Für die Biogasgewinnung lassen sich verschiedene organisch abbaubare Substrate verwenden. In landwirtschaftlichen Biogasanlagen werden überwiegend tierische Exkremente, wie z.B. Rinder- oder Schweingülle, aber auch gezielt angebaute Energiepflanzen vergoren.

Bioabfälle aus der Verarbeitung und Kommunalentsorgung oder Reststoffe aus Landwirtschaft und Industrie eignen sich ebenfalls für die Biogasproduktion.

Rest- und Abfallstoffe

Über 50 % der in Biogasanlagen eingesetzten Substrate sind Rest- und Abfallstoffe. Diese lassen sich unterteilen in:

• Landwirtschaftliche Reststoffe: tierische Exkremente (Gülle oder Mist) und Stroh
• Kommunale Reststoffe: Abfälle aus der Biotonne, Garten- und Parkabfälle, gewerbliche Speisereste, Marktabfälle und der Organikanteil im Restabfall
• Industrielle Reststoffe: Reststoffe aus der Bierproduktion, aus der Biodiesel-, Bioethanol- und Rapsölproduktion, aus der Kartoffel- und Milchverarbeitung, aus Schlachtungen sowie aus der Wein- und Zuckerproduktion. 

Unter den Rest- und Abfallstoffen machen tierische Exkremente wie Rinder- oder Schweinegülle, sogenannte Wirtschaftsdünger, mit 89 % den größten Anteil aus. Wirtschaftsdünger fallen in landwirtschaftlichen Tierhaltungsbetrieben in erheblichen Mengen an und sind gegenüber dem Anbau von Energiepflanzen kostengünstig verfügbar. Biogasanlagen, die Wirtschaftsdünger vergären und das aus der Gülle austretende Methan in Strom und Wärme umwandeln, mindern die Treibhausgas-Emissionen erheblich.

Weitere Informationen:

• Stand der Wirtschaftsdüngervergärung in Deutschland: https://biogas.fnr.de/wirtschaftsduenger/wirtschaftsduengervergaerung
• Imagefilm zur Vergärung von Wirtschaftsdüngern: https://biogas.fnr.de/wirtschaftsduenger/imagefilm
• Güllevergärung im EEG 2023: https://biogas.fnr.de/wirtschaftsduenger/guellevergaerung-im-eeg-2023
• Aktuelle Forschungsprojekte im Bereich landwirtschaftliche Rest- und Abfallstoffe:  https://biogas.fnr.de/wirtschaftsduenger/fue-projekte

Energiepflanzen

Aktuell werden auf ca. 1,4 Mio. ha in Deutschland Energiepflanzen für die Biogas- und Biomethanerzeugung angebaut. 63 % davon sind Flächen für den Anbau von Energiemais. Dabei muss berücksichtigt werden, dass der Maisanbau für die Biogaserzeugung nur ein Drittel der gesamten Maisanbaufläche ausmacht. Der wesentliche Teil wird für die Erzeugung von Futter- und Nahrungsmitteln angebaut. Für den Maiseinsatz in Biogasanlagen sprechen hohe Trockenmasse- und Energieerträge sowie der geringere Dünger- und Pflanzenschutzaufwand gegenüber Getreide. Zudem hat Mais insbesondere in der Jugendentwicklung einen geringen Wasserbedarf und kommt daher gut mit den Folgen des Klimawandels zurecht.     

Neben Silomais werden aber auch andere Energiepflanzen, wie Ganzpflanzensilage, Zuckerrüben, Grassilage oder Leguminosen in Biogasanlagen vergoren.

Weitere Informationen zu den verschiedenen Energiepflanzen und Anbausystemen finden Sie unter: https://pflanzen.fnr.de/energiepflanzen

Alternative Energiepflanzen

Der Energiepflanzenanbau zielt auf eine möglichst hohe Energieausbeute je Fläche ab. Silomais für die Biogaserzeugung erreicht hier mit Blick auf den Biomasse- und Gasertrag beste Ergebnisse. Trotz der hohen Flächeneffizienz und der ackerbaulichen Vorzüge ist der Maisanbau für die Biogaserzeugung in der letzten Dekade zunehmend in die Kritik geraten. Kontrovers diskutiert wird dabei oft der negative Einfluss auf die Bodenfruchtbarkeit und die Biodiversität.

Als Folge der Kritik am Maisanbau wurde vermehrt an Alternativen geforscht, mit dem Ziel den Energiepflanzenanbau nachhaltig und umweltschonend durchzuführen. Mischkulturen, Wildpflanzen und neue Energiepflanzen wie die Durchwachsene Silphie oder Arten von Sorghum wurden in zahlreichen Forschungsprojekten untersucht. Insgesamt soll der Energiepflanzenanbau in mehrgliedrige Fruchtfolgen eingebunden und durch weitere geeignete Maßnahmen, wie z. B. Blühstreifen, entzerrt werden. Im Gegensatz zu Mais ist bei den alternativen Energiepflanzen, zu denen auch Sonnenblumen oder Klee gehören, aufgrund geringerer Biomasse- und Gaserträge mit größeren Anbauflächen zu kalkulieren. 

Weitere Informationen zu alternativen Energiepflanzen finden Sie unter:  https://pflanzen.fnr.de/

Gasausbeuten

In Abhängigkeit der Substratzusammensetzung, mit Blick auf die Anteile an Kohlenhydraten, Fetten und Eiweißen, erzielen die verschiedenen Substrate unterschiedliche Biogaserträge, wobei sich das jeweils entstandene Gas durch variierende Methangehalte auszeichnet. Die Gasausbeute der verschiedenen Substrate wird jedoch nicht nur durch deren Gasbildungspotenzial bestimmt. Einfluss nehmen auch technologische und biologische Faktoren. Aus technologischer Sicht spielt beispielsweise die Durchmischung oder die Beheizung der Behälter eine wesentliche Rolle. Biologische Einflüsse können Schadstoffe oder das Fehlen wichtiger Spurenelemente nehmen.   

Weitere Informationen: https://biogas.fnr.de/daten-und-fakten/faustzahlen