Der Biogasprozess

Der Prozess der Umwandlung von organischen Stoffen in Biogas, d.h. der Biogasprozess, erfolgt im Wesentlichen in vier Stufen. Diese Phasen können auch räumlich und zeitlich nebeneinander in einem Prozessbehälter (Faulraum oder Fermenter) stattfinden.

Methanbildende Bakterienstämme benötigen für den Biogasprozess eine sauerstofffreie (anaerobe) Umgebung und einen schwach alkalischen pH-Wert (7,5). Bakterien sind Lebewesen – vergleichbar den Nutztieren auf einem Hof – und erfordern regelmäßige Pflege- und Kontrollmaßnahmen durch den Anlagenbetreiber.

Im Gegensatz zur Kompostierung, welche einen Verrottungsprozess darstellt, entsteht beim Vergären keine Wärme, dafür jedoch das brennbare Methangas. Daneben werden im Biogasprozess neutrales Kohlendioxid, Wasser und Spurengase, wie z.B. Schwefelwasserstoff, Ammoniak, elementarer Stickstoff, Wasserstoff und Sauerstoff, erzeugt.

Der Biogasprozess gliedert sich im Wesentlichen in vier Phasen auf:

• Biogasprozess Phase 1

  • Die Hydrolyse
    Aerobe Bakterien verbrauchen den in der Biomasse enthaltenen Sauerstoff und spalten hochmolekulare organische Substanzen (z. B. Fett, Eiweiß, Kohlenhydrate) in niedermolekulare Verbindungen auf (z. B. Einfachzucker, Fett- und Aminosäuren).



• Biogasprozess Phase 2

  • Acidogenese
    (allgemeinsprachlich auch als Fermentation bezeichnet) In dieser Phase wandeln säurebildende Bakterien die Inhaltsstoffe in organische Säuren, Alkohole, Kohlendioxid und Wasserstoff um.



• Biogasprozess Phase 3

  • Acetogenese
    Essigsäurebildende Bakterien setzen an, und es entstehen Acetate, Kohlendioxid und Wasserstoff.



• Biogasprozess Phase 4

  • Methanogenese
    In dem hier vorliegenden schwach alkalischen Milieu entstehen Methan, Kohlendioxid und Wasser. Der Biogasprozess muss unter Licht- und Sauerstoffabschluss stattfinden und erfordert eine gleichmäßige Prozesstemperatur. Das Substrat sollte so flüssig sein, dass es gepumpt werden kann.
  
  
  Es gibt verschiedene Bakterienstämme für drei Temperaturbereiche:
  • psychrophil (unter 20 °C),
  • mesophil (25 - 35 °C) und
  • thermophil (über 45 °C).
  
  Die meisten Anlagen in Deutschland arbeiten im mesophilen Bereich.
  
  Weitere Informationen der Schmack Biogas AG zum Thema "Biogasprozess":
  Biogasanalytik - Spurenelementmangel in Biogas Anlagen - organische Trockensubstanz - Gasfackel - Fit for Biogas - Fettsäurespektrum - Biogas - Spurenelementmangel in Biogasanlagen - Biogas Erfahrung