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Lexikon der Biologie: Biogas

Biogas, Faulgas, Sumpfgas, Bihugas, Bezeichnung für das bei der anaeroben Zersetzung organischer Stoffe entstehende Gasgemisch, das vorwiegend aus Methan (55–75%) und Kohlendioxid (24–44%) sowie Spuren von Stickstoff, Schwefelwasserstoff (0,2–1,2%) und Wasserstoff besteht ( vgl. Tab. ); zusätzlich entsteht ein hochwertiger Dünger. Grundsätzlich werden nahezu alle Arten von Biomasse umgewandelt, auch polymere Verbindungen wie Fette, Proteine und Cellulose; Lignin wird dagegen kaum verwertet. An der stufenweisen Umsetzung sind verschiedene Bakteriengruppen beteiligt, ehe in der letzten Stufe Methan gebildet wird (anaerobe Nahrungskette, Methanbildung). Unter natürlichen Bedingungen entsteht Biogas überall dort, wo sauerstofffreie Bedingungen sowie organische Stoffe vorliegen (Nitrat und Sulfat dürfen dagegen nur in geringer Konzentration vorhanden sein), z. B. im Faulschlamm (Sapropel) von Gewässern (Faulgas), im Pansen von Wiederkäuern (Pansensymbiose) oder in Erddeponien (Deponiegas; Deponie). Zur Herstellung von Biogas werden überwiegend Abfallprodukte verwendet ( vgl. Tab. ): Flüssig- und Festmist aus der Nutztierhaltung (Dunggas, Stallmist), Abfallprodukte aus der Pflanzenproduktion, der industriellen Verarbeitung von pflanzlichen Produkten und der Aufarbeitung tierischer Erzeugnisse, Reststoffe der Landschaftspflege (Grüngut), organische Bestandteile im Müll (Abfall) sowie der Belebtschlamm aus kommunalen und industriellen Abwässern (Abwasser, Kläranlage). Die Abbaudauer ist von dem Spektrum der speziellen Mikroorganismen (methanbildende Bakterien), der Zusammensetzung der Biomasse und der Temperatur abhängig. Sie beträgt unter mesophilen Bedingungen (35 °C), die sich in der Praxis bewährt haben, 25–30 Tage und unter thermophilen Bedingungen (55 °C), unter denen aber hohe Wärmeverluste eintreten können, nur ca. 10 Tage. Biogas ist sehr gut als Heizgas (Brennwert) und zum Antreiben von Motoren (nach einer Reinigung von Schwefelverbindungen) geeignet; der Heizwert beträgt im Durchschnitt 21,5 · 106 J/m3 (Streubreite: 14,0–29,0 · 106 J/m3), etwa 60% des heute gebräuchlichen Erdgases. Die Verfahren zur Gewinnung von brennbaren Gasen und Humus (daher die frühere Bezeichnung Bihugas) sind bereits seit etwa 150 Jahren bekannt ( vgl. Infobox ). Vor allem in Asien (z. B. China und Indien) sind Millionen einfacher Anlagen im Einsatz – insbesondere zur häuslichen Energiegewinnung in ländlichem Raum. In Deutschland sind nur ca. 130 Anlagen, außer den Faulungsanlagen in Kläranlagen, in Betrieb. Bioenergie, Biokonversion, Gärgase, Kohlenstoffkreislauf.

G.S.

Lit: Braun, R.: Biogas-Methangärung organischer Abfälle. Berlin 1982. Dichtl, N., Godehardt, M., Rettenberger, G.: Biogas, Verwertung und Aufbereitung. St. Augustin 1997. Schulz, H.: Biogas-Praxis. Grundlagen, Planung, Anlagenbau, Beispiele. Staufen 1996. Wellinger, A., Baserga, U., Edelmann, W., Egger, K., Seiler, B.: Biogas-Handbuch. Grundlagen, Planung, Betrieb landwirtschaftlicher Anlagen. Aarau 21991.

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