Institut für Umweltanalytik und Wasserwirtschaft

Biogas ist bei richtiger Steuerung der Anlagen ein klima-neutraler Energieträger. Für den Betreiber der Anlagen kann eine kontrollierte Prozessführung entscheidend für die Wirtschaftlichkeit der Anlage sein.
Biogas hat im Gegensatz zu Wind- und Solarenergie den Vorteil, dass es kontinuierlich und ohne jahreszeitliche oder meteorologische Schwankungen erzeugt werden kann und sich problemlos speichern lässt. Biogas besitzt eine signifikant höhere Flächeneffizienz als andere Biokraftstoffe wie Biodiesel und Bioethanol.
Die Rahmenbedingungen der Erneuerbare-Energie-Gesetze sind förderlich für die Erzeugung erneuerbarer Energien. Biogas und Bioenergie sind auch in Schleswig-Holstein und im angrenzenden Dänemark ein aufstrebender Wirtschaftsfaktor.

Biogas

Der energetisch verwertbare Anteil von Biogas besteht im wesentlichen aus Methan, das neben Kohlendioxid das Hauptprodukt der anaeroben Fermentation ist - der Vergärung unter Luftabschluss.

Der Fermenterinhalt - ein lebendiger Organismus

Ein gesunder Faulschlamm (das Gärsubstrat) enthält eine Vielzahl von Mikroorganismen (hier Bakterien und Archäobakterien). Diese Mikroorganismen können ganz unterschiedliche Materialien wie beispielsweise Gülle, Silagen, Lebensmittel- und Bioabfälle bzw. die darin enthaltenen Fette, Kohlehydrate und Eiweiße in Biogas umsetzen. Vereinfacht können wir das Fermentersubstrat als einen einzigen, komplexen Organismus betrachten, der sich wie der Mensch aus spezialisierten Untereinheiten zusammensetzt. Beim Menschen sind dies unterschiedlich spezialisierte Zellen, im Faulschlamm sind dies unterschiedliche Populationen von Mikroorganismen - eine Biozönose. Diese Populationen übernehmen bei dem Abbau von Biomasse jeweils spezielle Teilaufgaben, wobei Stoffwechselprodukte der einen Art einer anderen als Nahrung dienen, bis zuletzt Biogas (Methan) freigesetzt wird.

Mikroorganismen im Gärsubstrat

Säurebildner Essigsäurebildner Methanbildner

Der belebte Schlamm ist in der Lage, erstaunliches zu leisten. Wie bei einem Leistungssportler sind Höchstleistungen aber nur dann zu erzielen, wenn insbesondere die Ernährung und die Umweltbedingungen stimmen. Eine Fehlernährung führt nicht nur zu Einbußen beim Gasertrag. Im schlimmsten Fall wird das Gärsubstrat im weiteren Prozessablauf durch Überproduktion von gewissen Stoffen so stark beeinträchtigt, dass zu wenig Mikroorganismen nachwachsen, um die Verluste durch Absterben oder Austrag zu kompensieren. Die Methanausbeute sinkt. Ohne Gegenmaßnahmen kommt der Prozess dann unweigerlich zum Erliegen.

Deshalb ist die Eigenüberwachung des biologischen Prozess (Fermentation) zusammen mit dem Substrateintrag (Fütterung der Bakterien) von großer Bedeutung, um die Methanausbeute zu optimieren. Hier bieten die von uns angebotenen Analysen-Sets und Labordienstleistungen Hilfe bei der Steuerung der Anlage.