Die Biogasanlage & ihre Funktion: in 4 Phasen entsteht Biogas

9. November 2020

Die Funktion einer Biogasanlage durchläuft vier Phasen, bis aus Biogas Strom und Wärme wird. Am Anfang steht die Organisation und Aufbereitung des verwendeten Substrats, bevor es im Gärbehälter vergoren wird. Im Anschluss wird das entstandene Gas entweder aufbereitet und eingespeist oder im Blockheizkraftwerk zur Strom- und Wärmeerzeugung verbrannt. Die Gärreste werden zwischengelagert und als hochwertiger Dünger oder Kompost wiederverwertet.

Dieser Artikel wurde erstellt von:

Christian Märtel, Redakteur www.Heizungsfinder.de

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Heizungen ⯈ BHKW ⯈ Biogasanlagen ⯈ Funktion

Biogasanlage: Funktion durchläuft vier Phasen

Es gibt ein breites Spektrum an Anlagentechniken für den Bau einer Biogasanlage und eine effektive Funktion. Doch gleich welche Technik oder welches Bauteil verwendet wird, alles funktioniert nach dem gleichen Prinzip. Ziel der Biogas Anlage ist es, die Funktionsweise zu optimieren, um so viel Biogas wie möglich zu produzieren.

Funktion von links nachs rechts | Darstellung: Agentur für erneuerbare Energien

1. Phase: Substratmanagement

Das Prinzip einer Biogasanlage beginnt beim Substratmanagement. Denn eine erfolgreiche Biogasproduktion fängt mit dem Lagern und Aufbereiten des Substrats in der Vorgrube einer Biogas Anlage an.

Je nach Art des verwendeten Substrats und je nach Funktionsweise der Vergärung (Nassfermentation oder Trockenfermentation) leistet die Vorgrube der Biogas Anlage als Lagereinrichtung wichtige Vorarbeit. Hier wird das Biogas Substrat durch Schredder, Mühlen, Quetschen oder Wellen zerkleinert und aufgebrochen. So ist die Basis geschaffen, um den Mikroorganismen genügend Zugang zu den Nährstoffen zu bieten und die Funktion einer Biogas Anlage zu optimieren.

2. Phase: Biogasgewinnung

Biogas wird im Herzstück einer Biogasanlage gewonnen, dem Fermenter. Dessen Funktion ist recht einfach und ein physikalisches Zusammenspiel zwischen Substrat, Temperatur und dem Einfluss von Mikroorganismen. Die Biogasproduktion funktioniert im Prinzip unter folgenden Vorraussetzungen für eine optimale Funktionsweise:

der Fermenter muss gas-, wasserdicht und lichtundurchlässig sein
ein effektives Rührwerk funktioniert zur optimalen Durchmischung
konstante Temperaturen durch ein internes oder externes Heizsystem
eine effektive Wärmedämmung ermöglicht die optimale Funktion

3. Phase: Lagerung des vergorenen Substrats

Nach der Fermentierung werden die Gärreste einer Biogasanlage im Gärrestlager zwischengelagert. Je nach Aufbau und Funktionsweise einer Anlage kann dies auf befestigten Freiflächen geschehen, in einer Halle oder in einem geschlossen System. Letzteres kann die Nachgärung fördern und somit weiteres Biogas freisetzen.

Wichtig zu beachten ist, dass auch der Nachgärbehälter im Prinzip die gleichen Bedingungen des Fermenters erfüllen muss. Sonst funktioniert die Gasproduktion im Gärrestlager einer Biogasanlage nicht. Doch gleich welches Prinzip verfolgt wird, die Gärreste Funktion als wertvoller und natürlicher Dünger ist immer gegeben.

4. Phase: Speicherung & Verbrennung des Biogas

Je besser die Fermentation funktioniert, desto höher ist die Gasausbeute der Biogas Anlage und desto mehr Energie kann über die Verbrennung im Blockheitskraftwerk der Biogasanlage erzeugt werden. Dazu wird das entstandene Biogas zunächst zwischengespeichert. Diese Funktion übernehmen internen oder externe Biogasspeicher.

