DER GÄRPROZESS – 4 PHASEN

Eine Biogasanlage ermöglicht die kontrollierte Nutzung von der in Biomasse (Pflanzen, Gülle, Mist,...) gespeicherten Energie. Die im Ausgangsmaterial enthaltenen Kohlenhydrat-, Fett- und Eiweißbestandteile werden durch Enzyme in ihre biologischen Bausteine zerlegt und in weiteren Abbaustufen durch anaerobe Bakterien (Methanococcen) zu Biogas verarbeitet. Es handelt sich hierbei um ein Mischgas, das im Wesentlichen aus Methan (CH4) und Kohlendioxid (CO2) besteht.

Phase 1 - Verflüssigungsphase (Hydrolyse)

Fakultativ anaerobe Bakterien zerlegen hochmolekulare, organische Substanzen (Eiweiß, Fett, Kohlenhydrate, Zellulose) mit Hilfe von Enzymen in niedermolekulare Bestandteile (Aminosäuren, Fettsäuren, Wasser).

Phase 2 - Versauerungsphase (Acidogene Phase)

Säurebildende Bakterien spalten weiter auf in organische Säuren, CO2, H2S, NH3. Die Grundsubstanzen werden weiter in Stoffe abgebaut, welche durch methanogene Bakterien (unter anderem zu Kohlenstoffdioxid, Wasserstoff, Acetat) und durch nicht methanogene Bakterien (u. a. zu Aldehyd, Propio10 nat, Butyrat und div. Alkohole) weiter umgesetzt werden können.

Phase 3- Essigsäurebildung (Acetogene Phase)

Die von den methanogenen Bakterien nicht abbaubaren Stoffe werden von Essigsäurebakterien in Acetat, Wasserstoff und Kohlendioxid umgewandelt.

Phase 4 - Methanbildung (Methanogene Phase)

Die Produkte der vorigen Phasen werden im alkalischen Bereich von Methanbakterien zu Methan (CH4) und Kohlendioxid (CO2) und Wasser (H2O) umgewandelt („Biogas“).

Zusammensetzung von Biogas

Methan CH4                         50 - 80 %

Kohlendioxid CO2               20 - 50 %

Stickstoff N2                             0 - 3 %

Wasserstoff H2                        0 - 1 %

Sauerstoff O2                           0 - 1 %

Schwefelwasserstoff H2S       0 - 2 %

Eigenschaften des Gärsubstrates

Der homogene Gärrückstand weist eine sehr gute Pflanzenverträglichkeit auf und wird in der Vegetationsperiode als Volldünger im Ackerbau eingesetzt. Durch den Mineralisationsprozess im Fermenter werden die Nährstoffe im fermentierten Gärsubstrat sofort pflanzenverfügbar. Eine Ausbringung in der Vegetationsperiode auf den grünen Pflanzenbestand ist empfehlenswert, da einerseits bei den meisten Kulturen keine Verätzungserscheinungen auftreten und andererseits die gasförmigen Stickstofffrachten (NH3/NH4-N) auch über die Blattmasse aufgenommen werden. Eine Erhöhung des pH-Wertes im Gärsubstrat wirkt sich positiv auf Nährstoffverfügbarkeit im Boden und die Pflanzengesundheit aus. Die Frühjahrsdüngung bei Getreide zur Bestockung bzw. zum Schossen wird mit großem Erfolg mit vergorener Gülle durchgeführt. Eine bekanntlich gute Aufnahme der vergorenen Gülle zeigt sich auch beim Winterraps.

Unterschied Inputmaterial/Outputmaterial

Organische Substanz                            +
Wassergehalt                                         +
Organisch gebundener Stickstoff         +
Mineralischer Stickstoff (NH4)              +
Nährstoffe bleiben erhalten                   +
Geruch                                                     +
Krankheitserreger                                  +
Unkrautsamen                                        +
Homogenität des Gärsubstrates          +
Fungizide Wirkung                                 +
Dunkle Färbung                                      +
Pflanzenverträglichkeit                           +
Nährstoffverfügbarkeit                            +
pH-Wert                                                    +

Die Biogastechnik schließt kurzfristig den Nährstoff- und CO2-Kreislauf in der landwirtschaftlichen Produktion und Energiegewinnung und wird somit in der europaweiten Tendenz zur Ökologisierung der Landwirtschaft einen fixen Stellenwert einnehmen.