Abfälle aus der Lebensmittelindustrie als Biogassubstrate: Potenzial und Herausforderungen

Abfälle aus der Lebensmittelindustrie wie Fruchtpulpe, Molke, Trester, Fette, Gemüseabfälle oder Schlachtabfälle gehören zu den wertvollsten Biogassubstraten, weil sie sich leicht zersetzen und ein hohes Methanpotenzial haben, erfordern aber eine sorgfältige Prozessführung. Nachfolgend erörtern wir ihre Vorteile, die wichtigsten Risiken sowie die rechtlichen Anforderungen.

Warum sie attraktiv sind

• Hoher Methanertrag bezogen auf die organische Trockensubstanz, höher als bei Gülle oder Mist.
• Hoher VS-Anteil an der Trockenmasse, da die biologisch abbaubare Fraktion dominiert.
• Schneller Abbau, und damit eine kürzere erforderliche Verweilzeit und höherer Durchsatz.
• Regelmäßigkeit der Lieferungen bei Betrieben mit konstanter Produktion (vorbehaltlich der Saisonalität).
• Annahmegebühr für Abfall (Gate Fee), die mitunter zusätzliche Einnahmen darstellt und die effektiven Substratkosten senkt. Die Kosten- und Einnahmenstruktur beschreibt der Beitrag Betriebskosten (OPEX) einer landwirtschaftlichen Biogasanlage.

Konkrete Werte für BMP, TS und VS hängen von der Charge ab; Zusammenstellungen aus der Literatur mit Quellenangabe finden sich im Bereich BMP-Studien. In einer einzigen Sammelübersicht sollten keine „typischen“ Zahlen ohne Quelle dargestellt werden, denn die Streuung bei Pulpe, Molke oder Trester kann groß sein.

Herausforderungen und Risiken

Überlastung und Versäuerung

Leicht abbaubare Abfälle führen im Übermaß zu rascher Säurebildung, sinkendem pH-Wert und Hemmung der Methanogenen. Entscheidend sind die schrittweise Erhöhung der Gaben und die Kontrolle des FOS/TAC (FOS/TAC: So wird gemessen).

Zusammensetzungsschwankungen

Die Zusammensetzung der Abfälle eines Betriebs ändert sich von Tag zu Tag (Sortiment, Jahreszeit, Reinigung der Linien). Regelmäßige Untersuchungen und die Bewertung jeder Lieferung sind die Grundlage einer sicheren Dosierung. Bei saisonalen Abfällen (Obst, Gemüse) gilt besondere Aufmerksamkeit Chargen mit niedrigem pH-Wert und möglichem Gehalt an Reinigungs- oder Konservierungsmitteln.

Hygiene- und Rechtsvorschriften

Abfälle tierischen Ursprungs (z. B. Schlachtabfälle, ein Teil der Milchabfälle) unterliegen der Verordnung (EG) Nr. 1069/2009 über tierische Nebenprodukte: Erforderlich sind eine entsprechende Materialkategorie, ein Hygienisierungsverfahren (u. a. Pasteurisierung bei 70 °C für 60 Minuten bei Material der Kategorie 3 mit Partikeln bis 12 mm, gemäß der Durchführungsverordnung 142/2011, die auch Abweichungen vorsieht) sowie Dokumentation. Abfälle als solche unterliegen den Pflichten der Nachweisführung in der BDO, und das Register ersetzt nicht die erforderlichen Genehmigungen. Zusätzlich gilt in Polen seit 2023 die Liste der Substrate für landwirtschaftliche Biogasanlagen (Verordnung vom 12. Oktober 2023), die darüber entscheidet, was als landwirtschaftliches Biogas anerkannt werden kann (Liste der Substrate für landwirtschaftliche Biogasanlagen). Der Beitrag über Entpackungsanlagen beschreibt den rechtlichen Hintergrund: Depackaging: Verpackungsabfälle mit Lebensmitteln.

Kofermentation als Weg zur Stabilität

Die zuverlässigste Strategie ist die Kombination von Lebensmittelabfällen mit einem Substrat hoher Pufferkapazität, z. B. Rindergülle oder Klärschlamm:

• der pH-Wert bleibt trotz des schnellen Abbaus der Abfälle im optimalen Bereich,
• Makro- und Mikronährstoffe sind gesichert,
• saisonale Schwankungen der Verfügbarkeit eines Substrats stören den Prozess nicht,
• bei manchen Mischungen wird ein höherer Ertrag als die Summe der Komponenten beobachtet, was jedoch nicht die Regel ist und einen BMP-Test der Mischung erfordert.

Weitergehende Grundsätze: Kofermentation: Planung des Substratmixes.

Wie man Lieferanten findet

Lieferanten von Abfällen sucht man sinnvollerweise unter Lebensmittelverarbeitungsbetrieben in einem Umkreis mit wirtschaftlichem Transport, da die Transportkosten für Abfälle mit niedriger Trockenmasse schnell steigen. Vor Vertragsabschluss sind Qualität, Lieferkontinuität und Haftung für Verunreinigungen zu klären (Planung des Substratbedarfs).

Praktische Hinweise bei der Annahme von Lieferungen

Vor der Annahme einer Abfallcharge sollten die Dokumente geprüft werden (Abfallübergabekarten, Codes, Kategorie der tierischen Nebenprodukte), das Vorhandensein von Verunreinigungen (Verpackungen, Metalle, Kunststoff) visuell beurteilt und eine Kontrollprobe entnommen werden. Abfälle mit niedrigem pH-Wert oder hohem Fettgehalt erfordern eine gesonderte Dosierstrategie. Kurze Lagerung in geschlossenen Behältern begrenzt das Risiko von Vorgärung und Geruchsbildung. Eine gute Praxis ist auch ein Vertrag, der die Zurückweisung von Chargen vorsieht, die nicht den Parametern entsprechen.

Denken Sie daran, dass der Liefervertrag die Verantwortung für die Qualität sowie den Umgang mit einer nicht parameterkonformen Charge klar festlegen sollte.