Verwendung
Einsatzmöglichkeiten
Grundsätzlich kann Biogas entweder direkt durch Verbrennung oder Verstromung vor Ort oder über Einspeisung in das Erdgasnetz Verwendung finden.
Derzeit wird Biogas meist als brennbares Gas zum Antrieb von Motoren genutzt, die über einen Generator elektrische Energie sowie nutzbare Abwärme auf einem Temperaturniveau von ca. 80-90 °C erzeugen. Mit dem Grad der Nutzung dieses „Nebenproduktes" Abwärme steht und fällt häufig die Wirtschaftlichkeit einer Biogasanlage. Die Verwendung von Biogas zur reinen Wärmeerzeugung (Heizung, Herd) ist in Europa hingegen nur noch von untergeordneter Bedeutung.
Als alternative Nutzung zur Verstromung des Biogases am Ort der Erzeugung dient die Einspeisung in das Erdgasnetz der Erhöhung der Effizienz der Biogasnutzung. Der gesamte Energieinhalt wird zum Verbraucher transportiert, wo die Wandlung in die jeweils benötigte Energieform mit höheren Gesamtwirkungsgraden möglich ist. Neben der Verstromung stellt so auch die Verwertung als Kraftstoff eine interessante Möglichkeit dar.
Netzeinspeisung
Bei einer großen Anzahl von Anlagen wird die bei der Stromerzeugung anfallende Wärme lediglich zur Beheizung der Fermenter in den kälteren Jahreszeiten und allenfalls zur Wärmeversorgung der Betriebsgebäude genutzt. Die dann verbliebene Restwärmemenge wird meistens über die Abgasanlagen und über „Notkühler" ungenutzt abgeführt.
Ein Lösungsansatz zur weitestgehenden Ausnutzung der in regenerativ erzeugten Gasen enthaltenen Energie ist der Transport in Gebiete mit ausreichendem Potenzial zur Wärmenutzung oder die Einspeisung in ein Gasversorgungsnetz.
Rechtlicher Aspekt
Die Richtlinie 2003/55/EG des europäischen Parlaments stellt sicher, dass Biogas europaweit in Gasnetze eingespeist werden darf. In Punkt 24 wird festgehalten, dass „die Mitgliedstaaten unter Berücksichtigung der erforderlichen Qualitätsanforderungen sicherstellen sollen, dass Biogas, Gas aus Biomasse und andere Gasarten einen nicht diskriminierenden Zugang zum Gasnetz erhalten".
Wer in Österreich Biogas einspeisen will, kann dazu entweder das bestehende Erdgasnetz nutzen oder für die Einspeisung ein lokales Gasnetz (Mikronetz) aufbauen. Die Einspeisung von Deponie- oder Klärgas in das öffentliche Gasnetz ist derzeit generell nicht gestattet.
Die Rahmenbedingungen für die Einspeisung in das öffentliche Gasnetz sind in folgenden Rechtsnormen festgelegt: Das Gaswirtschaftsgesetz verpflichtet Verteilnetzunternehmen, Erzeuger von biogenen Gasen an ihr Netz anzuschließen. Das einzuspeisende Biogas muss aber den in den „Allgemeinen Verteilernetzbedingungen" definierten Qualitätsanforderungen entsprechen, die in den Richtlinien G 31 und G 33 der Österreichischen Vereinigung für das Gas- und Wasserfach (ÖVGW) definiert sind.
Technische Vorgaben
Um Biogas in das Gasnetz einzuspeisen, muss es bestimmte Anforderungen erfüllen.
In der ÖVGW-Richtlinie G 31 werden jene Qualitätsanforderungen definiert, die einen sicheren Transport innerhalb des österreichischen Gasnetzes gewährleisten sollen. Weiters werden in der Richtlinie die brenntechnischen Daten des Gases festgeschrieben.
Die ÖVGW-Richtlinie G 33 ist für die Einspeisung von Biogas aus regenerativen Prozessen in die Gasnetze der Gasnetzbetreiber anzuwenden. In der Richtlinie werden die Qualität von regenerativen Gasen und die Qualitätsüberwachung als Voraussetzung für die Einspeisung definiert.
Aufbereitung
Die entsprechende Änderung der chemischen Zusammensetzung des Biogases wird als Aufbereitung bezeichnet. Die Aufbereitung umfasst die Reinigung und die Methananreicherung des Biogases. Die nachfolgende Abbildung bietet einen Überblick über die notwendigen Aufbereitungsschritte, die erforderlich sind, um die Qualität entsprechend der vorgeschriebenen Richtlinien ÖVGW G 31 und ÖVGW G 33 zu erreichen.
[Grafik] Aufbereitung des Biogases (Popup)
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Die Aufbereitung erfolgt in mehreren Schritten: Aus dem Rohbiogas werden die festen und flüssigen Bestandteile entfernt und das Gas wird getrocknet. Es erfolgt eine Entschwefelung sowie eine Methananreicherung (durch Abtrennung des CO2). Eventuell können auch noch andere Gasbegleitstoffe entfernt werden. Durch die Zugabe von Flüssiggas lässt sich der Brennwert des Gases erhöhen.
Auf Erdgasqualität veredeltes Biogas wird auch Bio-Methan genannt.
Biogas als Kraftstoff
Durch Anhebung auf Erdgasqualität und die dann mögliche Einspeisung in das Gasnetz werden die allgemeinen positiven Effekte von Biogas potenziert. Veredeltes Biogas kann somit auch als Treibstoff für Erdgas-Fahrzeuge verwendet werden. Auf diese Weise lassen sich die Umweltvorteile von Erdgas als Kraftstoff und Biogas kombinieren.
Als Kraftstoff kommt natürliches Gas in komprimierter Form unter der Bezeichnung CNG (Compressed Natural Gas) zum Einsatz. Es ermöglicht eine erhebliche Verringerung des Schadstoffausstoßes, eine deutliche CO2-Reduktion und verursacht zudem keinen Feinstaub. Der Einsatz von CNG-Fahrzeugen stellt eine der effizientesten und vernünftigsten Möglichkeiten zur Senkung der Emissionen im Straßenverkehr dar. Ein weiterer Vorteil für die Nutzer: Mit CNG fährt man wesentlich günstiger als mit herkömmlichen Kraftstoffen.
Gegenüber anderen Biokraftstoffen weist aufbereitetes Biogas einen weiteren Vorteil auf: Es unterscheidet sich nicht von herkömmlichem Erdgas. Dies ist insofern von Bedeutung, als die Autoindustrie bei der Einführung neuer Kraftstoffe großes Augenmerk auf Praxiserprobung und Verlässlichkeit legt. Daher tendiert sie eher zu synthetischen Kraftstoffen mit identer chemischer Zusammensetzung als zu Beimischungen, die zu Veränderungen eines altbewährten Kraftstoffes führen. Außerdem sind dabei meist nur geringfügige Anpassungen der Motoren erforderlich.
