Biogas und Bionik

Die Technologie ermöglicht eine energetische Nutzung zahlreicher in der Landwirtschaft, der gewerblichen Wirtschaft oder kommunalen bzw. privaten Landschaftspflege anfallender Reststoffe und Nebenprodukte. Dies wirkt dem Auftreten einer Konkurrenzsituation zwischen dem Nahrungs- und Energiepflanzenanbau unmittelbar entgegen. Die Möglichkeit, selbst den Gärrückstand konventioneller Biogasanlagen als Substrat nutzen zu können, demonstriert die besondere fermentative Leistungsfähigkeit der zum Einsatz gelangenden Biozönosen. Zur Anwendung gelangen ausschließlich natürlich vorkommende Mikroorganismen. Ein Einsatz gentechnisch veränderter Organismen ist nicht erforderlich. Dies betrifft sowohl die Substratpflanzen selbst, als auch die zur Fermentation verwendeten Mikroorganismen. Zukünftig soll insbesondere den zahlreichen pflanzenbasierten Rest- und Abfallstoffen eine wesentlich größere Bedeutung bei der Biogaserzeugung zufallen. Druck, hohe Temperaturen und zahlreiche Zerkleinerungsverfahren können zwar die Faserstrukturen der Substrate aufbrechen und damit bisher unzugängliche Substratbestandteile für einen fermentativen Abbau mobilisieren, doch stellen diese Technologien keinen grundsätzlich effizienteren Celluloseabbau zur Verfügung. Der bedeutsame Anteil an Faserbestandteilen verbleibt auch weiterhin im Gärrest. Damit wird durch den Einsatz derartiger Verfahren das eigentliche Potenzial der Substrate mittels konventioneller Biogastechnologien nicht erschlossen.

„Bioenergie 2.0“

Durch den Verzicht auf den Anbau spezieller Energiepflanzen werden keine Ackerflächen benötigt. Die ausschließliche Nutzung pflanzlicher Reststoffe bedeutet im Unterschied zur „Bioenergie 1.0“ den vollständigen Verzicht auf eine Verwendung potenzieller Nahrungsmittel zur Energiegewinnung. Hierdurch wird der Einsatz der Bioenergie erstmals auch ethisch vertretbar. 

Die neuartigen Biomethananlagen benötigen keine Gülle oder andere Exkremente tierischer Herkunft. Der Wasserbedarf der Anlagen ist als gering einzustufen und wird gewöhnlich bereits über den in den Substraten enthaltenen Feuchtigkeitsanteil bereitgestellt. Da viele Biomassen in der Regel durchaus relevante Feuchtigkeitsmengen beinhalten, ist der fermentative Weg der Biogaserzeugung gegenüber einer Anwendung thermisch-pyrolytischer Technologien schon aus energetischer Sicht zudem überaus vorteilhaft.  

Die neuartigen Biomethananlagen werden im Unterschied zu bisher typischen Biogasanlagen nicht als Bauwerke vor Ort errichtet. Sie beruhen auf standardisierten Modulen. Diese werden innerhalb weniger Stunden direkt am Einsatzort zu einer Gesamtanlage zusammengefügt. Dies erlaubt ein Höchstmaß an Flexibilität bezüglich der Art und Menge der jeweils vor Ort verfügbaren Gärsubstrate. Durch den Einsatz eines skalierbaren Komponentensystems lassen sich auf diesem Wege insbesondere kleinere und mittlere Anlagen zur autonomen und dezentralen Energieversorgung realisieren.

„Bioenergie 3.0“

Die herausragende fermentative Leistungsfähigkeit der neuartigen Technologie eröffnet zudem schon heute die Möglichkeit, weitere überaus relevante Biomassepotenziale auch im Rahmen einer energetischen Nutzung anzuwenden, denen bereits in naher Zukunft eine besondere Bedeutung zukommen wird. So werden u.a. marine Makroalgen und andere bisher noch unkonventionelle Biomassepotenziale in Anbetracht der sich abzeichnenden Klimaveränderungen und des zunehmenden Verlusts fruchtbarer Böden zunehmend als Ergänzung und Erweiterung des Spektrums potenziell nutzbarer Substrate in den Fokus der Biomasseerzeugung und –nutzung treten. Jede wegweisende Technologie zur Biogasgewinnung muss daher schon heute auf die spezifischen Anforderungen dieser alternativen Substrate adaptierbar sein. Der technologisch und biologisch bereits vollzogene Wechsel hinsichtlich der Art und Weise der Prozessführung, sowie des Anlagendesigns der neuartigen Bioreaktoren, berücksichtigt schon gegenwärtig die sich zukünftig stellenden Herausforderungen.