf diesem Wert. Und zu den 9.600 Biogasanlagen, die derzeit in Deutschland in Betrieb sind, kommen kaum neue dazu. 2021 lag die Wachstumsrate bei unter einem Prozent. Zudem verstromen die meisten Biogasanlagen-Betreiber:innen das Biogas lieber, um die EEG-Vergütung zu erhalten, als es dem Gasmarkt bereitzustellen.

Biogas: So viel besser als Erdgas.

Wer jetzt darauf pocht, dass man mit Biogas doch sowieso nicht den Gasbedarf decken kann, dem sei jetzt schon gesagt: Stimmt, das geht nicht. Aber man kann ihn zum Teil decken. Die Energiewende hat viele Puzzleteile, und nur weil eines kleiner ist, heißt es nicht, dass man es nicht nutzen muss. Leider werden Chancen oft genau aus diesem Grund liegen gelassen.

Aber Biogas ist für die Energiewende sogar ein sehr wichtiges Puzzleteil. Im Gegensatz zu Erdgas hat Biogas das Label nachhaltig auch verdient. Der Stoff, aus dem es gemacht wird, heißt Biomasse – das können Pflanzen sein oder einfach nur Abfälle. Für die muss niemand Konflikte um Erdgasfelder und Pipelines vom Zaun brechen, keine neuen Erdgas-Quellen in den letzten Winkeln des Planeten erschließen und keine neuen Treibhausgase emittieren. Wo fossiles Erdgas knapp 250 Gramm CO₂ pro Kilowattstunde verursacht, wird bei der Verbrennung von Biogas nur so viel CO₂ freigesetzt, wie die verwendete Biomasse zuvor aus der Luft gespeichert hat. Es entsteht also kein zusätzliches CO₂.

So wird Biogas hergestellt.

Die Herstellung von Biogas lässt sich dezentral organisieren und ist so einfach, dass man sie auf wenige Schritte runterbrechen kann.

Biogas Herstellungsprozess

1 und 2. Die richtige Biomasse für Ökogas.

Am Anfang steht die Auswahl der Biomasse. Das können organische Reststoffe aus dem Hausmüll oder der Industrie sein, aber auch nachwachsende Rohstoffe wie Pflanzen. 3: Der Gärprozess im Fermenter der Biogasanlage.

Im Fermenter der Biogasanlage findet der Gärprozess statt: Mikroorganismen bauen unter Ausschluss von Licht und Sauerstoff die Biomasse ab. Dabei entsteht zu etwa zwei Drittel Methan, außerdem Kohlendioxid, Sauerstoff, Stickstoff und weitere Gase.

4: Sammeln der Gärreste.

Bei der Biogaserzeugung bleiben Gärreste übrig, die zum Beispiel noch als Dünger für die Landwirtschaft genutzt werden können. Im Gärrestelager werden sie gesammelt.

5: Biogasaufbereitung im Blockheizkraftwerk der Anlange.

Im fünften Schritt wird das Biogas aufbereitet. Es kann sowohl ins Gasnetz eingespeist als auch verstromt werden. Bei letzterer Option wird das Biogas als Brennstoff genutzt, um einen Strom-Generator zu betreiben. Durch Kraft-Wärme-Kopplung kann die Abwärme zum Heizen oder die Warmwasseraufbereitung genutzt werden. Außerdem wird mit ihr der Fermenter beheizt.

Um die Eigenschaften von Biogas an die des konventionellen Erdgases anzugleichen, wird der Methangehalt und damit die Qualität des Gases gesteigert. Die Erdgasqualität und die Biogasqualität sind somit auf einem Level. Man nennt das Biogas nach diesem Prozess auch Bioerdgas. Das Gas wird dann in die Erdgasnetze eingespeist oder bei Biotankstellen als Kraftstoff verwendet.

Welche Biomasse ist die beste?

Biogas aus Gülle und Mist.

2018 wurde laut Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe Biogas zu 48 % aus Gülle und Mist erzeugt. Das zeigt einerseits, dass das Potenzial von Biogas – Energie aus Müll machen – auch genutzt wird. Andererseits hat Gülle und Mist immer das Problem, dass nur die Massentierhaltung genügend Biomasse bereitstellen kann. Die Massentierhaltung möchte man aber nicht fördern, auch nicht indirekt.

