Mikro-Biogasanlagen: Wissenstransfer mit Entwicklungsländern

Biomasse ist eine CO2-neutrale erneuerbare Energie. Sie wird aus Abfällen gewonnen und ermöglicht die Erzeugung von Energie, die in Form von Strom, Wärme oder Brennstoff genutzt werden kann. Biogas wird durch die Fermentation von organischem Material erzeugt. Es ist ein brennbares Gas, das hauptsächlich aus Methan und Kohlendioxid besteht. In der Schweiz wird es bereits vielfach grosstechnisch genutzt. Bei uns findet man es im Erdgasnetz oder in Kraft-Wärmekopplungsanlagen zur Produktion von Strom und Wärme. Es existiert jedoch auch in lokaler Form, die als „Mikro-Biogasanlage (BGA)“ bezeichnet wird. Das Bundesamt für Energie unterstützt die Forschung in diesem Bereich. BGA werden auch in Entwicklungsländern eingesetzt.  Ist ein Wissenstransfer zwischen der Schweiz und den Entwicklungsländern möglich? Energeiaplus fragt bei den Experten nach.

„Unter Mikro-BGA verstehen wir Anlagen auf Haushaltsniveau. Ein oder mehrere Haushalte betreiben eine Anlage. Einsatzstoffe sind Rüst- und Gartenabfälle, sowie Exkremente von Tieren und in machen, seltenen Fällen auch von Menschen.“, erklärt uns Dr. Hans-Joachim Nägele.

Er leitet verschiedene Projekte an der ZHAW Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften in der Fachgruppe Umweltbiotechnologie und Bioenergie.

Eines davon ist das MiBAS-Projekt.

Es orientiert sich an einer Anlage, die für das subsaharische Afrika entwickelt wurde und dort verwendet wird.

Micro-Biogasanlage für MiBAS Projekt – Micro-installation pour le projet MiBAS

„Mikro-BGA werden meist in Ländern mit «wärmeren» Temperaturen betrieben. Um Biogas wirtschaftlich zu erzeugen braucht es Wärme, die den Umsatz der Mikroorganismen erhöht. Wird es zu kalt, wird zwar auch Biogas produziert… aber nur sehr, sehr, sehr langsam.“

Dies ist einer der Gründe, warum Mikro-Biogasanlagen in Europa noch nicht eingesetzt werden. Es ist zu wenig über ihre Leistung bekannt und es gibt keine gut dokumentierten Forschungsarbeiten. Das MiBAS-Projekt ermöglicht es, diese Forschung zu vertiefen.

Unterschiedliche Temperaturen und Vorschriften

Die Non-Profit-Organisation Nouvelle Planète in Lausanne unterstützt ein Projekt für eine Biogasanlage in Vietnam. „In einer Region, in der die Temperatur konstant über 20 Grad liegt, ist es viel einfacher, Energie aus Biogas zu gewinnen“, erklärt uns Philippe Randin, der Direktor der Organisation.

Fast alle Arten von „holzfreier“ Biomasse sind für die Biogasproduktion geeignet. Die Schweiz hat jedoch strengere Regelungen.

„In den meisten Entwicklungsländern gibt es keine Vorschriften dazu. In der Schweiz ist das sehr gut geregelt und organisiert. Gehen wir mit biogenen «Abfällen», die in unserem Fall wertvolle Rohstoffe sind, neue Verwertungswege, dann müssen wir sicherstellen, dass das rechtlich konform ist oder die Vorschriften angepasst werden.“, erklärt Nägele.

Unterschiedliche Bedürfnisse

Für das von Nouvelle Planète unterstützte Projekt in Vietnam ist der Energiebedarf der Familien weniger wichtig als in der Schweiz. Eine Anlage dient nur dazu, das Gas für die Küche der Familie zu produzieren. Es handelt sich um einen dezentralen Ansatz und nicht um ein Netz wie in der Schweiz, wo die Anlagen gross sind und in ein Gasverteilungssystem integriert sind oder Strom produzieren. Auf der Haushaltsebene in Vietnam ist das Biogas aus Mikro-BGA bereits rentabel. Es spart vor allem Brennstoff, der viel Geld und Zeit kostet, um ihn zu ernten und zu trocknen. „Nouvelle Planète hat in Vietnam Familien-Biogasanlagen für Bauern mit fünf Kühen oder fünf Schweinen installiert. Der Betrag pro Anlage und Familie beläuft sich auf 500 Franken. Im Vergleich zu Schweizer Kleinstanlagen handelt es sich um Liliputanlagen und der Preis ist nicht vergleichbar“, bestätigt uns Herr Randin.

Micro-Biogasanlage in Vietnam – Micro-installation au Vietnam

Zukunft

Zwar sind die Bedürfnisse der Nutzer und die Vorschriften unterschiedlich. Auch die Technologien, die in einem Entwicklungsland eingesetzt werden, sind einfacher als bei uns in der Schweiz. Der Austausch ist jedoch trotzdem sinnvolll. Hat der Bau von Mikro-Biogasanlagen in der Schweiz eine Zukunft? Nägele sagt ja: „In der Schweiz liegt das grösste Potenzial für Biogas im Hofdünger. Aufgrund der kleinen Betriebsgrössen lassen sich «konventionelle» BGA nicht wirtschaftlich betreiben. Wenn wir es schaffen über die die Mikro-BGA einen Anlagentyp zu entwickeln, der neben in Haushalten z.B. auch für kleine Betriebe, Berggasthöfe oder Almen funktioniert, so können wir neben Energie auch noch wertvollen Dünger herstellen und die zahlreichen positiven Eigenschaften der Biogasproduktion (Geruchsvermeidung, verbesserte Düngewirkung, Hygienisierung, etc.) nutzen. Ein erster Ansatz dazu wird im Projekt KLAWIR (Universität Hohenheim) untersucht. Wir sind dort assoziierter Partner. Dieser «Alpenfermenter» aus Holz soll als Kleinstanlage ein Lösungsansatz sein.“

Sandrine Klötzli, Kommunikation, Bundesamt für Energie, Bild: Nouvelle Planète, ZHAW