Ohne Biogasanlagen: was mit organischen Abfällen ohne kontrollierte Vergärung geschieht

Ohne kontrollierte Vergärung zersetzen sich organische Abfälle, Gülle und Mist unkontrolliert und setzen dabei Methan, Lachgas und Ammoniak frei; die Biogasanlage fängt das Methan ein und wandelt es in Energie um, sofern sie dicht ist und gut betrieben wird. Der Klimanutzen ist also nicht automatisch gegeben, sondern ergibt sich aus dem Vergleich mit einem konkreten Referenzszenario.

Treibhausgase

Methan (CH₄) entsteht beim anaeroben Abbau organischer Materie, z. B. auf Deponien und in Güllebehältern. Nach dem Fünften IPCC-Bericht ist sein Erwärmungspotenzial ca. 28-mal höher als das von CO₂ im 100-Jahres-Horizont und ca. 84-mal höher im 20-Jahres-Horizont. Lachgas (N₂O) hat ein Potenzial von ca. 265. N₂O entsteht vor allem bei Nitrifikations- und Denitrifikationsprozessen, u. a. bei der Lagerung und Ausbringung von Wirtschaftsdüngern. In späteren Berichten wurden die Werte leicht angepasst. Einzelheiten zu den Emissionen aus Wirtschaftsdüngern: Emissionen aus Wirtschaftsdüngern: Methan, N₂O und Ammoniak.

Was der unkontrollierte Abbau bedeutet

• Deponien: Bioabfälle zersetzen sich anaerob und bilden Deponiegas, das ohne Entgasung in die Atmosphäre entweicht (Deponiegas).
• Gülle und Mist: in offenen Behältern setzen sie Methan und Ammoniak frei.
• Sickerwasser: aus Lebensmittelabfällen enthält Fette, Eiweiße und Kohlenhydrate, die Böden und Gewässer verunreinigen können.
• Gerüche und Hygienerisiken.

Das Verbrennen von Abfällen unter freiem Himmel ist in Polen verboten und stellt eine Ordnungswidrigkeit dar, daher sind die wichtigsten Alternativen zur Vergärung die Ablagerung, die Kompostierung oder die thermische Behandlung in Anlagen mit Rauchgasreinigung.

Was die Biogasanlage leistet

Die Vergärung im dichten Reaktor fängt das Methan ein, das bei Verbrennung in der Kraft-Wärme-Kopplung Strom und Wärme liefert oder nach der Aufbereitung zu Biomethan wird. Der Gärrest ist weniger geruchsbelastend und ein Dünger, wenn er die rechtlichen Anforderungen erfüllt. Die Emissionsminderung betrifft sowohl das Klima (weniger Methan) als auch die Luft (weniger Ammoniak bei richtiger Lagerung und Ausbringung).

Grenzen des Nutzens

1. Dichtheit: Methanverluste aus Anlage, Behältern und Dichtungen können den Nutzen mindern; daher sind Leckerkennung und geschlossene Gärrestlager wichtig (Gärrest: Lagerung in geschlossenen Behältern und Restmethanpotenzial).
2. Referenzszenario: Die vermiedenen Emissionen hängen davon ab, was ohne Biogasanlage mit dem Substrat geschehen würde; nicht jeder Anlage lässt sich derselbe Wert zuschreiben.
3. Hygienisierung: Die Vergärung verringert die Zahl der Krankheitserreger, ersetzt aber nicht die für tierische Nebenprodukte vorgeschriebene Hygienisierung (Verordnung 1069/2009, u. a. Pasteurisierung).
4. Gezielte Substrate: Bei Energiepflanzen sind die Emissionen aus ihrer Erzeugung zu berücksichtigen.

Lösungen

• Investieren Sie in dichte Infrastruktur, Emissionsmonitoring und regelmäßige Dichtheitsmessungen.
• Planen Sie die getrennte Sammlung von Bioabfällen und ihre Lenkung in Kompostwerke oder Biogasanlagen statt auf Deponien.
• Wenden Sie emissionsarme Techniken der Gärrestausbringung an (Ammoniakemissionen aus Gärrest: Ausbringtechniken, Schleppschlauch, Injektion).
• Erwägen Sie die Aufbereitung von Biogas zu Biomethan dort, wo es einen Abnehmer gibt.

Die Klimabegründung für Biogas ist stark, erfordert aber eine sorgfältige Rechnung und eine dichte Umsetzung.

Bedeutung von Dichtheit und Monitoring

Damit eine Biogasanlage die Emissionen tatsächlich verringert, sollte der Betreiber regelmäßig die Dichtheit der Gasbehälter, Überdruckventile, Rohrleitungen und Kraft-Wärme-Kopplungsaggregate kontrollieren und unverbranntes Methan im Motorabgas messen. Undichtigkeiten und unvollständige Verbrennung sind die Hauptwege der Methanverluste in der Anlage selbst. Bewährte Praktiken wie die Abdeckung der Gärrestlager, die Gasrückgewinnung aus dem Gärrest und regelmäßige Inspektionen verringern diese Verluste (Methanverluste und diffuse Emissionen in der Biogasanlage: Erkennung und Minderung).

Zusammenfassung

Die Biogasanlage ist kein Heilmittel für alle Probleme organischer Abfälle, aber dort, wo die Alternative die Ablagerung oder die Lagerung in offenen Behältern ist, ermöglicht die kontrollierte Vergärung, das Methan einzufangen und Energie sowie Dünger zu gewinnen. Der Klimawert hängt von der Qualität der Ausführung und des Betriebs ab, daher sollte die Beurteilung auf Messungen beruhen, nicht auf allgemeinen Erklärungen. Zusätzlich ist festzuhalten, dass die Verringerung von Gerüchen und Sickerwasser die Lebensqualität in der Nachbarschaft von Höfen und Verarbeitungsbetrieben verbessert, was als lokales Argument mitunter ebenso wichtig ist wie die Treibhausgasbilanz. Vergleiche von Referenzszenarien für konkrete Projekte erfordern Daten zu Art des Substrats, zur bisherigen Verwertungsweise und zu Transportentfernungen sowie dazu, ob die Anlage geschlossene Gärrestlager nutzt.