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Biogas - 2.Version - Referat
Inhaltsverzeichnis:
1) Einleitung
2) Hauptteil
1. Herstellung
2. Wie funktioniert eine Biogasanlage?
3. Nutzen von Biogas
4. Nachteile von Biogas
5. Fazit
6. Quellen
Einleitung: Auf den folgenden Seiten erklären wir die Eigenschaften, Herstellung und Nutzung von Biogas. Wir haben dieses Thema genommen, weil es in der Nähe von Bad Pyrmont mehrere Biogasanlagen gibt.
Hauptteil:
1. Herstellung:
Biogas wird aus Energiepflanzen, Wirtschaftsdünger und Vergärbahren, biomassehaltige Reststoffe wie Klärschlamm, Bioabfall oder Speiseresten hergestellt. Danach erfolgt die Umwandlung in Biogas in vier Phasen:
1. So genannte Aerobe Bakterien verbrauchen den enthaltenen Sauerstoff. Fakultativ anaerobe Bakterien spalten organische Substanzen wie z.B. Fett, Eiweiß, Kohlenhydrate in z.B. Einfachzucker, Fett- und Aminosäure
2. Säurebildende Bakterien wandeln die Gülle in organische Säuren, Alkohole, Kohlendioxid und Wasserstoff um
3. Essigsäurebildende Bakterien setzen an und es entstehen Kohlendioxid und Wasserstoff.
4. Es entstehen Methan, Kohlendioxid und Wasser.
Der Prozess muss unter Licht- und Sauerstoffabschluss stattfinden und erfordert eine gleichmäßige Temperatur.
2. Wie funktioniert eine Biogasanlage?
1. Es wird z.B. Gülle, Mist oder Biomüll in ein Sammelbecken namens Vorgrube gegeben.
2. Der Inhalt der Vorgrube wird in einen großen Behälter namens Fermenter gepumpt, wo unter Ausschluss von Licht und Sauerstoff Mikroorganismen abgebaut werden. Diesen Prozess nennt man Gärprozess. Durch diesen Gärprozess entsteht das Biogas: Methan und Kohlendioxid. Dieses wird in der Haube des Fermenters gespeichert.
3. Die Biomasse (also das was übrig bleibt) kommt danach ins Gärrestelager, um sie als Dünger nutzen zu können. Gleichzeitig wird das entstandene Biogas in entweder eine Gasaufbereitungsanlage, wo der Methangehalt und die Qualität gesteigert wird, oder in ein Blockheizkraftwerk, wo das Biogas zur Wärme- und Stromerzeugung verbrannt wird, geleitet.
4. Wenn das Biogas in eine Gasaufbereitungsanlage geleitet wird, wird es entweder in Erdgasnetz oder als Treibstoff an einer Biogastankstelle benutzt. Wenn es in ein Blockheizkraftwerk geleitet wird, wird es entweder durch einen Generator zur Stromerzeugung benutzt oder als Prozesswärme für Heizungen benutzt. Außerdem kann die Prozesswärme den Fermenter beheizen.
3. Nutzen von Biogas:
Biogas in Biogasanlagen wird hauptsächlich dafür genutzt um einen Generator anzutreiben der Strom erzeugt. Der erzeugte Strom wird in das öffentliche Stromnetz eingespeist. Die bei der Stromerzueugung entstehende Wärme wird mithilfe von isolierten Leitungen in Wohngebiete transportiert wo sie von Haushalten zum heizen genutzt wird.
Die Wärme kann auch über sogenannte Sorptionsverfahren in Kälte umgewandelt werden, die dann z. B. für die Stall- bzw. Milchkühlung oder in Kühlhäusern genutzt werden kann. Diese Methode wird immer interesanter für den Sommer.
Das Biogas kann auch in aufwendigen Verfahren auf Erdgas qualität gebracht werden, sodass man es überall nutzen kann wo auch normales Erdgas genutzt wird also z.B. als Kraftstoff für Erdgas-PKWs oder eben auch auch für Wärme.
Wir in der Schule nutzen auch Erdgas für die Brenner bei Experimenten, also wer weiß eventuell steckt dort auch Biosgas drin.
