Umweltprobleme bei der Produktion von Biogas

Obwohl Biogasanlagen erneuerbare Energie liefern können, haben sie auch einige Umweltnachteile. Zum Beispiel produzieren diese Anlagen oft Gerüche, Schadstoffe und Lärm. Außerdem können Biogasanlagen aufgrund der Entflammbarkeit des Biogases und der gefährlichen Substrate und Gärreste, die produziert werden, eine Gefahrenquelle darstellen. Diese Umweltprobleme unterstreichen die Notwendigkeit einer sorgfältigen Planung und Verwaltung von Biogasanlagen.

Was ist eine Biogasanlage?

Eine Biogasanlage ist eine Anlage, die organische Stoffe in Biogas umwandelt, ein methanreiches Gas, das zur Stromerzeugung, zum Heizen oder zum Transport verwendet werden kann.

Biogasanlagen sind ein wichtiger Teil der Bemühungen, von fossilen Brennstoffen wegzukommen und auf erneuerbare Energiequellen umzusteigen. Es gibt verschiedene Arten von Biogasanlagen, aber alle funktionieren nach dem gleichen Grundprinzip: Mikroorganismen zersetzen organisches Material in Abwesenheit von Sauerstoff und produzieren dabei Biogas.

Biogasanlagen können eine Vielzahl von organischen Stoffen als Ausgangsmaterial verwenden, darunter landwirtschaftliche Abfälle, Gülle, Abwässer und Lebensmittelabfälle. Die spezifische Mischung der Materialien hängt davon ab, was vor Ort verfügbar ist. Biogasanlagen befinden sich oft in der Nähe der Quelle des organischen Materials, um die Transportkosten zu minimieren.

Biogasanlagen können zur Erzeugung von Strom und Wärme direkt vor Ort in einem Blockheizkraftwerk genutzt werden, oder das Biogas kann auf Erdgasqualität aufbereitet und in das Erdgasnetz eingespeist werden.

Förderung von Biogasanlagen

In Deutschland wird die Förderung von Biogasanlagen durch das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) geregelt. Das EEG bietet finanzielle Anreize für die Erzeugung von Strom aus erneuerbaren Quellen, einschließlich Biogas.

Zwischen 2007 und 2014 ist die Zahl der Biogasanlagen in Deutschland rasant gestiegen, von etwa 1.000 auf 9.000. Dieses Wachstum ist vor allem auf die günstige Subventionsregelung im Rahmen des EEG zurückzuführen.

Im Jahr 2014 wurde die Förderung von Biogasanlagen reduziert und der Ausbau des Sektors hat sich seither deutlich verlangsamt. Im Jahr 2017 erzeugten Biogasanlagen etwa 32 Terawattstunden (TWh) Strom und deckten damit 5,4% des deutschen Stromverbrauchs.

Umweltprobleme bei der Produktion von Biogas

Gerüche

Der anaerobe Vergärungsprozess, der in Biogasanlagen stattfindet, erzeugt geruchsintensive Verbindungen, darunter Schwefelwasserstoff, Ammoniak und organische Schwefelverbindungen. Diese Gerüche können eine Belästigung für die Anwohner darstellen.

In Deutschland regelt das Bundesimmissionsschutzgesetz (BImSchG) die Geruchsemissionen von Biogasanlagen. Das BImSchG verpflichtet die Betreiber von Biogasanlagen, Maßnahmen zur Vermeidung oder Verminderung von Geruchsbelästigungen zu ergreifen. Wenn diese Maßnahmen nicht ausreichen, kann der Betreiber verpflichtet werden, eine zusätzliche Wäsche oder andere Behandlungstechnologien zu installieren.

Lärm

Biogasanlagen können auch eine Quelle von Lärm sein. Die Hauptlärmquellen bei Biogasanlagen sind die Fermenter, Motoren und Ventilatoren.

In Deutschland regelt das Bundesimmissionsschutzgesetz (BImSchG) die Lärmemissionen von Biogasanlagen. Das BImSchG verpflichtet die Betreiber von Biogasanlagen, Maßnahmen zur Vermeidung oder Verringerung von Lärmbelästigungen zu ergreifen. Wenn diese Maßnahmen nicht ausreichen, kann der Betreiber verpflichtet werden, zusätzliche lärmmindernde Technologien zu installieren.

