Im Zuge der Klimapolitik erfolgt ein nachhaltiger Umschwung von fossilen Energieträgern auf grüne Energie. Im Vordergrund stehen dabei Solar-, Wasser- und Windenergie und Alternativen wie Biogas und Wasserstoff. Alle Energiequellen ermöglichen einen deutlich geringen CO₂-Ausstoß als Kohle und Erdgas und stehen gleichzeitig fast unbegrenzt zur Verfügung. Biogas nimmt dabei eine wichtige Stellung als zukünftiger Energieträger ein. Das liegt daran, weil Biogas gegenüber Sonnen- und Windenergie deutlich weniger von Witterungsbedingungen abhängig ist und als besonders klimafreundlich gelobt wird. Momentan ist der Ausbau allerdings noch mit einigen Schwierigkeiten verbunden. Die Kritik betrifft besonders die technischen Herausforderungen, die hohen Investitionskosten, die Geruchsemission und der Methanausstoß.
Was ist Biogas?
Biogas ist ein Gas zur Energiegewinnung, das aus Biomasse gewonnen wird. Es bildet sich unter Ausschluss von Luft durch den Zersetzungsprozess mit verschiedenen Mikroorganismen, die bereitgestellte Ausgangsstoffe in einer Biogasanlage verarbeiten. Typisch sind Pflanzen wie Mais oder Raps, Bioabfälle und Klärschlamm, aber auch Abfälle aus der Alkoholdestillation. Das Endprodukt ist Biogas, das zu einem großen Teil aus brennbarem Methan und weiteren Bestandteilen besteht, darunter Stickstoff, Sauerstoff, Kohlendioxid, Schwefelwasserstoff und Wasser. Die Zusammensetzung hängt immer davon ab, welche Rohstoffe verwendet werden. Als Energieträger gilt Biogas als umweltfreundlich und lässt sich in Strom, Wärme und Treibstoff umwandeln.
Welche Vorteile bringt Biogas für die klimafreundliche Energiegewinnung?
Biogas besitzt einen natürlichen Ursprung und eignet sich daher hervorragend für die Gewinnung von grüner Energie. Gleichzeitig wird der Bau von Biogasanlagen staatlich gefördert und ermöglicht in der Landwirtschaft zusätzliche Profite. Im Gegensatz zur Photovoltaik-Technik oder zu Windrädern arbeiten Biogasanlagen unabhängig vom Wetter, erlauben eine sofortige Einspeisung ins Netz und eine längere Speicherung.
Beim Herstellungsprozess wird deutlich weniger CO₂ freigesetzt, während sich die nachhaltige Verwertung von organischen Abfällen ebenfalls positiv auf die Umwelt auswirkt und die Reduzierung von landwirtschaftlichen Rückständen und Klärschlamm ebenso erlaubt wie den Abbau der Abfalllagerung. Vorteilhaft sind die vielseitigen Verwendungsmöglichkeiten von Biogas, das sich über die Strom- und Wärmeerzeugung auch als Kraftstoff eignet. Angestrebt ist ein Ausbau von Biogasanlagen, die emissionsarm arbeiten. Problematisch ist momentan noch die unzureichende Technik, die klimarelevante Methanemissionen verursacht. Etwa fünf Prozent an Methan entweicht dabei in die Atmosphäre.
- Die Vorteile von Biogas auf einen Blick:
- CO₂-neutral
- Unbegrenzte Verfügbarkeit
- Einsparung fossiler Brennstoffe
- Witterungsunabhängig
- Direkte Einspeisung und längere Speicherung möglich
- Reduktion von Transportwegen durch Produktion vor Ort
- Abbau der Abfalllagerung
- Staatlich gefördert
- Worin bestehen die Nachteile von Biogasanlagen?
Problematisch bei Biogasanlagen sind momentan noch mehrere Nebeneffekte. Im Vordergrund steht der unkontrollierte Ausstoß von Methan, ein Gas, das klimaschädlich und zudem leicht entzündbar ist. Die Emission stammt beispielsweise aus offenen Gärrestelagern, Biogasmotoren und Aggregaten und bewirkt damit eine Belastung, die teilweise mehr klimaschädliche Gase verursacht als einspart. Die komplexen Anlagen bieten darüber hinaus ein erhöhtes Gefährdungspotenzial, wenn entzündbare Gase erzeugt und gespeichert werden.