Auf der anderen Seite gehört es zum Prinzip Nachhaltigkeit dazu, dass man Ressourcen nicht verschwendet. Laut Umweltbundesamt werden aktuell nur knapp 30 % der Gülle und des Mists, der in Deutschland anfällt, zur Biogasproduktion genutzt. Dabei wäre eine Nutzung von mindestens 60 % möglich. Und ein paar Vorteile bringt die Verwendung von Gülle und Mist dann doch noch mit sich: Die Reststoffe können nach dem Gärprozess immer noch als Dünger genutzt werden können; es müssen keine landwirtschaftlichen Flächen zur Erzeugung von Energiepflanzen genutzt werden, und es werden Treibhausgase der Güllelagerung verhindert.

Massebezogener Substrateinsatz in Biogasanlagen 2018

Biogas aus nachwachsenden Rohstoffen.

Der andere große Pfeiler der Biogaserzeugung ist die Nutzung von nachwachsenden Rohstoffen. Sie machten 2018 in Deutschland einen Anteil von 47 % aus. Viele Biogasanlagenbetreiber:innen bauen die Pflanzen selbst an. Typische "Energiepflanzen" sind Getreide, Grünroggen, Rüben, Raps und natürlich Mais.

Auch die Nutzung von nachwachsenden Rohstoffen ist nicht problemfrei. Denn meistens werden die Pflanzen, die für die Biogas- (oder Biokraftstoff-)Erzeugung genutzt werden, in Monokulturen angebaut. Hier sind die Böden erosionsgefährdet und nährstoffarm. Sie benötigen viel Dünger, der wiederum das Grundwasser belastet. Auch sind die Pflanzen im monokulturellen Anbau anfälliger für Schädlinge, weshalb hohe Mengen an Pestiziden und Herbiziden zum Einsatz kommen. Und natürlich gefährden Monokulturen die Biodiversität.

Das Gute an Erneuerbaren Energien ist aber, dass sich ihre Nutzung immer verbessern lässt. Die Herstellung von Biogas mit nachwachsenden Rohstoffen bildet da keine Ausnahme. Es gibt Wege, die Nutzung nachhaltiger zu gestalten.

Nachwachsend, nur nachhaltiger.

So setzen immer mehr Biogaserzeuger:innen auf ein Zweikulturnutzungssystem, bei dem ein Feld für zwei Pflanzen genutzt wird. Mehrjährige Kulturen schonen die Böden und dienen Insekten als Nahrung. Ein gutes Beispiel ist die Durchwachsene Silphie. Sie kann mindestens zehn Jahre abgeerntet werden, ihre Wurzeln verhindern Bodenerosion und ihre Blüten sind ein beliebter Insekten-Snack. Die Pflanze kann auch gut mit Trockenperioden umgehen, da ihre becherförmigen Blätter Tau- und Regenwasser gut speichern. Außerdem handelt es sich bei der Durchwachsenen Silphie um keine aggressive Pflanze – sie verdrängt andere Arten nicht.

Unter die mehrjährigen Energiepflanzen fallen übrigens auch Bäume. Gut, die bräuchte man gerade eigentlich dringend lebend – andererseits lassen sich etwa Pappeln oder Weiden alle drei bis fünf Jahre abernten. Sie wachsen sehr schnell nach, und das ohne dass sie stark gedüngt oder chemisch behandelt werden müssten.

Agroforstwirtschaft.

Auch die Agroforstwirtschaft eignet sich besser für die Erzeugung von Biomasse. Sie kombiniert Agrar- und Forstwirtschaft auf eine Weise miteinander, dass zwischen den Bäumen viel Platz für andere, meist einjährige Pflanzen bleibt. Die Bäume verhindern Bodenerosion, und die Kombination aus Bäumen und Pflanzen unterstützt die Artenvielfalt.

Biogas aus Reststoffen.

Reststoffe aus dem kommunalen Bioabfall sowie aus Industrie, Gewerbe und Landwirtschaft machen bei der Biogaserzeugung bislang nur einen Anteil von 5 % aus. Dabei ist die Nutzung von Reststoffen wirklich praktisch: Abfall, der sowieso wegmuss, wird zu Energie veredelt. Bislang wird das Potenzial aber nicht ausgeschöpft. So werden laut Umweltbundesamt (UBA) aktuell nur 35 % des Bioabfalls für die Biogaserzeugung genutzt, obwohl das Doppelte möglich wäre.

Wir können die Quote verbessern.

