Biogas aus Bioabfall

Biogassubstrate
3 Biogassubstrate
Substrat für Biogasanlagen kann jegliche Art organischen Materials sein, das von
Mikroorganismen anaerob abgebaut wird. Sauberkeit und Reinheit des Substrats
bestimmen die Qualität des Gärprodukts und damit auch die Anforderungen an
Aufbereitungs- und Anwendungsmöglichkeiten.
Eine Vielzahl von Bioabfällen und organischen Reststoffen eignet
sich als Substrat für die Biogaserzeugung. Unter anderem
sind der Wassergehalt und die Abbaubarkeit des Bioabfalls
wichtige Faktoren bei der Auswahl der richtigen Substrate. So
sind beispielsweise Speisereste und andere vergärbare Abfälle,
die zu feucht sind und keine geeignete Struktur für die Kompostierung
aufweisen, ein hervorragendes Substrat für die Vergärung.
Allerdings kann nicht jede Art organischen Materials in
einem Fermenter abgebaut werden. Insbesondere der Abbau
von Lignin (ein Hauptbestandteil von Holz) kann oftmals nur
mit aeroben Abbauprozessen (Kompostierung) erreicht werden.
In dieser Broschüre werden mögliche Substrate unterteilt in
kommunale Bioabfälle (getrennt gesammelt oder technisch
getrennt), Klärschlamm, industrielle und gewerbliche Abfälle,
tierische Nebenprodukte (TNP) einschließlich Flüssig- und
Festmist sowie pflanzliche Nebenprodukte. Gerade in Deutschland
spielen auch Energiepflanzen wie Mais, Ganzpflanzensilage
oder Wildpflanzenmischungen für Biogasanlagen eine
wichtige Rolle. Allerdings liegt der Schwerpunkt im Folgenden
auf der Abfallvergärung, weshalb Energiepflanzen nicht weiter
berücksichtigt werden. Die angegebenen Symbole für jedes
Substrat werden nachfolgend einheitlich verwendet und erleichtern
die Identifizierung von Anlagenkonzepten, auch wenn
die Klassifizierung nicht immer eindeutig sein kann, da z. B.
Schlachtabfälle gleichzeitig als tierische Nebenprodukte und
Industrieabfälle gelten können.
(Kompostierung, Vergärung) überführt werden. In Ländern, in
denen Düngemittel (Kompost, Gärprodukte) aus dieser organischen
Fraktion hergestellt werden, sollte eine getrennte Sammlung
für gefährliche Abfälle durchgeführt werden, um Schadstoffe
im Restabfall auszuschließen.
In den meisten Ländern Mittel- und Nordeuropas ist die
Herstellung von Düngemitteln nur zulässig, wenn diese
organische Fraktion separat als getrennter Bioabfall (Bio- und
Grüngut) gesammelt und erfasst wird. Die Sammlung erfolgt in
der Regel in Biotonnen und wird gemeinsam mit der Sammlung
anderer Abfälle, wie Papier, Glas, Kunststoff, Restabfall und
anderen Abfallfraktionen, über die kommunale Abfallberatung
und den Abfallkalender kommuniziert (siehe Kapitel 5: „Bioabfallsammlung“).
Die Biotonnen werden von der Müllabfuhr eingesammelt,
in Sammelfahrzeuge entleert und anschließend als
getrenntes Biogut zur Behandlungsanlage (Kompostierungsund
/ oder Vergärungsanlage) gebracht. Garten- und Parkabfälle
werden häufig in Grüngutcontainern auf dezentralen Sammelstellen
(z. B. Recyclinghöfen) gesammelt oder direkt zur Behandlungsanlage
gebracht. In den meisten europäischen Ländern
wird das Gärprodukt aus der Behandlung von Bio- und
Grüngut nachkompostiert, obwohl in Großbritannien und den
skandinavischen Ländern die direkte Verwendung von flüssigem
Gärprodukt ebenfalls üblich ist.
Restabfälle fallen in privaten Haushalten und an öffentlichen
Orten an. Häufig sind große Anteile von Bioabfällen
(wie Speiseabfälle aus Küchen) sowie von Garten- und
Parkabfällen (Gras und Strauchschnitte) in einer organischen
Fraktion im Restabfall enthalten. Dieser kann technisch u. a.
mit Sieben, Windsichtern und Metallabscheidern abgetrennt
und gereinigt werden (siehe Kapitel 6: „Substrataufbereitung“)
und zur weiteren Verwendung in die biologische Aufbereitung
Substratkategorien
Organische Fraktion aus Restabfall
Getrennt gesammelte Bioabfälle
(Bio- und Grüngut)
Kommunaler Klärschlamm
Industrielle und gewerbliche
Abfälle
Tierische Nebenprodukte (TNP)
Pflanzliche Nebenprodukte
Energiepflanzen (in dieser
Veröffentlichung nicht im Fokus)
Neben festen Abfällen wird auch Abwasser aus Haushalten
gesammelt, in die Kanalisation eingeleitet und
zur Kläranlage transportiert. Kommunaler Klärschlamm aus
den verschiedenen Reinigungsschritten der Wasseraufbereitung
kann ebenfalls zur Biogaserzeugung in Faultürmen von
Kläranlagen oder in dezentralen Biogasanlagen verwendet werden,
auch in Kombination mit unterschiedlichen Substraten,
um eine höhere Biogasausbeute zu erzielen. In jedem Fall sind
gesetzliche Vorgaben zu beachten,
die für Bioabfälle, Klärschlämme und
TNP sehr unterschiedlich sein können.
Zudem ist bei der Klärschlammvergärung
zu bedenken, dass möglicherweise
Antibiotika (aus der
Verwendung von Medikamenten),
Hormone und nicht biologische Substanzen
im Abwassersystem vorhanden
sein können.
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