Biogas

Biogas ist eine wichtige Säule des zukünftigen Energiesystems, da Biogas speicherbar, flexibel nutzbar und grundlastfähig ist. Biogas produziert Energie auch dann, wenn keine Sonne scheint und kein Wind weht. Diese Vorzüge gilt es bei der Weiterentwicklung unserer Energieversorgung zu nutzen und eine möglichst effiziente und nachhaltige Biogasproduktion zu gewährleisten.

Ohne den bedeutenden Beitrag des Energieträgers Biomasse sind die ehrgeizigen Ziele, die sich die Bundesregierung bei der Energiewende mit Blick auch auf Klimaschutz und Versorgungssicherheit gesetzt hat, kaum zu erreichen. Bereits heute werden etwa 60 Prozent der erneuerbaren Energie aus Biomasse erzeugt. Allein durch die Biogasproduktion werden 14,2 Prozent des erneuerbaren Stroms und fast zehn Prozent der erneuerbaren Wärme bereitgestellt. Hinzu kommt die Nutzung von Biomethan im Verkehrssektor.

Derzeit erzeugen in Deutschland etwa 9.000 Biogasanlagen eine elektrische Leistung von mehr als 4.500 Megawatt. Sie liefern ausreichend Strom für mehr als neun Millionen Haushalte und decken rund 5,4 Prozent des deutschen Stromverbrauchs ab. Hinzu kommt die erzeugte Wärme aus Biogasanlagen, die ausreichend für über 2,5 Millionen Haushalte ist und etwa 10 Prozent der produzierten erneuerbaren Wärme ausmacht.

Als klimaverträglicher und regional verfügbarer Energierohstoff ist Biogas, im Vergleich mit anderen Erneuerbaren Energien, speicherfähig und dadurch nach Bedarf verfügbar und vielseitig einsetzbar. Neben dem Klimaschutz kann die energetische Nutzung von Biomasse zur Biogasproduktion einen wesentlichen Beitrag zur Energiesicherung leisten und damit eine nachhaltige Entwicklung insbesondere auch in den ländlichen Räumen fördern.

Rohstoffe

Im Jahr 2018 wurden auf etwa 1,35 Millionen Hektar nachwachsende Rohstoffe für die Biogasproduktion angebaut. Das entspricht etwa acht Prozent der gesamten Landwirtschaftsfläche Deutschlands. Hierbei dominiert nach wie vor Silomais mit rund 65 Prozent, weitere bedeutende Einsatzstoffe sind Ganzpflanzensilagen aus Gras, Getreide oder Leguminosen und Zuckerrüben. Um einer Ausweitung des Maisanbaus zur Biogaserzeugung entgegenzuwirken, hat die Bundesregierung bereits mit der EEG-Novelle 2012 die Einsatzmöglichkeiten von Mais begrenzt. Zudem wurde der Fokus auf den verstärkten Einsatz von Reststoffen, wie Gülle und Mist sowie von alternativen Energiepflanzen gelegt.

Biogasanlagen im Fokus von Forschung und Innovation

Das BMEL fördert bereits seit vielen Jahren die Entwicklung der Biogastechnologie.

Die Schwerpunkte haben sich inzwischen verändert. Ging es in früheren Jahren um den zügigen Ausbau der Energieproduktion aus Biomasse, stehen heute neben technologischen Untersuchungen, Fragen der bedarfsgerechten Energieerzeugung, der Integration von Biogasanlagen in die Energiesysteme, Anpassungsstrategien oder einer nachhaltigen Biogasproduktion im Mittelpunkt.

Bei Gülle und Mist gibt es noch erhebliche Potenziale, die zukünftig energetische genutzt werden können. Aktuell wird ca. 1/3 des vorhandenen Potenzials genutzt und nach Expertenmeinungen ist ein weiteres Drittel mit angemessenem Aufwand für die Biogasnutzung erschließbar. Die Stärkung der Güllevergärung ist zudem ein wichtiger Ansatzpunkt, um die Treibhausgasemissionen aus der Landwirtschaft zu reduzieren.

Zu den alternativen Energiepflanzen zählen die Durchwachsene Silphie, Blühmischungen und Wildpflanzen. Neben der Biomasseproduktion für die Biogaserzeugung bringen diese Pflanzen eine Reihe ökologischer Vorteile mit sich. Zu nennen sind hier insbesondere ein vielfältiges Blüten- und damit Nahrungsangebot für Bienen, Hummeln, Schmetterlinge und andere Insekten, ein attraktiver Lebensraum für Wildtiere und Vögel, eine ganzjährige Bodenbedeckung als Voraussetzung für eine Reduzierung der Bodenerosion und nicht zuletzt eine Bereicherung des Landschaftsbildes.

Flexibel zur gezielten Stromerzeugung

Die Zunahme der Stromerzeugung aus Wind- und Sonnenenergie erfordert Anpassungen und Neuausrichtungen im Stromsystem, um die tages- und jahreszeitlichen Schwankungen auszugleichen. Flexibel arbeitende Biogasanlagen können hier einen wichtigen Beitrag leisten. Die Flexibilisierung von Biogasanlagen ermöglicht die Bereitstellung von Strom und Wärme besser an die Nachfrage der Verbraucher und an das Angebot anderer Stromerzeuger anzupassen. Denn Biogas ist relativ einfach speicherbar und kann bereits hierdurch bedarfsgerecht zur Verfügung gestellt werden. Um die Biogasproduktion noch besser auf die Nachfrage einzustellen, sind inzwischen verschiedene Konzepte entwickelt worden, sei es die Erhöhung von Gasspeichervolumen oder Motorenleistung, verschiedene Fütterungsintervalle oder ein gezielten Substrateinsatz. Mit der im Rahmen des EEG unterstützten Flexibilisierung können zudem die Weichen für die marktorientierte Weiterentwicklung von Biogasanlagen gestellt werden.

Biomethan

Um Biogas als Biomethan (auch Bioerdgas) nutzen zu können, erfolgt zunächst eine Biogasaufbereitung. Hierbei werden hauptsächlich das Begleitgas Kohlendioxid und weitere Bestandteile mittels verschiedener technischer Verfahren aus dem Rohbiogas abgetrennt. Das so produzierte Biomethan ist chemisch gleichzusetzen mit Erdgas, kann somit ins Erdgasnetz eingespeist und nachfolgend auch wie Erdgas genutzt werden. Während Erdgas jedoch zu den fossilen Quellen zählt und seine Verbrennung zur Klimaerwärmung beiträgt, gehört Biomethan aus Biogas zu den erneuerbaren, klimaneutralen Energieträgern.

Biomethan ist ein wichtiger Baustein der Energiewende. Es kann problemlos überall dort genutzt werden, wo auch Erdgas zum Einsatz kommt. Dazu gehören die gekoppelte Strom- und Wärmeproduktion, die direkte Wärmeerzeugung, der Einsatz als Kraftstoff und auch die Nutzung in der chemischen Industrie. Zudem kann Biomethan als Systemdienstleister für die bedarfsgerechte Strom- und Wärmeerzeugung eingesetzt werden und so zur Stabilisierung des zukünftigen Energiesystems beitragen. Biomethan wird größtenteils in das umfangreiche deutsche Erdgasnetz eingespeist und kann so unabhängig von Produktionsort und –zeit an jedem beliebigen Ort mit Gasnetzanschluss genutzt werden, u.a. an Gastankstellen.

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