Warum Biogas-Generatorsätze für die Landwirtschaft von Vorteil sind?

Stromerzeugung vor Ort auf dem Hof mit Biogas-Aggregaten

Umwandlung von Gülle und Ernterückständen in zuverlässigen Strom vor Ort

Biogasgeneratoren verwerten sämtliche Arten landwirtschaftlicher Abfälle – von Tiermist bis zu überschüssigen Ernteprodukten – und erzeugen direkt vor Ort Strom. Dadurch sind Landwirte weniger vom öffentlichen Stromnetz abhängig, was insbesondere für den Betrieb stromintensiver Anlagen wie Melkmaschinen und Kühl- bzw. Tiefkühleinrichtungen von großem Vorteil ist. Wenn landwirtschaftliche Betriebe ihre Abfälle selbst verwerten, anstatt sie wegzuschaffen, sparen sie Transportkosten ein und senken die Methanemissionen um rund 90 Prozent im Vergleich zur Lagerung der Abfälle in offenen Gruben. Die in diesen Anlagen eingesetzten Motoren nutzen etwa drei Viertel bis vier Fünftel der im Biogas enthaltenen Energie aus, und die meisten Anlagen erzeugen Strom mit einer Effizienz, die bei etwa der Hälfte der Leistung herkömmlicher Kraftwerke liegt – was insgesamt eine hohe Effizienz bedeutet.

Effizienz und betriebliche Resilienz von Blockheizkraftwerken (BHKW)

Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen (CHP) steigern die Effizienz erheblich, da sie die sonst ungenutzte Abwärme – etwa 30 bis 50 Prozent der erzeugten Energie – auffangen und für Anwendungen wie die Beheizung von Ställen, die Klimaregelung in Gewächshäusern oder die Aufrechterhaltung der optimalen Temperatur in Gärbehältern nutzen. Laut aktuellen Daten des US-Energieministeriums aus deren Bericht von 2023 können diese Anlagen eine Gesamteffizienz von rund 85 % erreichen – ein beeindruckendes Ergebnis im Vergleich zu herkömmlichen Verfahren. Wenn Stromnetze während Stürmen oder anderer Störungen ausfallen, arbeiten CHP-Anlagen weiterhin unterbrechungsfrei; daher verlassen sich viele landwirtschaftliche Betriebe in hohem Maße auf sie. Die neueren Biogasgeneratoren, die heute verfügbar sind, verfügen über modulare Komponenten, die Reparaturen erleichtern, und Landwirte berichten bei sachgemäßer Wartung über eine Verfügbarkeit von über 95 %. Zudem führt die Rückgewinnung von Wärme zu einer geringeren Belastung der Motoren, sodass die meisten Betreiber eine Verlängerung der Motorlebensdauer um 15 bis 20 Jahre gegenüber Standardausrüstung feststellen.

Wirtschaftliche Vorteile der Installation eines Biogas-Generatorsatzes

Senkung der Energiekosten und Verdrängung von Dieselkraftstoff

Landwirte können durch die Umwandlung von landwirtschaftlichen Abfällen in nutzbare Energie mittels Biogasgeneratoren Geld bei ihren Energiekosten sparen. Dadurch verringert sich die Abhängigkeit von externen Stromquellen, und teure Diesel-Notstromsysteme entfallen vollständig. Ein Beispiel hierfür ist die Fair Oaks Dairy, bei der Gülle von rund 9.000 Kühen verarbeitet wird. Laut Angaben von Greengas Inc. ersetzt diese Anlage jährlich etwa 1,5 Millionen Gallonen Dieselkraftstoff. Wenn solche Systeme als Blockheizkraftwerke (BHKW) ausgelegt sind, sinken die gesamten Energiekosten landwirtschaftlicher Betriebe in der Regel um 30 bis 50 Prozent. Geringere Ausgaben bedeuten schnellere Kapitalrenditen und bessere Ergebnisse für das Gesamtergebnis landwirtschaftlicher Betriebe, die umweltfreundlich werden möchten, ohne dabei ihre Profitabilität einzubüßen.

Einnahmen aus Abfällen generieren und Düngemittelkosten durch Gärreste senken

Biogasanlagen bringen nicht nur Einsparungen bei den Energiekosten mit sich. Sie generieren darüber hinaus auch zusätzliche Einkommensquellen. Wenn diese Anlagen überschüssigen Strom erzeugen, können Landwirte über verschiedene Programme für grüne Energie dafür entlohnt werden. Einige Bundesstaaten ermöglichen es sogar, diesen Strom direkt an Versorgungsunternehmen über spezielle Verträge zu verkaufen. Ein weiteres Produkt dieser Anlagen ist das sogenannte Gärrest. Man kann ihn sich als natürlichen Dünger vorstellen, der reich an Nährstoffen ist. Die meisten Landwirte stellen fest, dass sie nach Einführung dieses Verfahrens deutlich weniger handelsüblichen Dünger benötigen – manchmal bis zu 90 % weniger! Dieser Dünger wirkt effizienter, weil Pflanzen den Stickstoff leichter aufnehmen und die Gefahr schädlicher Nährstoffauswaschung in Gewässer geringer ist. Praxisbeispiele zeigen, dass Betriebe, die auf dieses System umsteigen, ihre jährlichen Kosten typischerweise um 20 bis 40 Prozent senken. Doch dabei geht es nicht nur um finanzielle Einsparungen: Vielmehr steht im Vordergrund, wie sich Energiebedarf sowie die Behandlung von Gülle und anderen landwirtschaftlichen Abfallstoffen besser miteinander verzahnen lassen.

