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Blockheizkraftwerk (BHKW)
Biogas wird überwiegend über Verbrennungsmotoren, die einen Generator antreiben, in Strom umgewandelt. Als Motoren für die BHKW-Module dienen entweder Gas-Otto- oder Zündstrahl-Motoren.
Gas-Otto-Motoren sind speziell für den Gasbetrieb entwickelte Motoren, die mit Viertakt-Motoren aus Kraftfahrzeugen vergleichbar sind. Bei Aggregaten mit einer höheren elektrischen Leistung kommen "umgebaute" Dieselmotoren, die mit Zündkerzen ausgestattet werden, zum Einsatz.
Zündstrahlmotoren dagegen arbeiten nach dem Dieselprinzip. Da sich Biogas bei Kompression nicht selbst entzündet, wird ein Zündöl (max. 10 Prozent der Brennstoffleistung) eingespritzt, um ein selbstzündendes Gasgemisch herzustellen.
Für Neuanlagen die ab dem 1. Januar 2007 in Betrieb gehen, ist der Einsatz von fossilem Zündöl nicht zugelassen.
Eine Biogasanlage kann dann besonders wirtschaftlich arbeiten, wenn auch die Motorenabwärme aus der Kühlung und dem Abgas ihren Abnehmer findet (Kraft-Wärme-Kopplung). Denn mit konventionellen Technologien lassen sich bis zu 46 Prozent der im Biogas enthaltenen Energie in Strom umwandeln. Mit der Nutzung der entstehnden Abwärme lässt sich so der Wirkungsgrad (elektrisch und thermisch) auf rund 90 Prozent erhöhen.
Brennstoffzelle
Um höhere Stromausbeuten zu erhalten, erproben Forscher beispielsweise den Einsatz von Biogas in der Brennstoffzelle, die die chemische Energie des aufbereiteten Biogases direkt in Strom umwandeln kann. Die Brennstoffzelle ist bislang zwar teuer, arbeitet aber leise und kann elektrische Wirkungsgrade bis zu 50 Prozent erreichen.
Biogaseinspeisung in das Gasnetz
Neue Chancen bietet die Aufbereitung und Einspeisung von Biogas ins Erdgasnetz. Neben einer vollständigen Entfernung von Spurengasen und Wasser muss vor allem das Kohlendioxid beseitigt werden. Denn damit kann das Biogas dort genutzt werden, wo Bedarf an der anfallenden Wärme besteht.
Wenngleich die Reinigung und Aufbereitung des Biogases teuer sind, zeigen aktuelle Beispiele, dass sich die Einspeisung auch lohnen kann. So wurden in den letzten Monaten ca. 14 Biogasanlagen mit Einspeisetechnik in Deutschland in Betrieb genommen. Und wie die im Jahr 2006 eingeweihte erste Biogastankstelle Deutschlands zeigt, kann aufbereitetes Biogas auch als Kraftstoff für Erdgasfahrzeugen dienen.
Weiterführende Informationen hierzu finden Sie in der FNR-Studie "Einspeisung von Biogas in das Erdgasnetz", im Gülzower Fachgespräch "Erdgassubstitute aus Biomasse" und im ISET/FNR-Tagungsband zum Kongress "Biogasaufbereitung zu Biomethan".
