Biogas im BHKW – Ein Multitalent liefert Strom und Wärme


Biogas im BHKW – Ein Multitalent liefert Strom und Wärme

Das Prinzip ist vom herkömmlichen Kraftfahrzeug hinreichend bekannt: der Motor des Autos verbrennt den fossilen Treibstoff. Dabei entsteht Kraft, die das Auto bewegt, gleichzeitig aber auch – und in größerem Maße – Wärme. Diese dient im Winter als Heizung für die Fahrgastzelle. Im Sommer wird sie nicht gebraucht, ein Kühler verhindert eine Überhitzung.

Der thermische Wirkungsgrad eines Verbrennungsmotors ist höher als der elektrische. Bei konventionellen Kraftwerken verpuffen daher bis zu zwei Drittel der eingesetzten Energie sinnlos und heizt Flüsse und Atmosphäre zusätzlich auf. Eine zweckmäßige Nutzung der Abwärme ist aber möglich. 90% der eingesetzten Energie kann bei der sogenannten Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) verwertet werden. Die gekoppelte Erzeugung von Wärme und Strom ist nicht nur angebracht, sondern aus ökologischer Sicht zwingend! Auch Biogas-Anlagen werden ökonomisch und ökologisch erst sinnvoll, wenn die bei der Verstromung des Gases entstehende Abwärme genutzt wird und das am besten zu 100%.

In einer Biogas-Anlage wird durch die Vergärung organischer Stoffe ein brennbares Gas gewonnen, das bis zu 2/3 aus Methan besteht. Dieses Biogas kann nach Aufbereitung in das Gasnetz eingespeist werden. Meist wird das Biogas aber direkt verstromt: Es dient als Brennstoff für einen Motor, der einen Generator zur Stromerzeugung antreibt. Die Kraft-Wärme-Kopplung nutzt die Abwärme des Motors aus Abgas und Kühlung zum Heizen oder zur Warmwasseraufbereitung. Einen kleinen Teil der Abwärme benötigt die Biogas-Anlage selbst, z.B. zum Beheizen des Fermenters. 

Bei kleineren Anlagen für Bauernhöfe kann im Winter die Motorwärme vollständig genutzt werden, indem Ställe und Wohnhaus beheizt werden. Bei zunehmender Anlagengröße fällt auch im Winter viel Abwärme an. Um die Nutzung dieser Abwärme zu fördern, wurde nach der Einführung des KWK-Bonus in der Novelle des EEG von 2004 der Bonus 2009 noch erhöht.

Die überschüssige Abwärme kann durch ein Wärmenetz weitergeleitet werden. Wasser bietet sich als Transportmedium an, da es eine große spezifische Wärmekapazität besitzt. Ein wärmegedämmtes, erdverlegtes Rohrsystem bringt das erhitzte Wasser vom Erzeuger zum Verbraucher. Die Übergabestation vor den Hausheizungen benötigt etwa 1m² Platz an der Wand. Warmwasserheizungen lassen sich problemlos an das Wärmenetz anschließen. An den Übergabestationen wird die abgenommene Wärme gemessen und auf den Heizkreislauf des Abnehmers übertragen. Absolut unproblematisch für alle, die von fossilen Brennstoffen unabhängig werden wollen.