Weiterlesen zum Thema "Aufbau"

Erfahrungen & Fragen zum Thema BHKW

Ölverbrauch eines BHKW

Was verbraucht eine stromerzeugende Heizung, z.B. ein BHKW an Öl? Es wurde bei ca.270m² Wohnfläche auf 3 Etagen (ein Familienhaus) ca.3500 ltr/Jahr. geschätzt beim Ölkessel.

Antwort von BAD | HEIZUNG | SOLAR | SANITÄR | HAUSTECHNIK WENDEL

Hallo zusammen,
die Frage Was verbraucht ein BHKW an öl?
Der Verbrauch von Öl hat mehrere Grundlagen.
Fläche, Baujahr, Anspruch des Betreibers an Wohnraum Temperaturen.

Ich Verkaufe und baue BHKW`s sehr gern ein. Aber nur da wo die Sinn ergeben.
Bei der Fläche von 270m² und kein Beheizter Pool. Streichen Sie das BHKW von Ihrer liste.
Lassen Sich eine neue Öl-Brennwert Heizung mit Solar einbauen, haben Sie mehr von.

Gruß Robert Wendel
Heizung & Sanitär

Vor- und Nachteile: intelligentes Heizschwert

Ich interessieren mich für die Vor- und Nachteile eines intelligenten Heizschwerts. Welche Erfahrung haben Sie damit gemacht?

Antwort von GO BHKW GmbH

Ich halte diese Lösungen für wirtschaftlichen Unfug. Die Wärmemenge, die das Haus beheizt, wird meist mit Gas oder Öl erzeugt, hier kostet eine kWh 5-7 Cent. Wenn ich nunmehr eine kWh PV-Strom, die ich nicht einspeisen will, zu Heizzwecken nutze, spare ich 5-7 Cent, verliere aber wenigstens 12,31 Cent Einspeisevergütung. Also produzieren solche Lösungen einen Verlust von mehr als 5 Cent.

MfG
Thomas Deus

Neue Heizung für altes Bauernhaus

Heizung für altes Bauernhaus (denkmalgeschützt), ca. 280qm: welche Heizung bietet sich an und mit welchen Kosten muss man rechnen?

Antwort von Buderus Deutschland

Hallo, wir bieten ein Tool an, in dem verschiedene Varianten gerechnet werden. https://www.buderus.de/de/heizsystemberater
Entscheidend ist auch, welcher Energieträger ( Erdgas, Strom für Wärmepumpe oder Pellet) verwendet werden soll, d.h. es sollte geprüft werden ob Erdgas anliegt. Soll ein Kaminofen zum Einsatz kommen? Ist ein Schornstein oder Kamin verfügbar? Soll eine Fußbodenheizung eingebaut werden? Denkbar wäre auch ein Hybridsytem, also eine Kombination aus verschiedenen Energieformen.
z.B. Gasbrennwertkessel mit Anbindung eines Kaminofens und Solaranlage.
GBH192i als Hybridmodell https://www.buderus.de/de/produkte/catalogue/alle-produkte/8089_logamax-plus-gbh192it

Die Heizung der Zukunft

Welche Heizung ist für die Zukunft sinnvoll und bezahlbar?

Antwort von Porzel Energie und Warenhandel UG

Ich denke in Zukunft wird es die Brennstoffzelle sein. z.B. Brennstoffzellenheizung
Vitovalor PT2

Gibt es Alternativen zu einer Gas-Etagenheizung?

