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Biomethan ist Erdgas biogenen Ursprungs

Bei der Herstellung von Biomethan wird zunächst Biogas bzw. Rohbiogas erzeugt. Die Erzeugung von Rohbiogas erfolgt durch Fermentation (Vergärung) organischen Materials. Dabei kann es sich um nachwachsende Rohstoffe (NawaRo) oder Rest- und Abfallstoffe handeln. Die Vergärung findet anaerob unter Luftabschluss mittels spezieller Bakterien statt. Der zurückbleibende Gärrest wird wieder als Dünger eingesetzt. Das entstehende Rohbiogas besteht im Wesentlichen aus Methan (CH4) und Kohlendioxid (CO2). Der Methangehalt von Rohbiogas, der den energetisch nutzbaren Anteil des Gasgemisches ausmacht, liegt bei etwa 50 – 65 % und damit deutlich unter dem Methangehalt von Erdgas.

Rohbiogas kann nun bereits in speziellen Blockheizkraftwerken (BHKW) direkt vor Ort in Strom und Wärme umgewandelt werden. Im Jahr 2020 gibt es in Deutschland 9.359 Anlagen, die Biogas direkt verstromen mit einer installierten elektrischen Leistung von 5.030 MW. Die arbeitsrelevante Leistung beträgt allerdings lediglich 3.794 MW, da Biogasanlagen zur Erzielung von Flexibilisierungsvorteilen überbaut werden (Quelle: Fachverband Biogas).

Alternativ zur Vor-Ort-Verstromung kann Rohbiogas in einem weiteren Verfahrensschritt zu Biomethan aufbereitet werden. Die Aufbereitung erfolgt in speziellen Gasaufbereitungsanlagen. Darin wird das Rohbiogas entschwefelt, getrocknet und von dem enthaltenen CO2 befreit. Mit der physikalischen Wäsche, der chemischen Wäsche, der Druckwechseladsorption und dem Membranverfahren stehen vier verschiedene Technologien der Gasaufbereitung zur Verfügung. Am Ende der Aufbereitung entsteht Biomethan mit einem Methangehalt von ca. 99 %.

Biomethan und Erdgas sind chemisch identisch. Es handelt sich in beiden Fällen um Methan (CH4). Der Unterschied liegt ausschließlich im Ursprung des Gases und der damit verbundenen biogenen Eigenschaften von Biomethan begründet. Biomethan kann daher in das öffentliche Erdgasnetz eingespeist und auch ansonsten wie Erdgas verwendet werden. Dazu bedarf es keinerlei Änderungen in der verwendungsseitigen Anlagentechnik (Motoren, Heizungen, etc.).

Biomethanmarkt Deutschland

Aktuell sind in Deutschland 219 Biomethan Anlagen installiert mit deiner Gesamtaufbereitungskapazität von rund 133.000 Nm³/h (Quelle: Deutsche Energie-Agentur, „Branchenbarometer Biomethan 2020“). Das Einspeisevolumen beträgt etwa 10 TWh/a. Zum Vergleich: Der deutsche Erdgasmarkt hat ein Absatzvolumen von knapp 900 TWh/a. Biomethan hat somit einem Anteil von gut 1% am Erdgasmarkt.

Nach anfänglich durch das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) getriebenen hohen Zubauraten von Biomethan Anlagen, hat der Zubau seit 2014 stark abgenommen und ist heute nahezu zum Erliegen gekommen. Demgegenüber sind die erschließbaren Ausbaupotenziale in Deutschland mit rund 100 TWh/a Biomethaneinspeisung groß. Der Grund für die Stagnation der Erzeugungskapazitäten ist in den mangelnden Anreizen zur Nutzung von Biomethan begründet. Ohne entsprechende Förderung, z.B. durch das EEG, ist Biomethan gegenüber Erdgas der teurere Brenn-, Heiz- und Kraftstoff. Die deutlich bessere Klimabilanz von Biomethan hat trotz der anspruchsvollen Klimaziele in Deutschland im Markt häufig keinen ausreichenden Wert.

Insbesondere das EEG, das den Einsatz von Biomethan in Kraft-Wärme-Kopplung fördert und das in der Vergangenheit maßgeblich für den Zubau der Anlagenkapazitäten ursächlich war, sieht seit der Novelle des EEG 2014 kaum noch eine wirtschaftliche Förderung für Biomethan in KWK vor. Die radikal gekürzten Vergütungsätze bieten keine Grundlage für die Inbetriebnahme neuer Biomethan BHKW. Dementsprechend stagniert seither auch die Zahl der Biomethan Anlagen. Vereinzelt werden weitere Biomethan Anlagen in Betrieb genommen oder sind in Planung. Dabei handelt es sich vornehmlich um Anlagen, die Rest- und Abfallstoffe einsetzen, um das Biomethan im Verkehrssektor zu nutzen.

Zumindest im Verkehrssektor werden die Möglichkeiten zur Reduzierung des CO2 Ausstoßes durch die Verwendung von Biomethan als Kraftstoff zunehmend belohnt. Nachhaltig erzeugtes Biomethan, das meist aus Rest- und Abfallstoffen gewonnen wird, kann auf die THG Quote angerechnet werden. Auf diesem Wege lassen sich bereits heute wirtschaftliche Marktpreise für entsprechende Biomethan Qualitäten erzielen, die als Biokraftstoff (Bio-CNG/ Bio-LNG) in Verkehr gebracht werden. Ergänzend leistet das 2021 in Kraft tretende Brennstoff-Emissions-Handelsgesetz (BEHG) einen interessanten Beitrag zur Wirtschaftlichkeit von Biomethan im Verkehrssektor.

Auch im Wärmemarkt beschert das BEHG Biomethan einen Anreiz gegenüber der Verwendung von Erdgas. Unter bestimmten Voraussetzungen ist die Verwendung von Biomethan CO2 abgabebefreit, während für Erdgas eine CO2 Abgabe anfällt. Zudem sieht das im November 2020 in Kraft tretende Gebäude-Energie-Gesetz (GEG) eine Besserstellung von Biomethan gegenüber konventionellem Erdgas sowohl beim Primärenergiefaktor als auch bei der Anrechnung auf den verpflichtenden Anteil erneuerbarer Energien vor.