Luftverschmutzung

Bei der Verbrennung von Biogas in Motoren oder Turbinen entstehen Luftschadstoffe, darunter Kohlendioxid, Stickoxide und Feinstaub. Diese Schadstoffe können eine Vielzahl von negativen Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit und die Umwelt haben.

In Deutschland regelt die Bundesimmissionsschutzverordnung (BImSchV) die Luftemissionen von Biogasanlagen. Die BDie ImSchV verpflichtet Betreiber von Biogasanlagen, Maßnahmen zur Vermeidung oder Verringerung der Luftverschmutzung zu ergreifen. Wenn diese Maßnahmen nicht ausreichen, kann der Betreiber verpflichtet werden, zusätzliche Emissionsminderungstechniken zu installieren.

Wasserverschmutzung

Biogasanlagen können auch Wasserressourcen verschmutzen. Die Hauptquellen der Wasserverschmutzung durch Biogasanlagen sind Leckagen und Verschütten von Substrat, Gülle und Gärresten

In Deutschland regelt das Wasserhaushaltsgesetz (WHG) die Wasserverschmutzung durch Biogasanlagen. Das WHG verpflichtet die Betreiber von Biogasanlagen, Maßnahmen zur Vermeidung oder Verringerung der Wasserverschmutzung zu ergreifen. Wenn diese Maßnahmen nicht ausreichen, kann der Betreiber verpflichtet werden, zusätzliche Technologien zur Abwasserbehandlung zu installieren.

Verunreinigung des Bodens

Biogasanlagen können verunreinigen auch den Boden. Die Hauptquellen der Bodenverschmutzung durch Biogasanlagen sind Leckagen und Verschütten von Substrat, Gülle und Gärresten

In Deutschland regelt das Bundes-Bodenschutzgesetz (BBodSchG) die Verunreinigung des Bodens durch Biogasanlagen. Das BBodSchG verpflichtet die Betreiber von Biogasanlagen, Maßnahmen zur Vermeidung oder Verringerung von Bodenverunreinigungen zu ergreifen. Wenn diese Maßnahmen nicht ausreichen, kann der Betreiber verpflichtet werden, zusätzliche Technologien zur Abwasserbehandlung zu installieren.

Eigens angebaute nachwachsende Rohstoffe

Ein großer Teil der in Biogasanlagen erzeugten Energie stammt aus nachwachsenden Rohstoffen, die vor Ort angebaut werden (Energiepflanzen wie Mais, Getreide oder Gras). Nur etwa 20 % stammen aus Bioabfall, Reststoffen und Gülle. Bei so genannten NawaRo-Biogasanlagen (nachwachsende Rohstoffe), die hauptsächlich Energiepflanzen vergären, müssen zusätzlich zu den oben genannten Umweltauswirkungen auch die Umweltauswirkungen der landwirtschaftlichen Produktion dieser Energiepflanzen berücksichtigt werden.

Lösungsmöglichkeiten

Um die negativen Auswirkungen von Biogasanlagen auf die Umwelt zu verringern, können in den verschiedenen Phasen des Lebenszyklus der Anlage, von der Planung und dem Bau bis hin zum Betrieb und der Stilllegung, verschiedene Maßnahmen ergriffen werden.

In der Planungsphase können der Standort und das Design der Biogasanlage so gewählt werden, dass die Umweltauswirkungen minimiert werden. So kann beispielsweise der Standort einer Biogasanlage in der Nähe einer Substrat- oder Gärrestquelle die Transportwege und Emissionen reduzieren. Auch die Verwendung lokaler Materialien für den Bau kann die transportbedingten Emissionen minimieren.

Während der Bauphase können Maßnahmen wie Staubbekämpfung, Lärmreduzierung und Bodenstabilisierung ergriffen werden, um die Umweltbelastung zu minimieren

Nachdem die Biogasanlage in Betrieb genommen wurde, können Maßnahmen wie Prozessoptimierung, ordnungsgemäße Wartung und regelmäßige Überwachung dazu beitragen, die Umweltauswirkungen zu minimieren.

Wenn eine Biogasanlage nicht mehr in Betrieb ist, können Maßnahmen wie Dekontaminierung, Rückbau und Recycling dazu beitragen, die Umweltauswirkungen zu minimieren.