KTG Agrar AG - ING-DiBa

Die für die entstehung entscheidende, vierte Phase ist die Methanogenese, die Methanproduktion.
Über zwei Abbauwege, auf die sich unterschiedliche methanogene Archaea spezialisiert haben, wird
dann produziert: zum Einen über den acetoklastischen Weg – die Spaltung von Essigsäure in Methan
und CO2; zum Anderen über den hydrogenotrophen Weg – der Reaktion von Wasserstoff und CO2 zu
Methan.
1. Stufe 2. Stufe 3. Stufe 4. Stufe
Aufspaltung der Vergärung der Bildung von stufe
Markomoleküle Spaltprodukte methanogenen
Substraten
Gülle
Stallmist
Boaabfälle
Kohlenhydrate Zucker Carbonsäuren Essigsäure Methan
Fette Fettsäuren Gase Wasserstoff Kohlendioxid
Eiweiße Aminosäuren Alkohole Kohlendioxid
Basen
hydrolytrische fermentative acetogene methanogene
Bakterien Bakterien
Abbildung: Vereinfachtes Schema der bildung (Quelle: in der Landwirtschaft, Ministerium für ländliche Entwicklung, Umwelt und
Verbraucherschutz des Landes Brandenburg, 2006)
Neben den gasförmigen Abbauprodukten bleibt der sogenannte Gärrest zurück – eine Art ausgefaulter Schlamm, der all die
Substanzen enthält, die im prozess nicht abgebaut werden können. Dieser kann in eine flüssige und eine feste Fraktion separiert
werden und enthält sämtliche Mineralstoffe wie bspw. Stickstoff, Phosphor und Kalium.
Funktionsweise einer Anlage
Eine Anlage besteht prinzipiell aus einer Gaserzeugungseinheit und einer oder mehrerer Gasverarbeitungseinheiten
oder Speicher. Die Gaserzeugungseinheit setzt sich regelmäßig aus der Einbringtechnik
für die Substrate, ein bis mehreren Behältern für die Fermentation der Inputstoffe sowie die Lagerung
der Gärreste zusammen. Die Gasverwertungseinheiten können entweder eine Verstromungseinheit
wie ein Blockheizkraftwerk (BHKW) und/oder eine Gasaufbereitungsanlage sein.
Die Funktionsweise der Anlagenteile kann wie folgt beschrieben werden:
Die Einbringtechnik, bestehend aus einem Vorlagebehälter, einem Schnecken-, Förderband- oder
Pumpsystem und optional aus Zerkleinerungseinheiten, dient zur möglichst kontinuierlichen Beschickung
der Fermenter mit den Gärsubstraten. Im Fermenter der Anlage werden die eingebrachten
Substrate dann dem oben beschriebenen 4-stufigen Prozess folgend anaerob vergoren. Das wird in
einem Gasspeicher aufgefangen, der je nach Bauart als Bestandteil des Fermenters oder/und im Gärrestspeicher
integriert ist. Je nach Substratart und Anlagenkonfiguration verbleiben die Substrate 30
bis 100 Tage im Fermenter, bevor sie in einen Gärrestspeicher umgepumpt werden.
Dort können die Gärreste bis zur ihrer Ausbringung auf die Felder oder zur anderweitigen Nutzung
zwischengelagert werden. Häufig sind bei Biogasanlagen Separationstechniken vorgesehen, die die
Gärreste in eine flüssige und eine feste, stapelfähige Fraktion trennen. Dies spart einerseits Gärrestlagerkapazität
und ermöglicht andererseits einen flexibleren Anlagenbetrieb durch die Rezirkulation
des flüssigen Separatanteils. Am Ende der Anlagenprozesskette steht als Verwertungseinheit;ein
BHKW und / oder eine Gasreinigung. Im BHKW wird das Biogas nach einer vorgeschalteten Gastrocknung
und Entschwefelung in einem Gasmotor verbrannt. Ein Generator erzeugt elektrischen
Strom, der in das Stromnetz eingespeist wird.
Aus dem Motorkühlsystem kann Wärmeenergie ausgekoppelt werden, die für die Versorgung von
Wärmeabnehmern zur Verfügung steht. Alternativ kann das Biogas mit Hilfe von verschiedenen Aufbereitungstechniken
wie bspw. Druckwechseladsorption, Aminwäsche oder Druckwasserwäsche auf
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