Ich habe in einer Eigentumswohnung eines mehrstöckigen Mehrparteienhauses eine Gas-Kombiheizung. Obwohl diese weit unter 10 Jahren ist, fällt dieser jährlich und trotz Jahreswartung (Vertrag) ein bis mehrmals aus. Ich folgere daraus: Entweder baut Buderus nur noch minderwertige Heizungen (werden vom professionellen Handwerk kaum noch aktiv angeboten sondern nur noch auf Nachfrage) oder Gasheiztechnik ist einfach veraltet, instabil und anfällig. Ich suche daher nach brauchbaren Alternativen für ein schwieriges Szenario: Am Kamin hängen mehrere Heizungen, es ist daher technisch keine Brenntwertgastherme möglich. Solar auf dem Dach ist nicht möglich. Kein ausreichender Keller zur Lagerung von Brennstoff. Als Ideen schweben mir entweder Nano-BHKW oder pure Stromheizungen (jedoch nicht Nachtspeicheröfen wie in den 50ern) vor. Das Wasser soll auf irgendeine Weise mitgeheizt werden, Boiler ist mangels Platz nicht möglich. Verrohrung in Form von Standardheizkörpern durch die ganze Wohnung vorhanden. Welche Möglichkeiten gibt es mit ganz grober Kosteneinschätzung?

Antwort von ALX Haustechnik GmbH

Eigentlich ist die Lösung die Sie heute haben, eine gute. Das Heizgerät läuft eigentlich ohne Probleme, man sollte einmal die bisherigen Fehler einmal auswerten, um eine Meinung zu bekommen. In Ihren Fall würde ich Ihnen raten bei der Gasheizung zu bleiben, da die Stromheizung eine Alternative darstellt.
Daher ist es ratsam sich den Fall vor Ort anzusehen um die Lösung zu finden.

Lohnt sich eine Brennstoffzellenheizung in einem Einfamilienhaus

Welche infrastruktur benötie ich um eine Brennstoffzellenheizung für ein EFH instalieren zu können? Ab wann lohnt sich überhaupt für ein EFH eine Brennstoffzellenheizung? Welche Förderungen kann ich beantragen.

Antwort von Gerhard Mayr

Nur mit Zuschuss

BHKW als Alternative zur Nachtspeicherheizung?

Suche eine Alternative zur Elektroheizung. Ich zahle aktuell 265 Euro im Monat - nur für den Strom der Nachtspeicherheizung. Was ist die die beste Alternative? Interessiere mich auch für ein BHKW - ist nur fraglich welche Kosten da entstehen bzw. wie eine Finanzierung möglich ist?

Antwort von JB Heizung Elektro Sanitär

Eine echte Alternative ist da wohl nur die Umstellung auf eine Gasheizung. Hier lägen die Heizkosten dann nur rund bei gut einem Viertel der jetzigen Kosten. Somit bei rund 80.- Euro im Monat. Gerade Vorgestern haben wir eine solche Anlage fertig gestellt. Im Bereich der RWE/ Westnetz gibt es den Gasanschluss zur Zeit für 0.- Euro. Die KFW Bezuschußt solch eine Maßnahme mit 15% (Bei Antragstellung noch in 2018)
Alternativ können Sie das ganze über die KFW auch zu rund 0,9% per Anno bei 100% Auszahlung über 10 Jahre fest über die KFW finanzieren
PS: Die ganze Umstellung hat nur 7 Tage in Anspruch genommen, die Kundin ist restlos begeistert (endlich mal alles richtig warm :-))
Bei Interesse rufen Sie mich an!

Alte Heizung gegen Brennstoffzelle austauschen?