Zu Beginn des Jahres 2012 wurden in Deutschland 83 Biogasaufbereitungsanlagen mit einer Aufbereitungskapazität von ca. 57.000 Nm³ Biomethan je Stunde betrieben. Die Regierung hat sich das Ziel gesetzt, bis 2020 jährlich ca. sechs Milliarden Kubikmeter Erdgas durch Biogas zu ersetzen. Um dieses Ziel zu erreichen müssten jährlich ca. 100 solche Anlagen mit der oben genannten Aufbereitungkapazität gebaut werden.
Bei der Kraftstoffnutzung ist Schweden einer der Vorreiter in Europa. Hier wird schon seit Jahren aufbereitetes Biogas als Kraftstoff in PKWs, Bussen und LKWs oder auch Zügen eingesetzt. Im Vergleich zu den herkömmlichen Kraftstoffen zeichnet sich Biomethan durch ein sehr hohes CO2-Einsparpotenzial aus. Bereits bei Beimischungen von ca. 20% Biomethan im Erdgas kann der Kohlendioxidausstoß gegenüber Benzin um ca. 39% verringert werden.
In Deutschland wird dieses Prinzip leider noch nicht so ausgeschöpft obwohl die Möglichkeiten da wären. Dafür bieten aber ungefähr 1/3 der 900 Erdgastankstellen Bioerdgas an.
Außerdem können Landwirte die anfallenden Reste als Dünger nutzen für z.B. Energiepflanzen die für die Herstellung benötigt werden.
4. Nachteile von Biogas:
• Hohe Kosten durch großen Investitionsaufwand
• Mögliche Geruchsbelästigung durch Schwefelverbindungen, Schwefelwasserstoff ist hochgiftig.
• Methan hat einen 21-mal so hohen gewichtsbezogenen Treibhauseffekt wie Kohlendioxid; daher sind nur gasdichte Anlagen klimafreundlich.
• Im Fall von Gülle als Substrat: In den Wintermonaten darf keine Gülle ausgebracht werden, für diese Zeit muss die Gülle gelagert werden (das gleiche gilt aber auch für unvergorene Gülle).
• Es muss verhindert werden, dass Gülle von Tieren, die mit Antibiotika behandelt worden sind, in zu hoher Konzentration in den Faulbehälter gelangt.
• Der gezielte Anbau von Energiepflanzen kann ökologische Probleme nach sich ziehen (Monokulturen, intensive Landwirtschaft). Insbesondere die Erhöhung des Maisanbaus im Zuge des Baus von Biogasanlagen führt zu weiteren ökologischen Belastungen durch die Landwirtschaft (Boden-, Grundwasserbelastung, Artenrückgang). Erfahrungsgemäß werden für eine 500 Kilowattanlage etwa 300 ha Silagemaisanbaufläche benötigt.
5. Fazit:
Eine Biogasanlage ist, abgesehen von Kleinigkeiten, eine sinnvolle Investition in die Zukunft. Es hilft den immer größer werdenden Energiebedarf auf eine umweltschonende und klimaverträgliche Weise zu decken. Diese Technologie bietet der Landwirtschaft wieder eine neue Perspektive und leistet ihren Beitrag zu der Aufgabe, unsere Energieerzeugung in Zukunft komplett neu zu gestalten.
6. Quellen:
• http://www.biomassehof.cc/index.php?option=com_content&view=article&id=1&Itemid=22
• http://de.scribd.com/doc/6469643/Biogasanlagen-Referat
• http://www.energieausbiogas.de/vor-und-nachteile/fazit/
• http://www.iwr.de/bio/biogas/biogas_infos.html
• http://www.donaukurier.de/storage/scl/afp/journal/eco/2314462_m1mst1w600q75v56471_xio-fcmsimage-20120316142625-006024-4f633f8123b19.photo_1331897773193-1-HD.jpg?version=1331904504
• http://www.biogasportal.info/biogas-nutzung/biogasnutzung/
• http://www.cosmiq.de/qa/show/1445765/Was-sind-die-vor-und-nachteile-von-Biogas/
• http://www.unendlich-viel-energie.de/uploads/media/Technische_Skizze_-_Biogasanlage08.jpg
• http://www.thema-energie.de/energie-erzeugen/erneuerbare-energien/biomasse/biogas/herstellung-von-biogas.html
• http://de.wikipedia.org/wiki/Biogas#Problematik_von_Biogasanlagen
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