Wir können alle an einer besseren Quote mitarbeiten, indem wir Müll sauber trennen. Im Biomüll landen viel zu oft Abfälle, die eigentlich in andere Tonnen gehören. Diese Störstoffe müssen dann durch Maschinen oder per Hand aussortiert werden. Oftmals lohnt sich dafür der Kosten-Nutzen-Aufwand nicht – und so bleibt der Biomüll für die Biogaserzeugung ungenutzt.

Wie du den Biogas-Ausbau förderst.

Du kannst die Energiewende im Wärmemarkt auch unterstützen, indem du selbst Biogas aus 100 % erneuerbaren Energien beziehst. Dann wo die Nachfrage wächst, muss auch ein Angebot geschaffen werden. Dazu solltest du wissen, dass die meisten Produkte, die der Markt den Verbraucher:innen als Biogas andrehen will, keins ist. Im Moment sind nur 1 % der Gastarife auf dem Markt zu 100 % Biogas. 7 % sind Erdgasprodukte mit einem kleinen Biogasanteil, und die Mehrheit der Tarife sind sogenannte Klimatarife. Das sind gewöhnliche Erdgasprodukte, die als Biogas vermarktet werden dürfen, weil die Anbieter die CO₂-Emissionen kompensieren.

Artikel: Biogas-Qualität: Warum ein bisschen Biogas nicht reicht

Wirklich Ökogas von Polarstern.

Bei Polarstern findest du dagegen nur echtes Biogas. Unser Wirklich Ökogas wird immer zu 100 % aus erneuerbaren Energien erzeugt. Wir bieten drei Tarife: Wirklich Ökogas Klassik wird zu 100 % aus Rest- und Abfallstoffen erzeugt. Wirklich Ökogas Vegan wird ausschließlich aus pflanzlichen Quellen hergestellt und ist garantiert frei von tierischen Substraten. Im Klassik-Tarif sind natürlich ebenso keine Stoffe aus der Massentierhaltung. Weil hier aber auch Hausmüll verwendet wird, können aber auch tierische Essensreste enthalten sein. Unser Tarif Wirklich Ökogas GEG ist für Immobilienbesitzer:innen, die die Kriterien des Gebäudeenergiegesetzes (GEG) erfüllen möchten. Mit allen Tarifen förderst du zudem den Ausbau einer echten Biogaserezugung. Für jede Kilowattstunde, die du verbrauchst, investieren wir dafür 0,21 Cent.

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Wie Biogas die nachhaltige Entwicklung fördert.

Die Potenziale zur Biogaserzeugung müssen stärker genutzt werden. Gerade organische Abfälle und Reststoffe sind ein tolles Instrument, um CO₂ zu reduzieren, Energie zu erzeugen und gleichzeitig Müll zu entsorgen. Man darf dabei auch nicht nur an seine eigenen vier Quadratkilometer denken. Weltweit sind immer noch sehr viele Regionen nicht ans Stromnetz angeschlossen. Gerade dort ist die Nutzung von Biogas eine Chance, um eine dezentrale, aber stabile Energieversorgung zu ermöglichen.

Biogaserzeugung

Als Polarstern-Kund:in unterstützt du diese nachhaltige Entwicklung. Wir haben Polarstern als Social Business gegründet. Unsere Idee: Du bestellst saubere Energie – und eine Familie in Kambodscha (inzwischen auch in Madagaskar) bekommt sie auch. Für dich wie für alle Polarstern-Kund:innen investieren wir dazu jedes Jahr 20 Euro in den Bau von Biogasanlagen für Familien in Kambodscha. Die Biogaserzeugung funktioniert dort nach dem gleichen Prinzip wie bei großen Biogasanlagen: Die Familien befüllen ihre Biogasanlage einfach mit Biomasse – in diesem Fall Tiermist – und stellen so jeden Tag genügend Biogas her, um damit zu auf einem Gasherd zu kochen oder um Gaslampen zu nutzen. Es ist eine sinnvolle, saubere Energieversorgung vor Ort und mehr Klimaschutz für die Welt. Alle gewinnen.

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Portrait von Michael.

Michael. | Team Wirklich

E‑Mail: michael@polarstern-energie.de

Michael ist ein alter Hase im Marketing-Team und schon seit 2012 dabei. Als Online-Redakteur stammen viele Texte auf unserer Seite und im Polarstern Magazin aus seiner unverwechselbaren Feder.