Wir besitzen eine 15 kw. Vaillant Erdgasheizung , Einbau 1983, Abgasverlust lt Schornsteinfegermessung aktuell 4,5! Allerdings ist die Zeitschaltuhr defekt & es gibt angeblich keinen Ersatz. Die Steuerung wird daher derzeit mit dem Symbol "Sonne" betriebenen. Die Heizung schaltet sich aktuell offensichtlich nach dem Zufallsprinzip an & aus. Die Nachheizung des Warmwasserboilers funktioniert wohl noch. Am Kessel ist die Temperaturanzeige permanent jedoch permanent auf Null. Frage: Da die Heizung aufgrund des optimalen Abgasverlustes ( 4,5 ) m.E. mindestens noch so lange noch betriebenen werden könnte, bis der Wärmetauscher defekt ist, Denn tatsächlich ist wohl "nur"an der Steuerung ein Defekt. Ist der Erwerb einer Brennstoffzellenheizung jetzt sinnvoll? Aktuelle Preise sind mir nicht bekannt. Ich bitte um eine ehrliche & objektive Antwort, die nicht darauf ziehlt, unbedingt unbedingt eine neue Heizung verkaufen zu wollen. Ich habe eine Ost -West PV-Anlage mit 8,74 kWp

Antwort von Görtz

Nach 30 Jahren ist ein Heizkessel spätestens zu erneuern. Bei 15 kW Leistung und einer PV-Anlage ist eine Brennstoffzelle Mit Kosten von 35.000 € eher unwirtschaftlich.

Einbau von Absorptionskältemaschine für BHKW

Wir interessieren uns für den nachträglichen Einbau im Rahmen KWKK einer Absorptionskältemaschine bei der erzeugte Wärme des vorhandenen BHKW`s (Baujahr 2016 Typ RMB NeoTower 1236 Leistung 16 KWh) in Kälte umgewandelt wird. Wer kann uns da weiterhelfen? Was müssen wir dabei beachten?

Antwort von Ing. Pless Motor Service

Um detaillierte Aussagen zu machen, muss das Gesamtsystem mit Wärme- und Kälteverbrauch betrachtet werden.
Zur Information vorab empfehle ich den Besuch von Anlagenanbietern von Absorptions- und Adsorptionskältemaschinen im Internet.
Ich kenne eine Anlage wo die thermische Energie des BHKW (20 KWel) -nur- für die Adsorptionskältemaschine (SorTech) genutzt wird.

In jedem Fall sollte eine Wirtschaftlichkeitsbetrachtung mit Vergleich beider Systeme zur Kompressionskältemaschine erstellt werden, um Festzustellen ob die Rahmenbedingungen für eine wirtschaftliche Nutzung vorliegen.

BHKW + Stromspeicher / Elektroauto / Photovoltaik?

Wir besitzen ein BHKW aus dem Jahre 2009 (Dachs G 5.5). Hiermit produzieren wir im Jahr ca. 15.500 kwh Strom. 13.200 kwh werden eingespeist, somit verbrauchen wir selbst 2.300 + 3750 kwh, welchen wir über einen Energieerzeuger zukaufen müssen. Derzeit sind wir ein 6 Personen Haushalt. Kurz- bis mittelfristig wäre angedacht sich einen Elektrowagen zuzulegen, mit dem etwa 30tkm p. a. zurückgelegt werden sollen. Vor diesem Hintergrund und der Frage nach Autarkie frage ich mich, in wie weit es u. a. auch ökonomisch sinnvoll ist, in a) einen Stromspeicher zu investieren und b) dies ggf. auch direkt mit einer PV zu koppeln? Um hierzu eine fundierte Antwort zu bekommen, welche weiteren Informationen werden hierzu benötigt?

Antwort von Christel Hobbs Priental EnergieSysteme

Das ist ein hervorragender Plan. Für die Einspeisung aus dem BHKW bekommen Sie ja nicht viel. Nur ein paar Cent. Zahlen aber mind. 30 Cent für jede kWh, die Sie verbrauchen. Da würde sich ein Speicher schnell bezahlt machen. Nur eine Frage. Was ist im
Sommer? Läuft das BHKW dann auch? Wenn nicht, wäre eine kleine PVAnlage sinnvoll. Ich gratuliere! Sie könnten vollkommen autark sein! Der Gedanke lässt mein Herz für Sie hüpfen. Ich hätte auch sehr gern Ihre Erfahrungen mit dem BHKW gewusst.

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