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Die Vergärung funktioniert im Grunde genommen wie der Verdauungstrakt einer Kuh. Zuerst wird mit Enzymen und hydrolytischen Bakterien das Ausgangsmaterial wie im Mund und Pansen einer Kuh zerkleinert und leichter verdaulich gemacht. Durch die Hydrolyse entstehen so aus Eiweissen Aminosäuren, aus Kohlenhydraten Zucker und aus Fetten flüchtige Fettsäuren. Im Fermenter werden dann aus den leichter verdaulichen Stoffen verschiedene Fettsäuren, allen voran Propionsäure und anschliessend Essigsäure resp. Acetat gebildet. Durch die Umwandlung von Propionsäure zu Essigsäure wird Wasserstoff frei. Methanbildende Bakterien „fressen“ anschliessend die Essigsäure gemeinsam mit dem Wasserstoff und bilden daraus Methan, Wasser und CO2.
Das energiereiche, gasförmige und brennbare Gemisch aus CO2 und Methan sammelt sich im Gasspeicher an und gelangt anschliessend in ein sogenanntes Blockheizkraftwerk (BHKW), in dem es unter Gewinnung von Strom und Wärme verbrannt wird. Alternativ zum Verbrennen im BHKW kann das Biogas vom CO2 gereinigt und das fast reine Methan in ein Erdgasnetz eingespeist werden. Die vergorene Gärgülle dient anschliessend auf dem Feld als hochwertiger und schnell wirksamer Nährstoffdünger.
Das folgende Video (ca. 20 MB; nur mit deutschem Text) zeigt die grundlegende Funktionsweise einer Biogasanlage.