Hydrolyse
Biogas wird ausschließlich durch anaerobe Fermentation hergestellt. Dieser Prozess verläuft in vier verschiedenen Schritten: Hydrolyse, Säurebildung, Acetogenese und Methanbildung.
Hydrolyse – Der erste Schritt. Hier werden die komplexen Verbindungen des Ausgangsmaterials (z. B. Kohlenhydrate, Eiweiße, Fette) in einfachere, organische Verbindungen (z. B. Aminosäuren, Zucker, Fettsäuren) gespalten. Die daran beteiligten hydrolytischen Bakterien setzen hierzu Enzyme frei, die das Material auf biochemischem Weg zersetzen.
Acidogenese
Acidogenese (Versäuerungsphase) – Die gebildeten Zwischenprodukte werden durch fermentative (säurebildende) Bakterien weiter zu niederen Fettsäuren (Essig-, Propion- und Buttersäure), sowie Kohlendioxid und Wasserstoff abgebaut. Daneben werden aber auch geringe Mengen an Milchsäure und Alkoholen gebildet.
Acetogenese
Acetogenese (Essigsäurebildung) – Jetzt werden diese niederen Fettsäuren durch acetogene Bakterien zu Vorläufersubstanzen des Biogases (Essigsäure, Wasserstoff und Kohlendioxid) umgesetzt. In diesem Zusammenhang ist der Wasserstoffpartialdruck von großer Bedeutung.
Methanogenese
Methanogenese – letzter Schritt der Biogasbildung. Am Ende werden Essigsäure sowie Wasserstoff und Kohlendioxid von anaeroben methanogenen Archaeen zu Methan umgewandelt. Etwa 70% des gebildeten Methans kommen aus der Essigsäurespaltung.
Die Bestandteile
Biogas besteht aus folgenden Gasen:
- Methan (50 bis 70%)
- CO2 (30 bis 50%)
- Stickstoff (4%)
- Sauerstoff ( 2%)
- Wasserstoff (1%)
- Schwefelwasserstoff (2%)
