Nachwachsende Rohstoffe in der Wikipedia, Band 1

Biogasanlage 169
2. Phase: Acidogenese oder Versäuerungsphase
Die Produkte aus der Hydrolyse werden durch säurebildende Mikroorganismen verstoffwechselt. Die Produkte der
Acidogenese sind niedere Fett- und andere Carbonsäuren, wie Valerian-, Butter-, Propionsäure, Alkohole wie
Ethanol und als ein Abbauprodukt der Proteine Schwefelwasserstoff (H 2 S) und Ammoniak (NH 3 ). Dabei entstehen
außerdem Essigsäure (Acetat), Wasserstoff und Kohlendioxid, welche als Ausgangsprodukte für die Methanbildung
dienen.
3. Phase: Acetogenese oder essigbildende Phase
Während der Acetogenese werden die niederen Fett- und Carbonsäuren sowie die niederen Alkohole durch
acetogene Mikroorganismen zu Essigsäure (Acetat) umgesetzt.
4. Phase: Methanogenese oder methanbildende Phase
In der letzten, obligat anaerob ablaufenden Phase – der Methanogenese – wird die Essigsäure durch entsprechend
acetoklastische Methanbildner nach Gleichung 1 in Methan umgewandelt. Etwa 30 % des Methans entstehen nach
Gleichung 2 aus Wasserstoff und CO 2 , den Zwischenprodukten aus der Acetogenese.
Gleichung 1:
Gleichung 2:
Die vier Phasen lassen sich nicht strikt trennen, da beispielsweise auch schon in der Acidogenese Essigsäure,
Wasserstoff und Methan entstehen. Die Methanogenese hingegen erfordert spezielle Stoffwechselfähigkeiten, die
sich nur bei den Methanogenen finden. Diese Mikroorganismen gehören zur Gruppe der Archaeen und sind nur
entfernt mit den Bakterien verwandt, die die anderen Schritte des Abbaus durchführen.
Verbleib des Substrats
Ein Teil des Substrats dient den Mikroorganismen als Nährstoff zum Aufbau von Zellmasse zur Zellteilung
(Anabolismus). Die dafür benötigte Energie wird aus der Vergärung des Substrats gewonnen. Da der Energiegewinn,
verglichen mit der aeroben stattfindenden Atmung, gering ist, müssen pro erzeugter Zellmasse vergleichsweise große
Massen Substrat umgesetzt werden.
Bei gut abbaubaren Substraten wird ein großer Teil der Trockensubstanz in das Biogas umgesetzt. Daher bleibt ein
wässriges Gemisch aus schwer abbaubarem organischem Material, wie Lignin und Cellulose, sowie aus
anorganischen Stoffen wie zum Beispiel Sand oder anderen mineralischen Stoffen, der sogenannte Gärrest zurück.
Dieser wird meistens als landwirtschaftlicher Dünger verwendet werden, da er noch sämtliche im Substrat
enthaltenen Spurenelemente, fast den gesamten Stickstoff, Phosphor und - abhängig von der Verfahrensart der
Biogasanlage - auch fast den gesamten Schwefel enthält.