Der Anteil von Strom und Wärme aus Biogasanlagen konnte in den letzten Jahren kontinuierlich steigen, nicht zuletzt aufgrund der Förderung durch das Erneuerbare-Energien Gesetz (EEG) seit 2007. Die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen zu minimieren und erneuerbare Energien zu nutzen, ist in jedem Fall als positiv zu bewerten. Doch wie steht es um die genaue Effizienz, insbesondere im Vergleich mit Photovoltaik und Windkraft?
Funktionsweise einer Biogasanlage
Biogasanlagen wandeln organische Substanzen wie Pflanzen und Gülle in Biogas um. Dieser Prozess erfolgt durch die Vergärung, bei der Mikroorganismen die organischen Materialien zersetzen und dabei Methangas produzieren. Dieses Biogas kann anschließend zur Energiegewinnung genutzt werden. Die meisten Biogasanlagen leiten das entstandene Gas in ein Blockheizkraftwerk (BHKW), wo es der Strom- und Wärmeerzeugung dient, während andere Anlagen das Gas zu Biomethan aufbereiten und in das Erdgasnetz einspeisen.
Wirkungsgrad erneuerbarer Energien
Die Effizienz solcher Anlagen variiert mitunter stark, abhängig von dem eingesetzten Substrat, der Qualität der Biomasse und der Anlagengröße. Grundsätzlich liegt der Wirkungsgrad einer Biogasanlage zwischen 35 und 42%, während Wärmekraftwerke einen Wirkungsgrad zwischen 40 und 55% erreichen.
Der Vorteil von Biogasanlagen ist, dass nachwachsende Rohstoffe wie Pflanzen und Gülle als Substrat dienen. Dennoch reichen die regionalen Äcker bei großen Biogasanlagen oftmals nicht aus, sodass Biomasse von weiter her angefahren werden muss, was wiederum CO2-Emissionen durch den Transport verursacht. Auch die Entstehung von Monokulturen und der damit verbundene Artenrückgang sind ein entscheidender Nachteil. Die Effizienz von Photovoltaik und Windkraft hingegen ist abhängig vom Wetter, sodass die richtige Standort-Auswahl entscheidend sein kann.
Mit der Frage, welche Energieform die effizienteste ist pro 1 Hektar Fläche, beschäftigten sich Forscher des Thünen-Instituts. Die Studie ergab, dass die Biogasanlage mit dem Anbau von Mais auf der Fläche von einem Hektar Land so viel Strom produziert, um sieben Haushalte ein Jahr lang mit Strom zu versorgen.
Würde man auf derselben Fläche stattdessen Photovoltaik-Anlagen installieren, wären dies bereits 230 Haushalte. Am effizientesten zeigten sich jedoch die Windräder, die mit einem Hektar ganze 6.000 Haushalte für ein Jahr versorgten.
Der Großteil der erneuerbaren Energie würde damit aus Photovoltaik und Windrädern erzeugt werden. Nichtsdestotrotz bleiben Biogasanlagen ein wichtiger Grundpfeiler der Energiewende, da sie zuverlässig und wetterunabhängig Strom erzeugen in Zeiten hohen Bedarfs.
Quellen:
https://subs.emis.de/LNI/Proceedings/Proceedings101/gi-proc-101-037.pdf