Umweltvorteile von Biogas-Aggregaten im landwirtschaftlichen Betrieb

Methan-Erfassung, Treibhausgas-Reduktion und klimaintelligente Landwirtschaft

Biogasaggregate verhindern, dass Methan aus Güllelagunen und anderen sich zersetzenden Abfallstoffen in die Atmosphäre gelangt. Methan ist für das Klima tatsächlich etwa 28-mal schädlicher als Kohlendioxid. Wenn landwirtschaftliche Betriebe dieses Biogas erfassen und verbrennen, verwandeln sie ein erhebliches Umweltproblem in nutzbare Energie. Durch diesen Prozess können die Treibhausgasemissionen der beteiligten Betriebe um rund 60 % gesenkt werden. Für jede Tonne Mist, die das System durchläuft, werden jährlich etwa 2,5 Tonnen CO₂-Äquivalent-Emissionen vermieden. Diese Reduktionen tragen dazu bei, verschiedene Standards für klimafreundliche Landwirtschaft zu erfüllen, und erleichtern den Betrieben die Einhaltung von Vorschriften wie denen des EPA-AgSTAR-Programms.

Geruchskontrolle, Keimreduktion und organische Abfallvermeidung

Die anaerobe Vergärung reduziert natürlicherweise unangenehme Gerüche, da sie diese stinkenden Fettsäuren und schwefelhaltigen Verbindungen abbaut. Tests zeigen, dass dadurch die lästigen Gerüche im Vergleich zur einfachen Lagerung der Abfälle in offenen Behältern um rund 80 Prozent verringert werden können. Wenn wir die Temperatur über längere Zeit zwischen etwa 50 und 60 Grad Celsius halten, werden zudem die meisten schädlichen Bakterien abgetötet. Über 90 Prozent gefährlicher Keime wie Escherichia coli und Salmonellen verschwinden ebenso wie lästige Parasiteneier. Außerdem verwandelt die anaerobe Vergärung statt der Entsorgung dieses organischen Materials auf Deponien oder dessen Eintrag in Gewässersysteme die Nährstoffe in eine Form, die Pflanzen tatsächlich benötigen. Dadurch wird verhindert, dass Nitrate in unsere Wasserquellen ausgewaschen werden, und die lokalen Einzugsgebiete bleiben insgesamt gesünder.

Gärrest: Ein nachhaltiges Nebenprodukt zur Verbesserung der Bodengesundheit

Was aus Biogasanlagen hervorgeht, ist nicht nur Abfallmaterial, sondern tatsächlich ein wertvoller organischer Dünger, der das, was andernfalls entsorgt würde, in etwas verwandelt, das dem Boden zugutekommt. Die flüssige Restsubstanz dieses Prozesses enthält 60 bis 80 Prozent Stickstoff, den Pflanzen tatsächlich aufnehmen können, sowie zudem beachtliche Mengen Phosphor und Kalium. Landwirte, die auf diesen Dünger anstelle herkömmlicher mineralischer Düngemittel umsteigen, verzeichnen häufig eine bessere Ertragsentwicklung ihrer Kulturen um etwa 10 bis 30 Prozent. Zudem wird der Boden im Laufe der Zeit widerstandsfähiger, da er Wasser besser speichern kann und seine Struktur insgesamt verbessert wird. Ein großer Vorteil ist, dass der anaerobe Vergärungsprozess sämtliche schädlichen Bakterien sowie die Gerüche beseitigt, die mit rohem Gülle- oder Mistmaterial verbunden sind; das verbleibende Gärrestprodukt (Digestat) ist daher deutlich sicherer für die Ausbringung auf Feldern – ohne Bedenken hinsichtlich einer Kontamination. Die meisten Landwirte stellen fest, dass sie dieses Digestat mit ihren bestehenden Geräten ausbringen können, was bedeutet, dass sie weniger Geld für teure handelsübliche Düngemittel ausgeben müssen. Nach mehreren Anbaujahren regelmäßiger Digestat-Anwendung weist der Boden einen höheren Humusgehalt auf und zeigt im Trockenstress eine um rund 70 Prozent bessere Widerstandsfähigkeit im Vergleich zu konventionellen Verfahren. Damit stellt Digestat einen wichtigen Bestandteil moderner landwirtschaftlicher Praktiken dar, die mit der Natur arbeiten – statt gegen sie.