Ein Nachteil sind auch die hohen Investitionskosten für die Errichtung von Biogasanlagen, in Hinblick auf den Einsatz moderner Technologien und den Ausbau der Infrastruktur. Dem wirken staatliche Förderungen entgegen, sodass auch für kleinere Landschaftsbetriebe eine Finanzierung möglich ist. Dennoch ist das Betreiben bei den aktuellen EEG-Vergütungssätzen relativ teuer. Die sehr komplexen Prozesse der Biogaserzeugung erfordern dazu spezifische Fachkenntnisse, um die optimalen Bedingungen des Zersetzungsprozesses und Gasausstoßes zu gewährleisten und regelmäßige Wartungen vorzunehmen, um Lecks zu vermeiden.
Da eine hohe Anzahl an Gasanlagen eine Zeit lang vor allem mit Mais betrieben wurde, bestand die Gefahr für eine Entwicklung zu einer Monokultur, was eine Schädigung des Bodens nach sich zog. Hier reagierte die Bundesregierung bereits und begrenzte die Einsatzmöglichkeiten von Mais durch die EEG-Novelle 2012, um eine Ausweitung des Maisanbaus zu vermeiden. Verstärkt wird Wert auf Gras, Getreide, Zuckerrüben, Leguminosen und Reststoffe wie Mist und Gülle gelegt. Gerade letztere bieten zukünftig mehr Potenzial für die energetische Nutzung. Der anaerobe Abbau organischer Materialien erzeugt allerdings auch unangenehme Gerüche, die von in der Nähe lebenden Menschen als störend empfunden werden. Hier sind der Einsatz von Gasreinigungssystemen und die geeignete Standortwahl entscheidend.
- Die Nachteile von Biogas auf einen Blick:
- Höheres Gefahrenpotenzial durch entzündbare Gase
- 5 % unkontrollierter Methanausstoß
- Hohe Investitionskosten
- Hoher Wartungsaufwand
- Spezifische Kenntnisse für die Überwachung des Gasausstoßes notwendig
- Höhere Geruchsemission
Wie sieht der Bestand an Biogasanlagen in Deutschland aus?
Momentan gibt es in Deutschland 9.600 Biogasanlagen. Diese erzeugen mehr als 5.600 Megawatt Strom, der für 9 Millionen Haushalte ausreicht und etwa 5,4 Prozent des Gesamtstromverbrauchs in Deutschland deckt. Die meisten Gasanlagen sind für die Vor-Ort-Verstromung vorgesehen, etwa 200 davon sind Bioaufbereitungsanlagen. Die Energiegewinnung erfolgt durch Güllekleinanlagen, landwirtschaftliche Anlagen für Raps, Mais, Getreide, Gülle und andere nachwachsende Rohstoffe und durch Bioabfallanlagen mit Abfällen aus der Biotonne.
Wie sinnvoll ist Biogas tatsächlich für den Klimaschutz?
Gegenüber fossilen Brennstoffen bleibt Biogas zweifellos eine vielversprechende Quelle für erneuerbare Energien, die viele Vorteile bietet, aber auch eine Herausforderung an die technischen Anforderungen ist. Wenn sich die Energiegewinnung mehr auf die Entwicklung von Bestandsanlagen ausrichtet, die mit Rest- und Abfallstoffen und weniger mit extra angebauten Energiepflanzen arbeiten, besteht ein großes Potenzial für den erfolgreichen zukunftsfähigen Ausbau.
Mit der Stärkung der Güllevergärung gelingt eine nachhaltige Reduktion der Treibgasemissionen in der Landwirtschaft. Mögliche neue Energiepflanzen stellen Blühmischungen und Wildpflanzen dar, die einen attraktiven Lebensraum und ein umfassendes Nahrungsangebot für Insekten, Vögel und Wildtiere schaffen und gleichzeitig einer Bodenerosion entgegenwirken. Die Erzeugung von grüner Energie erfordert eine Neuausrichtung und Anpassung der Systeme für die Strom- und Wärmeerzeugung. Flexibel arbeitende Gasanlagen leisten hierbei einen wichtigen Beitrag, um Schwankungen im Stromnetz auszugleichen. Ebenso trägt eine hochwertige Bioabfallbehandlung zum Klimaschutz bei, um ausreichend Biomasse bereitzustellen.
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