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Biogas Nachhaltige Agrarwirtschaft

Weniger ist mehr

Nicht nur unsere Nutztiere müssen regelmäßig gefüttert werden, sondern auch die Mikroorganismen in Biogasanlagen. Diese setzen in ihrem Stoffwechsel Pflanzenreste, Gülle, Klärschlamm oder andere organische Rohstoffe aus der landwirtschaftlichen Produktion um und bilden Methan und andere brennbare Gase, die man industriell nutzen kann. In Deutschland gibt es inzwischen rund 8000 Biogasanlagen, die rund sieben Prozent an der gesamten Stromerzeugung erzeugen.

Anders als Hühner, Schweine oder Rinder erreichen die Mikroorganismen ihre Höchstleistung vor allem dann, wenn man sie nur jeden zweiten Tag mit Nahrung versorgt. Zu dieser überraschenden Erkenntnis ist jetzt ein Team von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung (UFZ), der Universität Aarhus (Dänemark) und des Deutschen Biomasseforschungszentrums (DBFZ) gelangt. Dazu führten sie drei vergleichende Untersuchungen im Labormaßstab durch. Im ersten Reaktor wurden die Mikroorganismen alle zwei Stunden mit Abfällen aus der Bioethanol-Herstellung gefüttert. Im zweiten Fall erhielten sie die Gesamtmenge an Futter einmal täglich, im dritten nur alle zwei Tage. Wie sich zeigte, stieg die Biogasproduktion bei täglicher Fütterung um 16, bei zweitägiger Fütterung sogar um 18 Prozent. Die Forscher erklären diese Leistungssteigerung so: Biomasse wird in mehreren Stufen von unterschiedlichen Mikroorganismen in immer kleinere chemische Strukturen aufgespalten, bis schließlich Methan und andere Gase frei werden. Füttert man alle zwei Stunden, sind die chemischen Bedingungen in der Umgebung der Mikroorganismen eher statisch. Wartet man mit der Fütterung, verändern sich die chemischen Bedingungen in den Behältern durch den Abbau der Biomasse langsam. Es entstehen funktionelle Nischen, von denen bestimmte Bakterien profitieren. Diese sind in der Lage, schwer aufzuschließende Bestandteile der Biomasse effizienter umzusetzen. Derzeit untersuchen die Forscher, ob diese Ergebnisse in größeren Reaktoren bestätigt werden. Interessant ist auch, ob die höhere Methanausbeute auch mit anderen Pflanzenresten wie Maissilage erzielt wird.

Bild: ATB